電腦維修知識之淺析雙通道和雙核技術(shù)
更新時間：2011-09-24 | 發(fā)布人：本站 | 點擊率：793 次
首先，本站先解釋一下,雙通道是關(guān)于內(nèi)存的名詞，雙核是關(guān)于CPU的名詞
雙通道:
雙通道內(nèi)存技術(shù)其實是一種內(nèi)存控制和管理技術(shù)，它依賴于芯片組的內(nèi)存控制器發(fā)生作用，在理論上能夠使兩條同等規(guī)格內(nèi)存所提供的帶寬增長一倍。它并不是什么新技術(shù)，早就被應(yīng)用于服務(wù)器和工作站系統(tǒng)中了，只是為了解決臺式機(jī)日益窘迫的內(nèi)存帶寬瓶頸問題它才走到了臺式機(jī)主板技術(shù)的前臺。
在幾年前，英特爾公司曾經(jīng)推出了支持雙通道內(nèi)存?zhèn)鬏敿夹g(shù)的i820芯片組，它與RDRAM內(nèi)存構(gòu)成了一對黃金搭檔，所發(fā)揮出來的卓絕性能使其一時成為市場的最大亮點，但生產(chǎn)成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況，最后被市場所淘汰。由于英特爾已經(jīng)放棄了對RDRAM的支持，所以目前主流芯片組的雙通道內(nèi)存技術(shù)均是指雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，主流雙通道內(nèi)存平臺英特爾方面是英特爾 865、875系列，而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列。
雙通道內(nèi)存技術(shù)是解決CPU總線帶寬與內(nèi)存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案�，F(xiàn)在CPU的FSB(前端總線頻率)越來越高，英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對內(nèi)存帶寬具有高得多的需求。
英特爾 Pentium 4處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸采用QDR(Quad Data Rate，四次數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù)，其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400、533、800MHz，總線帶寬分別是3.2GB/sec，4.2GB/sec和6.4GB/sec，而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是2.1GB/sec，2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內(nèi)存模式下，DDR內(nèi)存無法提供CPU所需要的數(shù)據(jù)帶寬從而成為系統(tǒng)的性能瓶頸。
而在雙通道內(nèi)存模式下，雙通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是4.2GB/sec，5.4GB/sec和6.4GB/sec，在這里可以看到，雙通道DDR 400內(nèi)存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平臺而言，其處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)采用DDR(Double Data Rate，雙倍數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù)，F(xiàn)SB是外頻的2倍，其對內(nèi)存帶寬的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于英特爾 Pentium 4平臺，其FSB分別為266、333、400MHz，總線帶寬分別是2.1GB/sec，2.7GB/sec和3.2GB/sec，使用單通道的DDR 266、DDR 333、DDR 400就能滿足其帶寬需求，所以在AMD K7平臺上使用雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，可說是收效不多，性能提高并不如英特爾平臺那樣明顯，對性能影響最明顯的還是采用集成顯示芯片的整合型主板。
NVIDIA推出的nForce芯片組是第一個把DDR內(nèi)存接口擴(kuò)展為128-bit的芯片組，隨后英特爾在它的E7500服務(wù)器主板芯片組上也使用了這種雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，SiS和VIA也紛紛響應(yīng)，積極研發(fā)這項可使DDR內(nèi)存帶寬成倍增長的技術(shù)。但是，由于種種原因，要實現(xiàn)這種雙通道DDR(128 bit的并行內(nèi)存接口)傳輸對于眾多芯片組廠商來說絕非易事。
DDR SDRAM內(nèi)存和RDRAM內(nèi)存完全不同，后者有著高延時的特性并且為串行傳輸方式，這些特性決定了設(shè)計一款支持雙通道RDRAM內(nèi)存芯片組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM內(nèi)存卻有著自身局限性，它本身是低延時特性的，采用的是并行傳輸模式，還有最重要的一點:當(dāng)DDR SDRAM工作頻率高于400MHz時，其信號波形往往會出現(xiàn)失真問題，這些都為設(shè)計一款支持雙通道DDR內(nèi)存系統(tǒng)的芯片組帶來不小的難度，芯片組的制造成本也會相應(yīng)地提高，這些因素都制約著這項內(nèi)存控制技術(shù)的發(fā)展。
普通的單通道內(nèi)存系統(tǒng)具有一個64位的內(nèi)存控制器，而雙通道內(nèi)存系統(tǒng)則有2個64位的內(nèi)存控制器，在雙通道模式下具有128bit的內(nèi)存位寬，從而在理論上把內(nèi)存帶寬提高一倍。雖然雙64位內(nèi)存體系所提供的帶寬等同于一個128位內(nèi)存體系所提供的帶寬，但是二者所達(dá)到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內(nèi)存控制器，理論上來說，兩個內(nèi)存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。
比如說兩個內(nèi)存控制器，一個為A、另一個為B。當(dāng)控制器B準(zhǔn)備進(jìn)行下一次存取內(nèi)存的時候，控制器A就在讀/寫主內(nèi)存，反之亦然。兩個內(nèi)存控制器的這種互補“天性”可以讓等待時間縮減50%。雙通道DDR的兩個內(nèi)存控制器在功能上是完全一樣的，并且兩個控制器的時序參數(shù)都是可以單獨編程設(shè)定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構(gòu)造、容量、速度的DIMM內(nèi)存條，此時雙通道DDR簡單地調(diào)整到最低的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)128bit帶寬，允許不同密度/等待時間特性的DIMM內(nèi)存條可以可靠地共同運作。
支持雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)的臺式機(jī)芯片組，英特爾平臺方面有英特爾的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平臺方面則有VIA的KT880，NVIDIA的nForce2 Ultra 400，nForce2 IGP，nForce2 SPP及其以后的芯片。
AMD的64位CPU，由于集成了內(nèi)存控制器，因此是否支持內(nèi)存雙通道看CPU就可以。目前AMD的臺式機(jī)CPU，只有939接口的才支持內(nèi)存雙通道，754接口的不支持內(nèi)存雙通道。除了AMD的64位CPU，其他計算機(jī)是否可以支持內(nèi)存雙通道主要取決于主板芯片組，支持雙通道的芯片組上邊有描述，也可以查看主板芯片組資料。此外有些芯片組在理論上支持不同容量的內(nèi)存條實現(xiàn)雙通道，不過實際還是建議盡量使用參數(shù)一致的兩條內(nèi)存條。
內(nèi)存雙通道一般要求按主板上內(nèi)存插槽的顏色成對使用，此外有些主板還要在BIOS做一下設(shè)置，一般主板說明書會有說明。當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)雙通道后，有些主板在開機(jī)自檢時會有提示，可以仔細(xì)看看。由于自檢速度比較快，所以可能看不到。因此可以用一些軟件查看，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”項目，如果這里顯示“Dual”這樣的字，就表示已經(jīng)實現(xiàn)了雙通道。兩條256M的內(nèi)存構(gòu)成雙通道效果會比一條512M的內(nèi)存效果好，因為一條內(nèi)存無法構(gòu)成雙通道
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(yè)內(nèi)逐漸升溫。有意思的是，雖然都是雙核，英特爾和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(wù)器市場。這兩個公司雙核到底有什么不同呢?以下是關(guān)于雙核技術(shù)的背景資料，供大家參考。
雙核技術(shù)背景
雙核處理器是指在一個處理器上集成兩個運算核心，從而提高計算能力�！半p核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架構(gòu)的高端服務(wù)器廠商提出的，不過由于RISC架構(gòu)的服務(wù)器價格高、應(yīng)用面窄，沒有引起廣泛的注意。
不同的構(gòu)架
最近逐漸熱起來的“雙核”概念，主要是指基于X86開放架構(gòu)的雙核技術(shù)。在這方面，起領(lǐng)導(dǎo)地位的廠商主要有AMD和Intel兩家。其中，兩家的思路又有不同。AMD從一開始設(shè)計時就考慮到了對多核心的支持。所有組件都直接連接到CPU，消除系統(tǒng)架構(gòu)方面的挑戰(zhàn)和瓶頸。兩個處理器核心直接連接到同一個內(nèi)核上，核心之間以芯片速度通信，進(jìn)一步降低了處理器之間的延遲。而Intel采用多個核心共享前端總線的方式。專家認(rèn)為，AMD的架構(gòu)對于更容易實現(xiàn)雙核以至多核，Intel的架構(gòu)會遇到多個內(nèi)核爭用總線資源的瓶頸問題。
AMD和Intel不同的體系結(jié)構(gòu)
雙核與雙芯(Dual Core Vs. Dual CPU):
AMD和Intel的雙核技術(shù)在物理結(jié)構(gòu)上也有很大不同之處。AMD將兩個內(nèi)核做在一個Die(內(nèi)核)上，通過直連架構(gòu)連接起來，集成度更高。Intel則是采用兩個獨立的內(nèi)核封裝在一起，因此有人將Intel的方案稱為“雙芯”，認(rèn)為AMD的方案才是真正的“雙核”。
從用戶端的角度來看，AMD的方案能夠使雙核CPU的管腳、功耗等指標(biāo)跟單核CPU保持一致，從單核升級到雙核，不需要更換電源、芯片組、散熱系統(tǒng)和主板，只需要刷新BIOS軟件即可，這對于主板廠商、計算機(jī)廠商和最終用戶的投資保護(hù)是非常有利的。
客戶可以利用其現(xiàn)有的90納米基礎(chǔ)設(shè)施，通過BIOS更改移植到基于雙核心的系統(tǒng)。計算機(jī)廠商可以輕松地提供同一硬件的單核心與雙核心版本，使那些既想提高性能又想保持IT環(huán)境穩(wěn)定性的客戶能夠在不中斷業(yè)務(wù)的情況下升級到雙核心。在一個機(jī)架密度較高的環(huán)境中，通過在保持電源與基礎(chǔ)設(shè)施投資不變的情況下移植到雙核心，客戶的系統(tǒng)性能將得到巨大的提升。在同樣的系統(tǒng)占地空間上，通過使用雙核心處理器，客戶將獲得更高水平的計算能力和性能。
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