記憶體技術
其實是一種記憶體控制和管理技術,在理論上能夠使兩條規格記憶體所提供的頻寬增長一倍。它並不是什麼新技術,早就被套用於伺服器和工作站系統中了,只是為了解決
台式機日益窘迫的
記憶體頻寬瓶頸問題它才走到了台式機主機板技術的前台。
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,其對
記憶體頻寬的需求遠遠低於
英特爾 Pentium 4平台,其FSB分別為266/333/400MHz,匯流排頻寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec,使用單通道的DDR 266/DDR 333/DDR 400就能滿足其頻寬需求,所以在AMD K7平台上使用雙通道DDR記憶體技術,可說是收效不多,性能提高並不如英特爾平台那樣明顯,對性能影響最明顯的還是採用集成
顯示晶片的
整合型主機板。
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。
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。
功能
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三條不同構造、
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密度來實現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。
簡而言之,雙通道技術是一種關係到
主機板晶片組的技術,與記憶體自身無關,只要廠商在晶片內部整合兩個
記憶體控制器,就可以構成雙通道DDR系統。而主機板廠商只需要按照記憶體通道將DIMM分為Channel 1與Channel 2,用戶也需要成雙成對地插入記憶體,就如同RDRAM那樣。如果只插單根記憶體,那么兩個
記憶體控制器中只會工作一個,也就沒有了雙通道的效果。