多通道記憶體技術

多通道記憶體技術(英語:Multi-channel memory technology)是一種可以提升記憶體資料傳送效能的技術。在數位電子產品以及電腦硬體領域,它的主要原理,是在DRAM記憶體控制器之間,增加更多的並列通訊通道,以增加資料傳送的頻寬。理論上每增加一條通道,資料傳送效能相較於單通道而言會增加一倍。目前常見的多通道技術多為雙通道的設定,理論上它們都擁有兩倍於單通道的資料傳送頻寬。這種技術最早可以追溯至1960年代的IBM System/360 91型電子計算機以及資料控制公司的CDC 6600型電子計算機。[1]

圖片顯示CPU、RAM和其他週邊裝置之間的瓶頸

現有的多通道記憶體技術

單通道

雙通道

現在,幾乎所有的電腦都支援雙通道,DDR雙通道記憶體位寬為128-bit,即是兩組64-bit。

三通道

 
三通道記憶體插槽

三通道技術需要使用Intel Core i7極致版處理器,或Intel Core X系列處理器。

當主記憶體工作於三通道模式時,由於交叉儲存,主記憶體潛伏時間將進一步減小,資料以交替的方式在三個主記憶體模組中傳送。

三通道技術需要三條(或者三的倍數)主記憶體,並且每個主記憶體模組的容量和速度和容量均相同,還需要以三通道的方式將主記憶體正確插入主機板。如果只插了兩個主記憶體模組,只能工作在雙連結模式。[2]

四通道

在消費級市場領域,2006年,英特爾發佈的用於支援Intel Xeon處理器的晶片組支援四通道記憶體技術,使用LGA 771處理器插座。[3]2010年3月,英特爾的競爭對手超微半導體也發佈了面向伺服器市場的,支援四通道的Socket G34處理器插座以及核心代號為『Magny-Cours』的AMD Opteron 6100系列處理器。[4]2011年,英特爾發佈支援第二代Core i7極致版的X79(LGA 2011)晶片組,支援四通道記憶體。ARM在2015年推出Cortex-A72處理器核心時,也公佈了新型匯流排以及快取一致性互連設計「CoreLink CCI-500」,該互連架構令ARM可以支援到最高4通道128位元位寬的記憶體。[5]同年第四季度高通發表了支援4通道64位元位寬的驍龍820 SoC,三星則發表了同樣記憶體支援規格的Exynos 8890 SoC。

更高規格

八通道技術

在微型計算機的歷史上,也有過比雙通道擁有更多通道數量的設計,比如1995年AlphaStation 600晶片組可以支援八通道,但是由於當時印刷電路板的設計限制實際上只支援到四通道。[6] 2014年,英特爾的Haswell-EX也支援八通道DDR4 SDRAM[7][8][9][10][11]

技術限制和相容性

以雙通道記憶體技術為例,開啟雙通道模式必須要主機板北橋晶片或是處理器支援;對於記憶體的要求,在早期DDR SDRAM時代,雙通道技術對記憶體的要求十分嚴苛:兩條記憶體必須是兩條規格(容量、時脈延遲顆粒品牌週期)相同。後來的DDR2 SDRAM時代,限制放寬,像是NVIDIA以往出品的nForce 2AMD 10h處理器家族系列,由於採用了不對稱雙通道(即採用了兩個統一定址空間的記憶體控制器),支援使用兩條不同規格之記憶體運作,規定比較不嚴苛。

記憶體安裝的方式也是關鍵,並非有支援雙通道的主機板上安裝兩條記憶體就能運作,還需要正確的安裝;像是nForce 2的設計有四條記憶體插槽,依序為1、2、3、4,而必須要安裝1、3或是2、4才能使用雙通道,若僅安裝1、2就會開啟單通道模式。各款晶片組設定方式不一,各家主機板也可能不同,因此必須要參考使用說明書以正確方式安裝。如果安裝成功並正常運作,開機時BIOS便會顯示「Dual Channel Mode Enable」或類似訊息,表示正確啟用雙通道。

參見

參考資料

  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]. (原始內容存檔於2009-03-08). 
  3. ^ 存档副本. [2013-03-24]. (原始內容存檔於2013-01-19). 
  4. ^ AMD Opteron 6000 Series Platform Quick Reference Guide (PDF). [2012-10-15]. (原始內容 (PDF)存檔於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]. (原始內容存檔於2020-11-06). 
  6. ^ 存档副本. [2013-03-24]. (原始內容存檔於2021-02-25). 
  7. ^ Intel Haswell-EP Brings DDR4, to Eat up to 160W, 190 Amps頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - VR-Zone
  8. ^ AMD壓力暫緩 英特爾Haswell矛頭直指NVIDIA頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - 賽迪網
  9. ^ Intel Haswell-EP Platform Detailed頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - VR-Zone
  10. ^ DDR4 Haswell-EP:160W十六核角逐NVIDIA頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - 驅動之家
  11. ^ Haswell (slide). Intel. [2012-02-15]. (原始內容 (JPEG)存檔於2012-04-06). 

外部連結