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簡介
雙通道記憶體技術其實是一種記憶體控制和管理技術,它依賴於晶片組的記憶體控制器發生作用,在理論上能夠使兩條同等規格記憶體所提供的頻寬
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雙通道記憶體技術是解決CPU匯流排頻寬與記憶體頻寬的矛盾的低價、高性能的方案。現在CPU的FSB(前端匯流排頻率)越來越高,英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對記憶體頻寬具有高得多的需求。英特爾 Pentium 4處理器與北橋晶片的數據傳輸採用QDR(Quad Data Rate,四次數據傳輸)技術,其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400/533/800MHz,匯流排頻寬分別是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的記憶體頻寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道記憶體模式下,DDR記憶體無法提供CPU所需要的數據頻寬從而成為系統的性能瓶頸。而在雙通道記憶體模式下,雙通道DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的記憶體頻寬分別是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在這裡可以看到,雙通道DDR 400記憶體剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的頻寬需求。而對AMD Athlon XP平台而言,其處理器與北橋晶片的數據傳輸技術採用DDR(Double Data Rate,雙倍數據傳輸)技術,FSB是外頻的2倍,
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NVIDIA推出的nForce晶片組是第一個把DDR記憶體接口擴展為128-bit的晶片組,隨後英特爾在它的E7500伺服器主機板晶片組上也使用了這種雙通道DDR記憶體技術,SiS和VIA也紛紛回響,積極研發這項可使DDR記憶體頻寬成倍增長的技術。但是,由於種種原因,要實現這種雙通道DDR(128 bit的並行記憶體接口)傳輸對於眾多晶片組廠商來說絕非易事。DDR SDRAM記憶體和RDRAM記憶體完全不同,後者有著高延時的特性並且為串列傳輸方式,這些特性決定了設計一款支持雙通道RDRAM記憶體晶片組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM記憶體卻有著自身局限性,它本身是低延時特性的,採用的是並行傳輸模式,還有最重要的一點:當DDR SDRAM工作頻率高於400MHz時,其信號波形往往會出現失真問題,這些都為設計一款支持雙通道DDR記憶體系統的晶片組帶來不小的難度,晶片組的製造成本也會相應地提高,這些因素都制約著這項記憶體控制技術的發展。
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普通的單通道記憶體系統具有一個64位的記憶體控制器,而雙通道記憶體系統則有2個64位的記憶體控制器,在雙通道模式下具有128bit的記憶體位寬,從而在理論上把記憶體頻寬提高一倍。雖然雙64位記憶體體系所提供的頻寬等同於一個128位記憶體體系所提供的頻寬,但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智慧型記憶體控制器,理論上來說,兩個記憶體控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。比如說兩個記憶體控制器,一個為A、另一個為B。當控制器B準備進行下一次存取記憶體的時候,控制器A就在讀/寫主記憶體,反之亦然。兩個記憶體控制器的這種互補“天性”可以讓等待時間縮減50%。雙通道DDR的兩個記憶體控制器在功能上是完全一樣的,並且兩個控制器的時序參數都是可以單獨編程設定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構造、容量、速度的DIMM記憶體條,此時雙通道DDR簡單地調整到最低的記憶體標準來實現128bit頻寬,允許不同密度/等待時間特性的DIMM記憶體條可以可靠地共同運作。
支持雙通道DDR記憶體技術的台式機晶片組,英特爾平台方面有英特爾的865P/865G/865GV/865PE/875P以及之後的915/925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SiS 655FX和SiS 655TX;AMD平台方面則有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2 Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以後的晶片。
原理
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雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智慧型記憶體控制器,兩個記憶體控制器都能夠並行運作。例如,當控制器B準備進行下一次存取記憶體的時候,控制器A就在讀/寫主記憶體,反之亦然。兩個記憶體控制器的這種互補“天性”可以讓有效等待時間縮減50%,因此雙通道技術使記憶體的頻寬翻了一翻。它的技術核心在於:晶片組(北橋)可以在兩個不同的數據通道上分別定址、讀取數據,RAM可以達到128bit的頻寬。
發展
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因此只有通過雙通道記憶體控制技術才能夠解決這個問題。最近金邦推出了DDR500記憶體條,單條的數據頻寬達到4GB,如果使用雙通道技術,頻寬將達到8GB。
套用
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雙通道記憶體的安裝有一定的要求。主機板的記憶體插槽的顏色和布局一般都有區分。如果是Intel的i865和i875系列,主機板一般有4個DIMM插槽,每兩根一組,每組顏色一般不一樣,每一個組代表一個記憶體通道,只有當兩組通道上都同時安裝了記憶體條時,才能使記憶體工作在雙通道模式下。另外要注意對稱安裝,即第一個通道第1個插槽搭配第二個通道第1個插槽,依此類推。用戶只要按不同的顏色搭配,對號入座地安裝即可。
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如果安裝方法正確,在主機板開機自檢時,螢幕顯示記憶體的工作模式(如DDR333 Dual Channel Mode Enabled、激活雙通道模式等),則記憶體已經工作在雙通道模式。
存在的問題
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任何一項技術都有其優點也有其缺點,雙通道DDR記憶體技術也不例外。首先,雙通道記憶體都需要成對地使用,這樣就大大降低了記憶體配置的靈活性。更重要的一點是在採購記憶體的時候至少要選擇2×64MB、2×128MB……,這會使用戶在記憶體方面的預算成倍地增加。其次,雙通道記憶體技術的理論值雖然非常誘人,但是由於各種因素,其實際套用的性能並不能比單通道DDR記憶體高1倍,當然也無法比PC133 SDRAM高出4倍,因為畢竟在現有的系統條件下,系統性能瓶頸不僅僅是記憶體。從一些測試結果可以看到,採用128bit記憶體通道的系統性能比採用64bit記憶體通道的系統性能高出3%~5%,最高的可以獲得15%~18%的性能提升。
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