"橫霸霸"

2008年7月15日 星期二

什麼是雙通道和雙核技術

 1 雙通道: 

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帶寬增長一倍。它並不是什麼新技術,早就被應用於服務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帶寬瓶頸問題它才走
到了台式機主板技術的前台。

在幾年前,英特爾公司曾經推出了支持雙通道記憶體傳輸技術的i820晶片組,它與RDRAM記憶體構成了一對黃金搭檔,所發揮出來的卓絕性能使其一時成為市場的最大亮點,但生產成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況,最後被市場所淘汰。由於英特爾已經放棄了對RDRAM的支持,所以目前主流晶片組的雙通道記憶體技術均是指雙通道DDR記憶體技術,主流雙通道記憶體平台英特爾方面是英特爾 865、875系列,而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列

雙通道記憶體技術解決CPU總線帶寬與記憶體帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。現在CPUFSB(前端總線頻率)越來越高,英特爾 Pentium 4AMD Athlon XP對記憶體帶寬具有高得多的需求。

英特爾 Pentium 4處理器與北橋晶片的資料傳輸採用QDR(Quad Data Rate四次資料傳輸)技術,其FSB是外頻的4倍英特爾 Pentium 4FSB分別是400533800MHz,總線帶寬分別是3.2GB/sec4.2GB/sec6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的記憶體帶寬分別是2.1GB/sec2.7GB/sec3.2GB/sec。在單通道記憶體模式下,DDR記憶體無法提供CPU所需要的資料帶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 266DDR 333DDR 400所能提供的記憶體帶寬分別是4.2GB/sec5.4GB/sec6.4GB/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處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平台而言,其處理器與北橋晶片的資料傳輸技術採用DDR(Double Data Rate雙倍資料傳輸)技術,FSB是外頻的2倍,其對記憶體帶寬的需求遠遠低於英特爾 Pentium 4平台,其FSB分別為266333400MHz,總線帶寬分別是2.1GB/sec2.7GB/sec3.2GB/sec,使用單通道DDR266DDR333DDR 400就能滿足其帶寬需求,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整合顯示晶片的整合型主板

NVIDIA推出的nForce晶片組是第一個把DDR記憶體接頭擴展為128-bit的晶片組,隨後英特爾在它的E7500服務器主板晶片組上也使用了這種雙通道DDR記憶體技術SiSVIA也紛紛響應,積極研發這項可使DDR記憶體帶寬成倍增長的技術。但是,由於種種原因,要實現這種雙通道DDR(128 bit的並行記憶體接頭)傳輸對於眾多晶片組廠商來說絕非易事。

DDR SDRAM記憶體RDRAM記憶體完全不同,後者有著高延時的特性並且為串行傳輸方式,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:
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。

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,在雙通道模式具有128bit的記憶體位寬,從而在理論上把記憶體帶寬提高一倍。雖然雙64位記憶體體系所提供的帶寬等同於一個128位記憶體體系所提供的帶寬,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、具備互補性的智慧式記憶體控制器,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帶寬,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,NVIDIAnForce2 Ultra 400,

nForce2 IGPnForce2 SPP及其以後的晶片。

AMD的64位CPU,由於整合了記憶體控制器,因此是否支持記憶體雙通道看CPU就可以。目前AMD的台式機CPU只有939接頭的才支持記憶體雙通道754接頭的不支持記憶體雙通道。除了AMD的64位CPU,其他電腦是否可以支持記憶體雙通道主要取決於主板晶片組,支持雙通道的晶片組上邊有描述,也可以檢視主板晶片組資料。此外有些晶片組在理論上支持不同容量的記憶體條實現雙通道,不過實際還是建議盡量使用參數一致的兩條記憶體條。

記憶體雙通道一般要求按主板上記憶體插槽的顏色成對使用,此外有些主板還要在BIOS做一下設置,一般主板說明書會有說明。當系統已經實現雙通道後,有些主板在開機自檢時會有提示,可以仔細看看。由於自檢速度比較快,所以可能看不到。因此可以用一些軟件檢視,很多軟件
都可以檢查,比如cpu-z,比較小巧。在「memory」這一項中有「channels」專案,如果這裡顯示「Dual」這樣的字,就表示已經實現了雙通道。兩條256M的記憶體構成雙通道效果會比一條512M的記憶體效果好,因為一條記憶體無法構成雙通道

2 雙核心:

隨著近日英特爾AMD推出各種雙核CPU新品,「雙核」概念在業內逐漸升溫。有意思的是,雖然都是雙核英特爾AMD確各談各的。
英特爾大談雙核到桌面,AMD則直取雙核的服務器市場。這兩個公司雙核到底有什麼不同呢?以下是關於雙核技術的背景資料,供大家參考。

雙核技術背景

雙核處理器是指在一個處理器上整合兩個運算核心,從而提高計算能力。「雙核」的概念最早是由IBMHPSun等支持RISC架構的高端服務器廠商提出的,不過由於RISC架構的服務器價格高、應用面窄,沒有引起廣泛的注意。

不同的構架

最近逐漸熱起來的「雙核」概念,主要是指基於X86開放架構雙核技術。在這方面,起領導地位的廠商主要有AMDIntel兩家。
其中,兩家的思路又有不同。AMD從一開始設計時就考慮到了對多核心的支持。所有元件都直接連接到CPU消除系統架構方面的挑戰和瓶頸
兩個處理器核心直接連接到同一個內核上,核心之間以晶片速度通信,進一步降低了處理器之間的延遲。而Intel採用多個核心共享前端總線的方式。專家認為,AMD的架構對於更容易實現雙核以至多核,Intel的架構會遇到多個內核爭用總線資源的瓶頸問題。

雙核與雙芯(Dual Core Vs. Dual CPU):

AMDIntel雙核技術在物理結構上也有很大不同之處。AMD將兩個內核做在一個Die(內核)上,通過直連架構連接起來,整合度更高
Intel則是採用兩個獨立的內核封裝在一起,因此有人將Intel的方案稱為雙芯」,認為AMD的方案才是真正的「雙核」。

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