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主板雙通道--指的是計算機主板的主板雙通道內存技術。主板雙通道內存技術其實是一種內存控制和管理技術,它依賴於晶元組的內存控制器發生作用,包含了兩個獨立、具備互補性的智能內存控制器,兩個內存控制器都能夠并行運作。雙通道內存技術是解決CPU匯流排帶寬與內存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。

1 主板雙通道 -基本概況

  主板雙通道指的是計算機主板的主板雙通道內存技術。主板雙通道內存技術其實是一種內存控制和管理技術,它依賴於晶元組的內存控制器發生作用,在理論上能夠使兩條同等規格內存所提供的帶寬增長一倍。它並不是什麼新技術,早就被應用於伺服器和工作站系統中了,只是為了解決台式機日益窘迫的內存帶寬瓶頸問題它才走到了台式機主板技術的前台。

主板雙通道
雙通道主板的工作原理示意圖

在幾年前,英特爾公司曾經推出了支持雙通道內存傳輸技術的i820晶元組,它與RDRAM內存構成了一對黃金搭檔,所發揮出來的卓絕性能使其一時成為市場的最大亮點,但生產成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況,最後被市場所淘汰。由於英特爾已經放棄了對RDRAM的支持,所以目前主流晶元組的雙通道內存技術均是指雙通道DDR內存技術,主流雙通道內存平台英特爾方面是英特爾 865、875系列,而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列。


  雙通道體系包含了兩個獨立、具備互補性的智能內存控制器,兩個內存控制器都能夠并行運作。例如,當控制器B準備進行下一次存取內存的時候,控制器A就讀/寫主內存,反之亦然。兩個內存控制器的這種互補的「天性」可以讓有效等待時間縮減50%,因此雙通道技術使內存的帶寬翻了一翻。它的技術核心在於:晶元組(北橋)可以在兩個不同的數據通道上分別定址、讀取數據,RAM可以達到128bit的帶寬。

2 主板雙通道 -產生原因

  雙通道內存技術是解決CPU匯流排帶寬與內存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。現在CPU的FSB(前端匯流排頻率)越來越高,英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對內存帶寬具有高得多的需求。英特爾 Pentium 4處理器與北橋晶元的數據傳輸採用QDR(Quad Data Rate,四次數據傳輸)技術,其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400、533、800MHz,匯流排帶寬分別是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內存帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內存模式下,DDR內存無法提供CPU所需要的數據帶寬從而成為系統的性能瓶頸。而在雙通道內存模式下,雙通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的內存帶寬分別是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在這裡可以看到,雙通道DDR 400內存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平台而言,其處理器與北橋晶元的數據傳輸技術採用DDR(Double Data Rate,雙倍數據傳輸)技術,FSB是外頻的2倍,其對內存帶寬的需求遠遠低於英特爾 Pentium 4平台,其FSB分別為266、333、400MHz,匯流排帶寬分別是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平台上使用雙通道DDR內存技術,可說是收效不多,性能提高並不如英特爾平台那樣明顯,對性能影響最明顯的還是採用集成顯示晶元的整合型主板。


  NVIDIA推出的nForce晶元組是第一個把DDR內存介面擴展為128-bit的晶元組,隨後英特爾在它的E7500伺服器主板晶元組上也使用了這種雙通道DDR內存技術,SiS和VIA也紛紛響應,積極研發這項可使DDR內存帶寬成倍增長的技術。但是,由於種種原因,要實現這種雙通道DDR(128 bit的并行內存介面)傳輸對於眾多晶元組廠商來說絕非易事。DDR SDRAM內存和RDRAM內存完全不同,後者有著高延時的特性並且為串列傳輸方式,這些特性決定了設計一款支持雙通道RDRAM內存晶元組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM內存卻有著自身局限性,它本身是低延時特性的,採用的是并行傳輸模式,還有最重要的一點:當DDR SDRAM工作頻率高於400MHz時,其信號波形往往會出現失真問題,這些都為設計一款支持雙通道DDR內存系統的晶元組帶來不小的難度,晶元組的製造成本也會相應地提高,這些因素都制約著這項內存控制技術的發展。


  普通的單通道內存系統具有一個64位的內存控制器,而雙通道內存系統則有2個64位的內存控制器,在雙通道模式下具有128bit的內存位寬,從而在理論上把內存帶寬提高一倍。雖然雙64位內存體系所提供的帶寬等同於一個128位內存體系所提供的帶寬,但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內存控制器,理論上來說,兩個內存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。比如說兩個內存控制器,一個為A、另一個為B。當控制器B準備進行下一次存取內存的時候,控制器A就在讀/寫主內存,反之亦然。兩個內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的兩個內存控制器在功能上是完全一樣的,並且兩個控制器的時序參數都是可以單獨編程設定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構造、容量、速度的DIMM內存條,此時雙通道DDR簡單地調整到最低的內存標準來實現128bit帶寬,允許不同密度/等待時間特性的DIMM內存條可以可靠地共同運作。

3 主板雙通道 -相關應用

  雙通道內存主要是依靠主板北橋的控制技術,與內存本身無關。因此如果要使用支持雙通道內存技術的話主板才是關鍵。目前支持雙通道內存技術的主板有Intel的i865和i875系列、SIS的SIS655、658系列、nVIDIAD的nFORCE2系列等。Intel最先推出的支持雙通道內存技術的晶元組為E7205和E7500系列。


  

主板雙通道
nFORCE2主板用距離來區分內存的A、B控制器

 雙通道內存D的安裝有一定的要求。主板的內存插槽的顏色和布局一般都有區分。如果是Intel的i865、875系列主板一般有4個DIMM插槽,每兩根一組,每組顏色一般不一樣;每一個組代表一個內存通道,只有當兩組通道上都同時安裝了內存條時,才能使內存工作在雙通道模式下。另外要注意對稱安裝,即第一個通道第1個插槽搭配第二個通道第1個插槽,依此類推。用戶只要按不同的顏色搭配,對號入座地安裝即可。如果在相同顏色的插槽上安裝內存條,那麼只能工作在單通道模式。而nFORCE2系列主板同樣有兩個64位的內存控制器,其中A控制器只支持一根內存插槽,B通道則支持兩根,A、B插槽之間有一段距離以方便用戶識別,A通道的內存插槽在顏色上也可能與B通道兩個內存插槽不同,用戶只要將一根內存插入獨立的內存插槽而另外一根插到另外兩個彼此靠近的內存插槽就能組建成雙通道模式,此外,如果全部插滿內存,也能建立雙通道模式,而且nForce2主板組建雙通道模式時對內存容量乃至型號都沒有嚴格的要求,使用方便。


  如果安裝方法正確的話,在主板開機自檢時,將會顯示內存的工作模式;用戶根據屏幕顯示(如「DDR333 Dual Channel Mode Enabled」,「激活雙通道模式」),那麼內存就已經工作在雙通道模式。


  總之雙通道內存控制技術的出現確實令道使用P4的用戶性能有了一定的提升,也是未來發展的趨勢。但是也要看具體的應用,如果在AMD的CPU平台上,使用支持雙通道的DDR 266/200的內存條,並不會比使用單條的DDR333的內存更有效率,因為後者已經能滿足外部匯流排頻率的帶寬需要;在這類主板上使用雙通道對用戶來說是一種資源的浪費。另外要注意的是內存條的搭配,Intel的要求也比其他主板要高,最好使用相同品牌相同型號的內存條,確保穩定性。

4 主板雙通道 -相關晶元組

  支持雙通道DDR內存技術的台式機晶元組,英特爾平台方面有英特爾的865P、865G、865GV、865PE、875P以及之後的915、925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SiS 655FX和SiS 655TX;AMD平台方面則有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2 Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以後的晶元。


  AMD的64位CPU,由於集成了內存控制器,因此是否支持內存雙通道看CPU就可以。目前AMD的台式機CPU,只有939介面的才支持內存雙通道,754介面的不支持內存雙通道。除了AMD的64位CPU,其他計算機是否可以支持內存雙通道主要取決於主板晶元組,支持雙通道的晶元組上邊有描述。此外有些晶元組在理論上支持不同容量的內存條實現雙通道,不過實際還是建議盡量使用參數一致的兩條內存條。

5 主板雙通道 -使用方法

  內存雙通道一般要求按主板上內存插槽的顏色成對使用,此外有些主板還要在BIOS做一下設置,一般主板說明書會有說明。當系統已經實現雙通道后,有些主板在開機自檢時會有提示,可以仔細看看。由於自檢速度比較快,所以可能看不到。因此可以用一些軟體查看,很多軟體都可以檢查,比如cpu-z,比較小巧。在「memory」這一項中有「channels」項目,如果這裡顯示「Dual」這樣的字,就表示已經實現了雙通道。兩條256M的內存構成雙通道效果會比一條512M的內存效果好,因為一條內存無法構成雙通道。


  1、雙通道和CPU頻率的大小和類型沒有必然聯繫,只和主板跟內存有聯繫,如果你的主板支持雙通道,而你的內存不是雙通道內存,那就不能發揮主板支持雙通道的作用!


  2、雙通道的內存容率不需要一致,但頻率和顆粒品牌要儘可能保持一致.


  內存頻率是指內存的工作頻率,例如DDR266的工作頻率即為266MHz,根據內存帶寬的演算法:帶寬=匯流排寬度×一個時鐘周期內交換的數據包個數×匯流排頻率,DDR266的帶寬=133×2×8=2128,它的傳輸帶寬為2.1G/s,因此DDR266又俗稱為PC2100。同理,DDR333的工作頻率為333MHz,傳輸帶寬為2.7G/s,俗稱PC2700;DDR400的工作頻率為400MHz,傳輸帶寬為3.2G/s,俗稱PC3200。


  打個比方兩張條子的頻率不一樣,一個是PC2700,一個是PC3200,那麼它們放在你現在的主板的工作頻率就是333mhz或者更低,但是並不影響你電腦的穩定性,只是頻率高的條子發揮到極致!


  3、內存雙通道一般要求按主板上內存插槽的顏色成對使用,此外有些主板還要在BIOS做一下設置,一般主板說明書會有說明。當系統已經實現雙通道后,有些主板在開機自檢時會有提示,可以仔細看看。由於自檢速度比較快,所以可能看不到。因此可以用一些軟體查看,很多軟體都可以檢查,比如cpu-z,比較小巧。在「memory」這一項中有「channels」項目,如果這裡顯示「Dual」這樣的字,就表示已經實現了雙通道。兩條256M的內存構成雙通道效果會比一條512M的內存效果好,因為一條內存無法構成雙通道。


  4、AMD的台式機CPU,只有939介面以後的CPU才支持內存雙通道,754介面的不支持內存雙通道。除了AMD的64位CPU,其他計算機是否可以支持內存雙通道主要取決於主板晶元組,支持雙通道的晶元組上邊有描述,也可以查看主板晶元組資料。此外有些晶元組在理論上支持不同容量的內存條實現雙通道,不過實際還是建議盡量使用參數一致的兩條內存條。

6 主板雙通道 -雙通道與單通道的區別

  普通的單通道內存系統具有一個64位的內存控制器,而雙通道內存系統則有2個64位的內存控制器,(無論內存容量是多大的,控制器都是64位的,雙通道的原理就是這個)在雙通道模式下具有128bit的內存位寬,從而在理論上把內存帶寬提高一倍。雖然雙64位內存體系所提供的帶寬等同於一個128位內存體系所提供的帶寬,但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內存控制器,理論上來說,兩個內存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。比如說兩個內存控制器,一個為A、另一個為B。當控制器B準備進行下一次存取內存的時候,控制器A就在讀/寫主內存,反之亦然。兩個內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的兩個內存控制器在功能上是完全一樣的,並且兩個控制器的時序參數都是可以單獨編程設定的。


  用來解決前端匯流排頻率遠大於內存頻率的技術英特爾 Pentium 4的FSB分別是400、533、800MHz,匯流排帶寬分別是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內存帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內存模式下,DDR內存無法提供CPU所需要的數據帶寬從而成為系統的性能瓶頸。而在雙通道內存模式下,雙通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的內存帶寬分別是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在這裡可以看到,雙通道DDR 400內存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。

7 主板雙通道 -注意的問題

  老用戶升級時最大的問題就在於原來的內存能否繼續使用,Intel對內存的要求明顯要高於nVIDIA,i865/i875主板上的內存必須完全相同才能組建雙通道系統,而nVIDIA則要簡單的多,但多種內存協同工作時的情況仍然非常複雜,在某些主板和環境下也許並沒有問題,但在另外的環境下則讓用戶痛苦不堪,所以建議在使用中多加留意,一旦在建立雙通道過程中遇到兼容和穩定性問題時首先就要從內存檢查做起。


  雙通道內存對內存條本身的性能往往有著更高的要求,單通道下運行良好的內存不一定能在相同頻率下組建雙通道模式,為此某些nForce2主板中加入了北橋加壓的功能以提高內存的兼容性,而主板BIOS中提供的內存加壓也大大提高了內存穩定工作的幾率,如果這些設定都無法保證系統的穩定,建議大家再降低內存的延遲參數或者調用內存SPD內置的參數去工作。


  此外,打開865主板內置PAT功能的改造(通過刷新主板BIOS而獲得)也提高了對內存品質的要求,某些主板上的內存優化選項更是榨取了內存的所有剩餘資源,在這些主板上建立雙通道時一定要逐步調整,這樣才能在速度和穩定之間找到自己內存的平衡點,達到最佳的狀態。

8 主板雙通道 -存在問題

  雙通道內存控制技術的出現對使用P4的用戶性能有了一定的提升,也是未來發展的趨勢。組裝雙通道內存系統時要注意內存條的搭配,Intel的要求比其他主板要高,最好使用相同品牌、相同型號的內存條,以確保穩定性。


  任何一項技術都有其優點也有其缺點,雙通道DDR內存技術也不例外。首先,雙通道內存都需要成對地使用,這樣就大大降低了內存配置的靈活性。更重要的一點是在採購內存的時候至少要選擇2×64MB、2×128MB……,這會使用戶在內存方面的預算成倍地增加。其次,雙通道內存技術的理論值雖然非常誘人,但是由於各種因素,其實際應用的性能並不能比單通道DDR內存高1倍,當然也無法比PC133 SDRAM高出4倍,因為畢竟在現有的系統條件下,系統性能瓶頸不僅僅是內存。從一些測試結果可以看到,採用128bit內存通道的系統性能比採用64bit內存通道的系統性能高出3%~5%,最高的可以獲得15%~18%的性能提升。.

9 主板雙通道 -雙通道主板推薦

  碩泰克 86SPE2-L


  採用Intel 865PE+ICH5組合,雙通道DDR400 ,2 S-ATA,AGP 8X,6聲道音頻輸出。採用紅色PCB,元器件插口採用彩色的介面,使整塊主板看上去鮮艷奪目,十分漂亮。出於成本的因素,此板板型比較窄,內存插槽只有兩條,升級性很一般。CPU供電部分並沒有做省略,三相供電迴路設計,能保證CPU穩定運行。擁有碩泰克聞名的紅色風暴自動超頻技術,方便新手超頻。由於主板得到精簡,降低了成本。


  Intel 865PERL


  說到Intel的晶元組,就不能不說說Intel自己的產品了,沒有人更了解自家出品的CPU。Intel出品的主板一向都是以穩定著稱,其他如超頻性能,擴展性能等都是十分普通。這塊865PERL主板做工實而不華,雖說是兩相供電,但仍能保證CPU穩定運行。常見的介面在這塊板上都可以找到,4條內存插槽沒有用顏色區分開,不方便使用雙通道。Intel原廠的主板一向在穩定性和質量上都比較有保證,出於穩定性的考慮,Intel原廠主板的BIOS非常簡單,它並不提供對超頻的支持,其他可供選擇的優化選項也很少。因此,這塊Intel D865PERL比較適合對電腦初學者、不超頻要求穩定的朋友,690元的低廉價格、三年保修和Intel原廠的質量保證,就是選擇的理由。


  七彩虹 C.865PE黃金戰士


  七彩虹顯卡是以性價比高而出名,那麼七彩虹的主板呢?答案是肯定的,它的主板同樣是性價比高。865PE+ICH5組合,紅色PCB板搭配紅色插槽,整合6聲道ALC 650音效處理器。支持PAT性能加速模式"Memory AccelerATion Mode",具有相當的競爭力。


  雙敏 UP6PEN


  支持全新800MHz前端匯流排的P4/Prescott處理器,最大支持1200MHz+ FSB(OC)。2×S-ATA埠,8×USB 2.0介面,6個USB可擴展。集成 ALC650 6聲道 AC'97 CODEC。青雲代工的產品,做工良好,供電部分採用了增強型「三相迴路」,使能源供給毫無後顧之憂超頻性能強。


  升技 IS-10


  升技推出的865/875系列主板當中,最便宜的並不是是採用865PE晶元組的IS7-E(報¥760),而是這款採用865G晶元組的IS10。當然,可以做成價格這麼低,是有一定原因的——這款主板怎麼看也像是簡化版的865PE主板另外集成多一塊顯卡,顯卡的成本都從簡化掉的配件裡面來。首先就是這塊板用的是Micro-ATX設計,省料不少,內存插槽也僅僅只有兩根——買的時候就要計算好用多少內存了,不然到了升級時就會有點頭大了。但是大廠就是大廠,除此外其它部分都做得不錯,CPU供電也是採用成熟的三相電路。


  通過板載BROADCOM BCM4401KFB網卡控制晶元,提供10/100Mbps網路介面,通過Realtek瑞昱ALC650晶元,提供6聲道輸出;並且還集成了光纖音頻輸入輸出介面;USB介面也沒有省,4個USB2.0介面做在了背板上。即使是小板,眾多的介面也讓人感覺到abit主板的數碼巨無霸風格!


  斯巴達克 P4865GDA


  和升技的IS-10相比,斯巴達克的這款主板就顯得十分普通了。同樣是865G+ICH5的組合,大板設計,也同樣只有2根DIMM插槽,音頻部分也是通過ALC650晶元來實現,網卡當然也沒有少,USB介面也有四個。但是它沒有集成光纖輸入輸出介面,供擴展的USB介面也只有兩組,CPU供電部分也稍稍比IS10遜了一點。與此對應的是它的報價也比IS10要低一些。由於斯巴達克的主板是由捷波代工的,而且承諾的是三質保,所以儘管和升技的IS10相比有些遜色,還是有理由相信這塊板的質量的。


  天虹 UB-8I865GE


  Uniark天虹推出了主板UB-8I865GE,此主板採用的綠色的PCB的Micro ATX架構小板設計,使用I865G+ICH5晶元組,支持800MHz的前端匯流排,雙通道DDR 400內存(在小板上竟也提供4條內存插槽),AGP 8X,集成了Intel Extreme 2圖形加速核心,主板CPU供電部分採用了高端的4相供電設計,大部分電容都是採用的三洋OSCON和紅寶石電容。集成AD1981B音效晶元,只支持兩聲道輸出。BROADCOM的千兆網路晶元,提供了千兆網卡。此板還有一個特色設計,就是在兩個S-ATA介面中間裝置了COMS的放電按鈕,比我們常用的跳線帽方便的多,附件中還贈送一副防靜電手套,真是體貼。聽說這塊主板是華碩給惠普品牌機做的OEM產品.

10 主板雙通道 -實現前提

  比較常見的雙通道平台有Intel 865/875及nForce2系列主板,首先需要了解雙通道實現的前提。比如購買了支持雙通道的I865PE主板,同時也搭配了800MHz前端匯流排P4處理器,那麼,你就一定要購買雙通道DDR400的內存。但是,如果你只想搭配533 MHz前端匯流排P4處理器,只需要用雙通道DDR333內存就夠了。並且購買相同容量和規格的成對內存(比如2條或4條)。此外,最好搭配AGP8X顯示使用,因為AGP 8x顯卡傳輸頻寬為2.1GB/s(AGP 4x只有1.06GB/s,這樣更能有效地發揮雙通道在數據傳送和處理速度的能力。

11 主板雙通道 -打開方式

  要正確使用雙通道內存技術,在內存安裝方面是很講究的,支持雙通道內存的主板,一般都具有3條或4條以上內存插槽,下面來簡單說說雙通道內存的正確插法。 對於865/875主板來說,一般會提供了4個DIMM(能提供2組雙通道模式),每兩個DIMM為一個組,每一個組代表一個內存通道,只有在兩組通道上同時安裝相同容量大小和規格的內存時,才能使內存工作在雙通道模式下。因此,安裝內存時就必須對稱的插內存,比如,A通道第1個插槽搭配B通道第1個插槽,或A通道第2個插槽搭配B通道第2個插槽;當然,同時插4條內存也可以實現雙通道。

12 主板雙通道 -使用安裝

  主板上也有3到4個內存插槽(DIMM),根據廠家的規定將它們命名為DIMM1、2、3或4(主板上也有同樣的文字用來標明內存插槽的編號),但北橋晶元內只有1個64位的內存控制器,此時插入多根內存后內存匯流排的位寬還是64位,工作頻率也不會改變,但內存的總容量卻成倍增加了。這種主板上內存插槽緊密的排列在一起,彼此之間的距離也完全相同。


  最新的支持雙通道內存的主板主要有Intel的i865/i875和nVIDIA的nForce2晶元組(850/850E、E7205和SiS655/655FX本文不作討論),i865/i875的北橋晶元(或稱為MCH/GMCH,GMCH內置了顯示功能)內有A、B兩個64位的內存控制器,每個控制器又可以支持兩根內存插槽,所以主板上同樣有4根內存插槽,編號同樣延續了DIMM1、2、3、4的標註方式,不過這4根插槽並非緊密的靠在一起,而是分為A、B兩組,當A1與B1或A2與B2兩根內存插槽上同時插入兩根容量與結構相同的內存條時,才能實現雙通道內存工作模式,此外,當四根內存插槽都插入相同的內存時也能進入雙通道狀態,其他情況下兩組內存控制器都會自動轉換為一組64位的控制器,這樣與傳統內存的工作模式就沒有區別了。為了兼顧用戶安裝的方便,一般主板廠家會在i865/i875主板上使用相同顏色的內存插槽來表示A1與B1的位置,而A2與B2內存插槽則採用另外一種顏色,用戶只要將兩根內存插入顏色相同的兩個內存插槽上就可以實現雙通道了。

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