双通道内存的详细解析

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双通道内存的详细解析

　　双通道内存技术，其实是一种内存控制和管理技术，它依赖于芯片组的内存控制器发生作用。在理论上，能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。它并不是什么新技术，早就被应用于服务器和工作站系统中了，只是为了解决台式机日益窘迫的内存带宽瓶颈问题，它才走到了台式机主板技术的前台。在几年前，英特尔公司曾经推出了支持双通道内存传输技术的 i820 芯片组，它与 RDRAM 内存构成了一对黄金搭档，高压釜 所发挥出来的卓绝性能，使其一时成为市场的最大亮点。但生产成本过高的缺陷，却造成了叫好不叫座的情况，最后被市场所淘汰。由于英特尔已经放弃了对 RDRAM 的支持，所以目前主流芯片组的双通道内存技术，均是指双通道 DDR 内存技术。其主流双通道内存平台，英特尔方面是英特尔 865/875 系列，而 AMD 方面则是 NVIDIA Nforce2 系列。

　　双通道内存技术是解决 CPU 总线带宽与内存带宽矛盾的低价、高性能方案。现在 CPU 的 FSB（前端总线频率）越来越高，英特尔 Pentium 4 比 AMD Athlon XP 对内存带宽具有高得多的需求。英特尔 Pentium 4 处理器与北桥芯片的数据传输采用 QDR（Quad Data Rate，四次数据传输）技术，其 FSB 是外频的 4 倍。英特尔 Pentium 4 的 FSB 分别是 400/533/800MHz，总线带宽分别是 3.2GB/sec、4.2GB/sec 和 6.4GB/sec，而 DDR 266/DDR 333/DDR 400 所能提供的内存带宽，分别是 2.1GB/sec、2.7GB/sec 和 3.2GB/sec。在单通道内存模式下，DDR 内存无法提供 CPU 所需要的数据带宽，从而成为系统的性能瓶颈。超高分子量聚乙烯板 而在双通道内存模式下，双通道 DDR 266/DDR 333/DDR 400 所能提供的内存带宽，分别是 4.2GB/sec、5.4GB/sec 和 6.4GB/sec。在这里可以看到，双通道 DDR 400 内存，刚好可以满足 800MHz FSB Pentium 4 处理器的带宽需求。而对 AMD Athlon XP 平台而言，其处理器与北桥芯片的数据传输技术采用 DDR（Double Data Rate，双倍数据传输）技术，FSB 是外频的 2 倍，其对内存带宽的需求远远低于英特尔 Pentium 4 平台，其 FSB 分别为 266/333/400MHz，总线带宽分别是 2.1GB/sec、2.7GB/sec 和 3.2GB/sec，使用单通道的 DDR 266/DDR 333/DDR 400 就能满足其带宽需求。所以，在 AMD K7 平台上使用双通道 DDR 内存技术，可说是收效不多，性能提高并不如英特尔平台那样明显，对性能影响最明显的还是采用集成显示芯片的整合型主板。

　　NVIDIA 推出的 nForce 芯片组，是第一个把 DDR 内存接口扩展为 128-bit 的芯片组，随后英特尔在它的 E7500 服务器主板芯片组上，也使用了这种双通道 DDR 内存技术，SiS 和 VIA 也纷纷响应，积极研发这项可使 DDR 内存带宽成倍增长的技术。但是，由于种种原因，要实现这种双通道 DDR（128 bit 的并行内存接口）传输，对于众多芯片组厂商来说，绝非易事。DDR SDRAM 内存和 RDRAM 内存完全不同，超声波金属焊接 后者有着高延时的特性，并且为串行传输方式，这些特性决定了设计一款支持双通道 RDRAM 内存芯片组的难度和成本都不算太高。但 DDR SDRAM 内存却有着自身的局限性，它本身是低延时特性的，采用的是并行传输模式，还有最重要的一点：当 DDR SDRAM 工作频率高于 400MHz 时，其信号波形往往会出现失真问题，这些都为设计一款支持双通道 DDR 内存系统的芯片组带来不小的难度，芯片组的制造成本也会相应地提高。这些因素都制约着这项内存控制技术的发展。

　　普通的单通道内存系统，具有一个 64 位的内存控制器。而双通道内存系统，则有 2 个 64 位的内存控制器。在双通道模式下，具有 128bit 的内存位宽，从而在理论上把内存带宽提高一倍。虽然双 64 位内存体系所提供的带宽等同于一个 128 位内存体系所提供的带宽，但是二者所达到效果，却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器，理论上来说，塑料磨粉机 两个内存控制器都能够在彼此间零延迟的情况下同时运作。比如说两个内存控制器，一个为 A、另一个为 B。当控制器 B 准备进行下一次存取内存的时候，控制器 A 就在读/写主内存，反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”，可以让等待时间缩减 50%。双通道 DDR 的两个内存控制器，在功能上是完全一样的，并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性，可以让用户使用二条不同构造、容量、速度的 DIMM 内存条，此时双通道 DDR 简单地调整到最低的内存标准来实现 128bit 带宽，允许不同密度/等待时间特性的 DIMM 内存条可以可靠地共同运作。

　　支持双通道 DDR 内存技术的台式机芯片组，英特尔平台方面有：英特尔的 865P/865G/865GV/865PE/875P 以及之后的 915/925 系列。VIA 的 PT880。ATI 的 Radeon 9100 IGP 系列。SIS 的 SIIS 655、SIS 655FX 和 SIS 655TX。AMD 平台方面则有 VIA 的 KT880，NVIDIA 的 nForce2 Ultra 400、nForce2 IGP、nForce2 SPP 及其以后的芯片。