內存雙通道原理全面剖析

相信大家一定對“雙通道”這個詞不會陌生， 雖然內存的雙通道技術已經不是什麼新聞，然而在應用普及上卻一直不如人意。一方面由於以前內存價格不便宜，組建雙通道內存只限於發燒友，對普通用戶來說並不劃算，另一方面在AMD 64處理器中，集成了內存處理器，754平http://www.xsyzj.cn台並不支持雙通道技術，只有939/940平http://www.xsyzj.cn台支持，而939平http://www.xsyzj.cn台進入主流也才是最近的事情，因此雙通道技術一直沒有得到大面積的應用，根據調查，現在使用雙通道內存的用戶只占36.4%，仍有很大一部分用戶使用單條內存。 

　　如今，主板、內存的市場價格為雙通道技術大行其道提供了最有利的條件。256M 容量的DDR和DDR2內存售價已經相當便宜，512M容量也只在300元左右，內存雙通道，不再是奢侈的事情，再看看i865、i915主板已經成為入門級配置，AMD 939平http://www.xsyzj.cn台已成為主流，此時不用內存雙通道更待何時 

　　新一代PC的功能日漸多元化。除文本處理、網頁浏覽等一般性用途外，還被賦予多媒體轉文件、影像編輯等較為吃重的工作，尤其是互聯網的興起，陸續帶動了互動學習、數字影音及在線游戲等應用層面，並且導入3D效果，這些都考驗著平http://www.xsyzj.cn台整體性能。所以新款PC的配備除CPU要夠力外，內存的速度與容量也是關鍵所在。 

　　為何需要雙通道 

　　一般而言，主板不僅主導了支持的CPU等級，連同能夠搭配的內存種類也一並涵蓋。說得更深入一點，這完全歸咎於主板所采用的芯片組，為的就是讓內存與CPU間密切配合，發揮最大效益。因此，為了防止CPU存取內存時發生數據堵塞的情形，加大傳輸頻寬（Bandwidth）即為最直接的解決之道。 

　　事實上，內存頻寬與其運作頻率關系密切，兩（電腦沒聲音）者間屬於正比，傳輸頻寬會隨著頻率增加而上揚，所以才會有FPM（Fast Page Mode）、EDO（Extended Data Out）、SDRAM（Synchronous DRAM）、DRDRAM（Direct Rambus DRAM）、DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）及DDR2 SDRAM的發展歷程，這當中不僅是架構、規格上的改良，同時也代表著頻寬的增加。 

　　然而，隨著HT（HyperTransport）、QDR（Quad Data Rate）等總線技術相繼導入，內存傳輸要與FSB頻寬平http://www.xsyzj.cn起平http://www.xsyzj.cn坐，單從內存本身著手仍嫌不足，頻寬的成長幅度有限。如果加速內存規格的改朝換代的進程，除主板芯片組的配合外，還需考慮到線路設計、訊號處理，以及市場等多方面因素，因此，雙通道（Dual Channel）的概念應運而生，直接修改北橋芯片電路設計，並沿用當前的內存規格，即可達到頻寬倍增的效果。

　　雙通道原理剖析 

　　其實從數字上也可解釋雙通道的優點，比方說DDR2-667內存，另一種標示方式為PC2-5300，“5300”指的即是內存傳輸頻寬，且DDR亦是如此（如：DDR400等於PC3200）。而透過雙通道加持後，頻寬將上漲至10600，也就是原來的兩（電腦沒聲音）倍，自然得以有效地拉提升性能。 

　　不論SDR SDRAM、 DDR SDRAM還是DDR2 SDRAM，單一內存總線的數據寬度均為64bit，換算後等於8Byte，與速度相乘即可得知頻寬大小。以DDR2-800為例，則是800MHzx8Byte，計算結果為6400MB/Sec，這也就是PC2-6400的由來。 

　　其實雙通道的作法最早是出現在DRDRAM上，也就是俗稱的Rambus內存，只不過架構上與DDR SDRAM相比，DRDRAM的高延遲特性，並且采用串行（Serial）傳輸方式，因此早期的DRDRAM必須成雙成對使用，主板上剩余的DIMM槽都必須安裝C-RIMM才能運作，搭配彈性較DDR SDRAM遜色。 

　　而從nVIDIA的nForce芯片組開始，將DDR SDRAM帶入了雙通道時代，北橋芯片內具有兩（電腦沒聲音）組內存控制器。換句話說，北橋芯片與內存間多出一條總線，相對地使得傳輸頻寬變為原來兩（電腦沒聲音）倍。不過，兩（電腦沒聲音）組內存控制器間采獨立運作，且具有互補特性，借以達到零延遲時間的目的。當其中一個控制器存取內存時，另一個控制器則在待命准備下一次的讀寫，反之亦然。 

　　nVIDIA推出的nForce芯片組為PC領域的雙通道先鋒，采用交錯式配置的設計，讓兩（電腦沒聲音）組內存控制器間延遲時間得以減少，並有助於傳輸頻寬的增長。

　　雙通道 V.S 單通道 

　　雖然在雙通道模式下，內存頻寬成長一倍，但這僅是依據規格推算而來，實際使用上能否呈現對等的結果?對系統整體效能又帶來多少幫助?通過測試可以看到，在Sandra 2005中，雙通道提升後的效果顯著。不論整數還是浮點數的內存頻寬，雙通道均明顯超越單通道的數據。另外，在頻寬增長率方面，可提升30%左右，如果未來Intel芯片組能夠將內存控制器整合進CPU，或許這部分的表現會更為優異。在PCMark05測試中同樣也可發現雙通道的高效，單從內存成績來看，使用雙通道後與原先的單通道相比提升約11%。可見雙通道與單通道內存相比，確實有很大的性能優勢。 

　　隨著市場的成熟，內存雙通道技術的應用已經是內存應用的必然趨勢，內存及主板價格的跌落，雙通道技術將會得到更廣泛的應用。 內存雙通道原理全面剖析