内存双通道,就是在
北桥(又称之为
MCH)芯片级里设计两个
内存控制器,这两个内存控制器可相互独立工作,每个控制器控制一个内存通道。在这两个内存通道
CPU可分别寻址、读取数据,从而使内存的带宽增加一倍,数据
存取速度也相应增加一倍(理论上)。
工作原理
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,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,所以主流芯片组的双通道内存技术均是指双通道DDR内存技术
内存技术
双通道内存技术是解决
CPU总线带宽与
内存带宽的矛盾的低价、高性能的方案。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。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。
内存扩展
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,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。
内存控制
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,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。
台式芯片
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。在双通道流行的今天,
MCP73居然不支持。当然,考虑到设计
Intel平台芯片组时必须加入
内存控制器,再加上MCP73是
单芯片设计,能够做到如此高的
集成度实属不易,毕竟是针对低端整合市场的芯片组产品,也无须对MCP73Series不支持双通道这一点过分苛求。而且当前
单通道DDR2800所提供的带宽也已经可以满意处理器的需要。MCP73最多支持2组
DIMM,最高可支持8GB
系统内存,不过有别于
Intel芯片组设计,MCP73内存控制器并不会和FSB速度同步,因此使用任何速度的FSB处理器,均能支持DDR2-800频率,这在一定程度上弥补了不支持双通道DDR2的不足。
AMD
AMD的64位
CPU,由于集成了内存控制器,因此是否支持内存双通道看CPU就可以。AMD的台式机CPU,只有938接口的才支持内存双通道,754接口的不支持内存双通道。除了AMD的64位CPU,其他计算机是否可以支持内存双通道主要取决于主板
芯片组,支持双通道的芯片组上边有描述,也可以查看
主板芯片组资料。此外有些芯片组在理论上支持不同容量的
内存条实现双通道,不过实际还是建议尽量使用参数一致的两条内存条。
安装要求
内存双通道一般要求按主板上
内存插槽的颜色成对使用,此外有些主板还要在
BIOS做一下设置,一般主板说明书会有说明。当系统已经实现双通道后,有些主板在
开机自检时会有提示,可以仔细看看。由于自检速度比较快,所以可能看不到。因此可以用一些软件查看,很多软件都可以检查,比如
cpu-z,比较小巧。在“memory”这一项中有“channels”项目,如果这里显示“Dual”这样的字,就表示已经实现了双通道。两条256M的内存构成双通道效果会比一条512M的内存效果好,因为一条内存无法构成双通道。
过去
内存模块在
频宽与
数据传输速度方面的进展,始终与
中央处理器保持一定程度的落差,而随着中央处理器的
运算速度越来越快,在理想的状况下必须同时提升
前端总线(Front Side Bus) 以及内存总线 (Memory Bus) 的速度,以便让
计算机系统能够表现出原先预期的效能,然而以单信道的
内存速度以及总线的传输频宽,仍是无法应付中央处理器及前端总线的需求。
随着Intel将前端总线
外频提升至800MHz ,
中央处理器与北桥芯片之间的
数据传输频宽将提升至6.4GB/s,而此一频宽不论是使用
DDR266或是
DDR333的内存模块,都不足以应付,必须同时搭配双通道 (
Dual Channel)的
DDR400内存规格才能达到6.4GB/s,以符合FSB800对频宽的需求。
规则:
要实现双通道模式, 必须满足以下条件:
如果配置不满足上述条件恢复为单通道模式。 以下情况不需要满足:
DIMM 模块中组装的速度最慢系统决定内存通道速度。
内存对比
KVR4G*1 与 KVR4G*2