内存(memory),作为协调CPU和存储间的中转站,一直在系统中扮演着重要角色。硬件领域的几次整体架构升级,都和内存有着莫大的关系,无论是SDRAM到DDR,再从DDR到DDR2,以及即将普及的DDR3,升级的本质都是为了提高内存带宽,可见内存对系统性能的有着至关重要的作用。
谈到内存架构升级,不得不提及Intel,也许有些人会说,Intel不就是个造CPU的厂商吗?和内存有什么关系!在硬件领域中,也许只有Intel这样一个厂商可以推行根据自身发展需要推行硬件设备的新规范新标准。大多情况下,在Intel的领导下,整个硬件产业都要跟随Intel的脚步前进。
看看我们现在常见的硬件规范,从大家常见的USB,SATA2,PCI-E标准,哪个不是英特尔力主的,现今PC上的硬件标准几乎都是Intel设计的,其它厂商不过是跟随和生产而已。不过内存的规范上,Intel失败过,也许是仅有的一次失败——DDR内存标准(下文中会对此进行说明),此后,Intel再没有给别人机会,DDR2就是在Intel的领导下推广开来,而现在,随着集成了支持DDR3内存控制器的nehalem即将发布,内存的架构也会掀开新的一页!
CPU中集成内存控制器,是一把双刃剑,虽然能提高系统的性能,主要是降低系统延时,但CPU的频率提升因此变得很难,还有不小的制造成本。也正因此,集成内存控制器一直是个大家乐于讨论的问题,孰优孰劣,一直争论不休。不可否认的是,当AMD集成内存控制器,并通过HT总线连接系统的时候,已经缩小与Intel之间的技术差距。
在AMD推出集成内存控制器近5年后,英特尔终于将推出了集成内存控制器的CPU,而为了压制竞争对手,保持技术领先者的姿态,一上来就引入了3通道DDR3,引领内存带宽达到新的高度。
根据英特尔的资料,Nehalem的内存控制器为Integrated Memory Controller,简称IMC。规格上支持三通道DDR3内存,初期最高支持到1333MHz,不过像个别一线厂商的高端主板支持oc到1600MHz的规格。同时,IMC支持乱序读取可以有效降低延迟,而且每通道均可独立运行,无疑在一定程度上提高了兼容性问题。但稍感遗憾的是,Intel似乎没有照顾低端用户的意思,IMC仅支持目前价格昂贵的DDR3。
●FSB生命进入倒计时,学会生活在QPI时代
当我们习惯了FSB——前端总线(Front SIDE Bus,简称FSB),面对QPI时代的到来,以后再谈论CPU连接到北桥芯片的总线时,QPI将是一个崭新的朋友,作为取代FSB,成为新一代CPU和CPU、CPU与芯片组(CPU与内存)之间的连接总线,QuickPath Interconnect(简称QPI)的总线技术,Nehalem成为了推动FSB生命终结的死亡使者。
让FSB去死的关键理由,就是总也喂不饱内存所需要带宽,即使是配备再强的CPU,将前端总线频率超至新高,用户也不会明显感觉到计算机整体速度的提升。即使是弱小的phenomX4,也依靠HT总线技术缩小其与酷睿2 yorkfield的性能差距,所以说QPI的诞生具有革命性的意义。
小提示:目前Intel处理器主流的前端总线频率有800MHz、1066MHz、1333MHz几种,进入2007年后,Intel在11月又将处理器前端总线提升至1600MHz(默认外频400MHz),这比2003年最高端的800MHz FSB总线频率整整提升了一倍。这样高的前端总线频率,其带宽有多大呢?前端总线为1333MHz时,处理器与北桥之间的带宽是10.67GB/s,而提升到1600MHz能达到12.80GB/s,增加了20%。
在测试3通道内存性能前,笔者有必要介绍下内存的发展史。DDR内存作为近十年来最为重要的内存技术,想当初,一个传奇版的技术差点就被Intel扼杀在摇篮中,要不是当年鼎盛时期的威盛力主和当时低下的生产工艺,也许现在我们使用的内存就将不是DDRX(X=1、2、3、4),而是Rambus以及后续产品了。
当时的电脑系统中,内存带宽是除硬盘外的最大瓶颈,各芯片级厂商也共商提高内存性能的方法,一方是以威盛为代表的守旧派,一方是以革新内存架构的Intel。当时的局面类似于HDDVD于blu-ray的对决,但结果却是截然相反的。
DDR内存中的极品—海盗船XMS