多通道存储器技术

多通道存储器技术(英语:Multi-channel memory technology)是一种可以提升存储器资料发送性能的技术。在数字电子产品以及电脑硬件领域,它的主要原理,是在DRAM存储器控制器之间,增加更多的并行通信通道,以增加资料发送的带宽。理论上每增加一条通道,资料发送性能相较于单通道而言会增加一倍。目前常见的多通道技术多为双通道的设置,理论上它们都拥有两倍于单通道的资料发送带宽。这种技术最早可以追溯至1960年代的IBM System/360 91型电子计算机以及资料控制公司的CDC 6600型电子计算机。[1]

图片显示CPU、RAM和其他周边设备之间的瓶颈

现有的多通道存储器技术

单通道

双通道

现在,几乎所有的电脑都支持双通道,DDR双通道存储器位宽为128-bit,即是两组64-bit。

三通道

 
三通道存储器插槽

三通道技术需要使用Intel Core i7极致版处理器,或Intel Core X系列处理器。

当内存工作于三通道模式时,由于交叉存储,内存潜伏时间将进一步减小,数据以交替的方式在三个内存模块中传送。

三通道技术需要三条(或者三的倍数)内存,并且每个内存模块的容量和速度和容量均相同,还需要以三通道的方式将内存正确插入主板。如果只插了两个内存模块,只能工作在双通道模式。[2]

四通道

在消费级市场领域,2006年,英特尔发布的用于支持Intel Xeon处理器的芯片组支持四通道存储器技术,使用LGA 771处理器插座。[3]2010年3月,英特尔的竞争对手超微半导体也发布了面向服务器市场的,支持四通道的Socket G34处理器插座以及核心代号为‘Magny-Cours’的AMD Opteron 6100系列处理器。[4]2011年,英特尔发布支持第二代Core i7极致版的X79(LGA 2011)芯片组,支持四通道存储器。ARM在2015年推出Cortex-A72处理器内核时,也公布了新型总线以及缓存一致性互连设计“CoreLink CCI-500”,该互连架构令ARM可以支持到最高4通道128位位宽的存储器。[5]同年第四季度高通发表了支持4通道64位位宽的骁龙820 SoC,三星则发表了同样存储器支持规格的Exynos 8890 SoC。

更高规格

八通道技术

在微型计算机的历史上,也有过比双通道拥有更多通道数量的设计,比如1995年AlphaStation 600芯片组可以支持八通道,但是由于当时印刷电路板的设计限制实际上只支持到四通道。[6] 2014年,英特尔的Haswell-EX也支持八通道DDR4 SDRAM[7][8][9][10][11]

技术限制和兼容性

以双通道存储器技术为例,开启双通道模式必须要主板北桥芯片或是处理器支持;对于存储器的要求,在早期DDR SDRAM时代,双通道技术对存储器的要求十分严苛:两条存储器必须是两条规格(容量、主频延迟颗粒品牌周期)相同。后来的DDR2 SDRAM时代,限制放宽,像是NVIDIA以往出品的nForce 2AMD 10h处理器家族系列,由于采用了不对称双通道(即采用了两个统一寻址空间的存储器控制器),支持使用两条不同规格之存储器运作,规定比较不严苛。

存储器安装的方式也是关键,并非有支持双通道的主板上安装两条存储器就能运作,还需要正确的安装;像是nForce 2的设计有四条存储器插槽,依序为1、2、3、4,而必须要安装1、3或是2、4才能使用双通道,若仅安装1、2就会开启单通道模式。各款芯片组设置方式不一,各家主板也可能不同,因此必须要参考使用说明书以正确方式安装。如果安装成功并正常运作,开机时BIOS便会显示“Dual Channel Mode Enable”或类似消息,表示正确激活双通道。

参见

参考资料

  1. ^ Bruce Jacob; Spencer Ng; David Wang. Memory systems: cache, DRAM, disk. Morgan Kaufmann. 2007: 318. ISBN 978-0-12-379751-3. 
  2. ^ Desktop Boards - Triple Memory Modules. [2013-11-23]. (原始内容存档于2009-03-08). 
  3. ^ 存档副本. [2013-03-24]. (原始内容存档于2013-01-19). 
  4. ^ AMD Opteron 6000 Series Platform Quick Reference Guide (PDF). [2012-10-15]. (原始内容 (PDF)存档于2012-05-12). 
  5. ^ ARM全新互连架构:16核心、四通道可以有了!. mydrivers.com. [2016-08-08]. (原始内容存档于2020-11-06). 
  6. ^ 存档副本. [2013-03-24]. (原始内容存档于2021-02-25). 
  7. ^ Intel Haswell-EP Brings DDR4, to Eat up to 160W, 190 Amps页面存档备份,存于互联网档案馆) - VR-Zone
  8. ^ AMD压力暂缓 英特尔Haswell矛头直指NVIDIA页面存档备份,存于互联网档案馆) - 赛迪网
  9. ^ Intel Haswell-EP Platform Detailed页面存档备份,存于互联网档案馆) - VR-Zone
  10. ^ DDR4 Haswell-EP:160W十六核角逐NVIDIA页面存档备份,存于互联网档案馆) - 驱动之家
  11. ^ Haswell (slide). Intel. [2012-02-15]. (原始内容 (JPEG)存档于2012-04-06). 

外部链接