三通道+DDR3能普及嗎?內(nèi)存變革進(jìn)行時(shí)
內(nèi)存（memory），作為協(xié)調(diào)CPU和存儲間的中轉(zhuǎn)站，一直在系統(tǒng)中扮演著重要角色。硬件領(lǐng)域的幾次整體架構(gòu)升級，都和內(nèi)存有著莫大的關(guān)系，無論是SDRAM到DDR，再從DDR到DDR2，以及即將普及的DDR3，升級的本質(zhì)都是為了提高內(nèi)存帶寬，可見內(nèi)存對系統(tǒng)性能的有著至關(guān)重要的作用。
談到內(nèi)存架構(gòu)升級，不得不提及Intel，也許有些人會說，intel不就是個(gè)造CPU的廠商嗎？和內(nèi)存有什么關(guān)系！在硬件領(lǐng)域中，也許只有intel這樣一個(gè)廠商可以推行根據(jù)自身發(fā)展需要推行硬件設(shè)備的新規(guī)范新標(biāo)準(zhǔn)。大多情況下，在intel的領(lǐng)導(dǎo)下，整個(gè)硬件產(chǎn)業(yè)都要跟隨intel的腳步前進(jìn)。
看看我們現(xiàn)在常見的硬件規(guī)范，從大家常見的USB，SATA2，PCI-E標(biāo)準(zhǔn)，哪個(gè)不是英特爾力主的，現(xiàn)今PC上的硬件標(biāo)準(zhǔn)幾乎都是intel設(shè)計(jì)的，其它廠商不過是跟隨和生產(chǎn)而已。不過內(nèi)存的規(guī)范上，intel失敗過，也許是僅有的一次失敗——DDR內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)（下文中會對此進(jìn)行說明），此后，intel再沒有給別人機(jī)會，DDR2就是在intel的領(lǐng)導(dǎo)下推廣開來，而現(xiàn)在，隨著集成了支持DDR3內(nèi)存控制器的nehalem即將發(fā)布，內(nèi)存的架構(gòu)也會掀開新的一頁！
CPU中集成內(nèi)存控制器，是一把雙刃劍，雖然能提高系統(tǒng)的性能，主要是降低系統(tǒng)延時(shí)，但CPU的頻率提升因此變得很難，還有不小的制造成本。也正因此，集成內(nèi)存控制器一直是個(gè)大家樂于討論的問題，孰優(yōu)孰劣，一直爭論不休。不可否認(rèn)的是，當(dāng)AMD集成內(nèi)存控制器，并通過HT總線連接系統(tǒng)的時(shí)候，已經(jīng)縮小與Intel之間的技術(shù)差距。
在AMD推出集成內(nèi)存控制器近5年后，英特爾終于將推出了集成內(nèi)存控制器的CPU，而為了壓制競爭對手，保持技術(shù)領(lǐng)先者的姿態(tài)，一上來就引入了3通道DDR3，引領(lǐng)內(nèi)存帶寬達(dá)到新的高度。
根據(jù)英特爾的資料，Nehalem的內(nèi)存控制器為Integrated Memory Controller，簡稱IMC。規(guī)格上支持三通道DDR3內(nèi)存，初期最高支持到1333MHz，不過像個(gè)別一線廠商的高端主板支持oc到1600MHz的規(guī)格。同時(shí)，IMC支持亂序讀取可以有效降低延遲，而且每通道均可獨(dú)立運(yùn)行，無疑在一定程度上提高了兼容性問題。但稍感遺憾的是，Intel似乎沒有照顧低端用戶的意思，IMC僅支持目前價(jià)格昂貴的DDR3。
●FSB生命進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，學(xué)會生活在QPI時(shí)代
當(dāng)我們習(xí)慣了FSB——前端總線（Front SIDE Bus，簡稱FSB），面對QPI時(shí)代的到來，以后再談?wù)揅PU連接到北橋芯片的總線時(shí)，QPI將是一個(gè)嶄新的朋友，作為取代FSB，成為新一代CPU和CPU、CPU與芯片組（CPU與內(nèi)存）之間的連接總線，QuickPath Interconnect（簡稱QPI）的總線技術(shù)，Nehalem成為了推動FSB生命終結(jié)的死亡使者。
讓FSB去死的關(guān)鍵理由，就是總也喂不飽內(nèi)存所需要帶寬，即使是配備再強(qiáng)的CPU，將前端總線頻率超至新高，用戶也不會明顯感覺到計(jì)算機(jī)整體速度的提升。即使是弱小的phenomX4，也依靠HT總線技術(shù)縮小其與酷睿2 yorkfield的性能差距，所以說QPI的誕生具有革命性的意義。
小提示：目前Intel處理器主流的前端總線頻率有800MHz、1066MHz、1333MHz幾種，進(jìn)入2007年后，Intel在11月又將處理器前端總線提升至1600MHz（默認(rèn)外頻400MHz），這比2003年最高端的800MHz FSB總線頻率整整提升了一倍。這樣高的前端總線頻率，其帶寬有多大呢？前端總線為1333MHz時(shí)，處理器與北橋之間的帶寬是10.67GB/s，而提升到1600MHz能達(dá)到12.80GB/s，增加了20%。
在測試3通道內(nèi)存性能前，筆者有必要介紹下內(nèi)存的發(fā)展史。DDR內(nèi)存作為近十年來最為重要的內(nèi)存技術(shù)，想當(dāng)初，一個(gè)傳奇版的技術(shù)差點(diǎn)就被intel扼殺在搖籃中，要不是當(dāng)年鼎盛時(shí)期的威盛力主和當(dāng)時(shí)低下的生產(chǎn)工藝，也許現(xiàn)在我們使用的內(nèi)存就將不是DDRX（X=1、2、3、4），而是Rambus以及后續(xù)產(chǎn)品了。
當(dāng)時(shí)的電腦系統(tǒng)中，內(nèi)存帶寬是除硬盤外的最大瓶頸，各芯片級廠商也共商提高內(nèi)存性能的方法，一方是以威盛為代表的守舊派，一方是以革新內(nèi)存架構(gòu)的intel。當(dāng)時(shí)的局面類似于HDDVD于blu-ray的對決，但結(jié)果卻是截然相反的。
DDR內(nèi)存中的優(yōu)品—海盜船XMS
以更先進(jìn)技術(shù)出現(xiàn)的Rambus雖然看上去很好，但是授權(quán)費(fèi)和內(nèi)存芯片廠初期的建廠成本導(dǎo)致的高價(jià)格，以及威盛主流芯片組的大賣特賣，將Rambus推向深淵，最終intel也不得不放棄Rambus轉(zhuǎn)而支持DDR內(nèi)存。可以說，現(xiàn)在內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展方向，和當(dāng)時(shí)威盛芯片組有很大關(guān)系，但也正是基于此，得罪了intel，為日后的失敗種下了禍根。在intel取消芯片技術(shù)交差授權(quán)后，nvidia在芯片組領(lǐng)域的崛起（AMD平臺），現(xiàn)在的威盛不得不在其它領(lǐng)域謀求發(fā)展。
小貼士：DDR-SDRAM：DDR SDRAM（Double Data Rate DRAM）或稱之為SDRAMⅡ，由于DDR在時(shí)鐘的上升及下降的邊緣都可以傳輸資料，從而使得實(shí)際帶寬增加兩倍，大幅提升了其性能／成本比。就實(shí)際功能比較來看，由PC133所衍生出的第二代PC266 DDR SRAM（133MHz時(shí)鐘×2倍數(shù)據(jù)傳輸＝266MHz帶寬），不僅在InQuest最新測試報(bào)告中顯示其性能平均高出Rambus 24.4％，在Micron的測試中，其性能亦優(yōu)于其他的高頻寬解決方案，充份顯示出DDR在性能上已足以和Rambus相抗衡的程度。
傳輸模式：傳統(tǒng)SDRAM采用并列數(shù)據(jù)傳輸方式，Rambus則采取了比較特別的串行傳輸方式。在串行的傳輸方式之下，資料信號都是一進(jìn)一出，可以把數(shù)據(jù)帶寬降為16bit，而且可大幅提高工作時(shí)鐘頻率（400MHz），但這也形成了模組在數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)上的限制。也就是說，在串接的模式下，如果有其中一個(gè)模組損壞、或是形成斷路，便會使整個(gè)系統(tǒng)無法正常開機(jī)。因此，對采用Rambus內(nèi)存模組的主機(jī)板而言，便必須將三組內(nèi)存擴(kuò)充插槽完全插滿，如果Rambus模組不足的話，只有安裝不含RDRAM顆粒的中繼模組（Continuity RIMM Module；C-RIMM），純粹用來提供信號的串接工作，讓數(shù)據(jù)的傳輸暢通。
DDR2比DDR有哪些改變
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DDR |
DDR 2 |
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目前最高時(shí)鐘頻率（單位MHz） |
533（非標(biāo)準(zhǔn)） |
1066（非標(biāo)準(zhǔn)） |
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數(shù)據(jù)帶寬（GB/s） |
4.26GB/s |
8.5GB/s |
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芯片封裝 |
TSOP Ⅱ |
FBGA等 |
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工作電壓 |
2.5V |
1.8V |
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最高物理Bank |
8 |
4 |
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最高邏輯Bank |
4 |
8 |
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數(shù)據(jù)預(yù)取（bit） |
2 |
4 |
通過上面的表格，很明顯，DDR 2的工作電壓比DDR低近30%，功耗也能相應(yīng)下降大約50%了。采用FBGA等CSP方式封裝，減小了模組尺寸，并提高信號完整性，它增加了各模塊之間的空氣流動空間因而提高了熱性能和可靠性。綜合來看，更容易達(dá)到最高的頻率。目前廠商等不及動作太慢的JEDEC，自行推出了DDR 1066的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品單條即有8.5GB/s的帶寬，相當(dāng)于雙通道DDR 533。
由于核心頻率和外部頻率的倍進(jìn)關(guān)系，而我們又是以外部頻率作為衡量內(nèi)存時(shí)鐘頻率的標(biāo)準(zhǔn)，因此同頻DDR 2內(nèi)存和DDR內(nèi)存相比，數(shù)據(jù)傳輸率是一樣的，當(dāng)然，僅僅是頻率上的提升，頂多算個(gè)“DDR.改”，談不上“DDR 2”。DDR 2的重大改進(jìn)之處就在于數(shù)據(jù)預(yù)取從DDR的2bit提升為4bit。所謂2bit預(yù)取，可以理解為內(nèi)存核心向外部I/O緩沖傳遞一次數(shù)據(jù)，可供外部I/O傳輸兩次的量。而4bit預(yù)取，就是內(nèi)存核心向外部I/O緩沖傳遞一次數(shù)據(jù)，可供外部I/O傳輸4次的量。
我們知道，內(nèi)存芯片的頻率也有芯片核心頻率和外部頻率兩種：在DDR時(shí)代，這兩個(gè)頻率是相同的；但在DDR 2時(shí)代，核心頻率就變成了外部頻率的一半。這是為什么呢？因?yàn)镈DR的2bit預(yù)取，核心一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可供外部I/O緩沖傳輸2次，而數(shù)據(jù)以DDR方式傳輸，數(shù)據(jù)傳輸是CLK時(shí)鐘的上下沿觸發(fā)，因此外部時(shí)鐘頻率與核心頻率保持一致。而4bit預(yù)取就不一樣了，核心一次傳輸數(shù)可供外部I/O緩沖傳輸4次，同樣使DDR方式傳輸，外部頻率也要是核心頻率的兩倍才行。
除了4bit預(yù)取，DDR 2還有一些重大改進(jìn)，例如片上終結(jié)ODT，將DDR時(shí)代設(shè)計(jì)在主板上的終結(jié)器改為設(shè)計(jì)到內(nèi)存條上
這樣一來，問題就出現(xiàn)了。因?yàn)橥獠款l率才是內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸品頻率的基準(zhǔn)，我們平時(shí)說的內(nèi)存的頻率都是指其外部頻率，除非不以DDR方式工作，否則當(dāng)預(yù)取數(shù)據(jù)超過外部I/O緩沖和MCH芯片一次DDR傳輸量，內(nèi)存芯片核心頻率就必須降低。
因此，盡管是4bit預(yù)取，但與同頻率DDR內(nèi)存相比，DDR 2內(nèi)存的數(shù)據(jù)帶寬是一樣的。并且，由于核心頻率和外部時(shí)鐘頻率的這種倍進(jìn)關(guān)系，造成一個(gè)時(shí)鐘周期等待時(shí)間更長。也就是俗稱的“DDR 2高延遲”。隨著頻率的提升，這種延遲會變得越來越明顯。
盡管延遲略高，DDR 2和同頻DDR內(nèi)存比較實(shí)際應(yīng)用中差別很小一度有傳言說，DDR 2性能不如DDR，這其實(shí)是一種誤解。在頻率相同的情況下，DDR 2內(nèi)存確實(shí)有部分性能不如DDR內(nèi)存，例如專門的內(nèi)存測試項(xiàng)和部分整數(shù)運(yùn)算性能，但這種差異很小很小，在游戲里更是幾乎沒有差別。
而隨著頻率的提高，DDR 2高頻高帶寬的優(yōu)勢體現(xiàn)無疑，DDR也就533MHz到頭了。所以，在現(xiàn)有的主流內(nèi)存里，DDR 2內(nèi)存性能更強(qiáng)是肯定的。只不過確實(shí)由于Intel強(qiáng)推，讓剛進(jìn)入成熟期的DDR內(nèi)存提前退出了主流市場，讓很多玩家感到不滿而已。
● DDR3集萬千寵愛搶班奪權(quán)
1. 8bit預(yù)取設(shè)計(jì)，而DDR2為4bit預(yù)取。
相對于DDR2內(nèi)存的4bit預(yù)取機(jī)制，DDR3內(nèi)存模組最大的改進(jìn)就是采用了8bit預(yù)取機(jī)制設(shè)計(jì)，也就是內(nèi)部同時(shí)并發(fā)8位數(shù)據(jù)。在相同Cell頻率下，DDR3的數(shù)據(jù)傳輸率是DDR2的兩倍。這樣DRAM內(nèi)核的頻率只有接口頻率的1/8，DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz，當(dāng)DRAM內(nèi)核工作頻率為200MHz時(shí)，接口頻率已經(jīng)達(dá)到了1600MHz。而當(dāng)DDR3內(nèi)存技術(shù)成熟時(shí)，相信有實(shí)力的內(nèi)存廠商將推出DDR3-2000甚至2400的頻率更高的內(nèi)存。
內(nèi)存規(guī)格對比表
2. 采用點(diǎn)對點(diǎn)的拓樸架構(gòu)，以減輕地址/命令與控制總線的負(fù)擔(dān)。
這是為了提高系統(tǒng)性能而進(jìn)行的重要改動，也是DDR3與DDR2的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別。在DDR3系統(tǒng)中，一個(gè)內(nèi)存控制器只與一個(gè)內(nèi)存通道打交道，而且這個(gè)內(nèi)存通道只能有一個(gè)插槽，因此，內(nèi)存控制器與DDR3內(nèi)存模組之間是點(diǎn)對點(diǎn)（Point-to-Point，P2P）的關(guān)系（單物理Bank的模組），或者是點(diǎn)對雙點(diǎn)（Point-to-two-Point，P22P）的關(guān)系（雙物理Bank的模組），從而大大地減輕了地址/命令/控制與數(shù)據(jù)總線的負(fù)載。而在內(nèi)存模組方面，與DDR2的類別相類似，也有標(biāo)準(zhǔn)DIMM（臺式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（筆記本電腦）、FB-DIMM2（服務(wù)器）之分，其中第二代FB-DIMM將采用規(guī)格更高的AMB2（高級內(nèi)存緩沖器）。
3. 采用100nm以下的生產(chǎn)工藝，將工作電壓從1.8V降至1.5V，在DDR3系統(tǒng)中，對于內(nèi)存系統(tǒng)工作非常重要的參考電壓信號VREF將分為兩個(gè)信號，即為命令與地址信號服務(wù)的VREFCA和為數(shù)據(jù)總線服務(wù)的VREFDQ，這將有效地提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的信噪等級。
DDR3比DDR2功耗更低
4. 增加異步重置（Reset）與ZQ校準(zhǔn)功能。重置是DDR3新增的一項(xiàng)重要功能，并為此專門準(zhǔn)備了一個(gè)引腳。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡單。當(dāng)Reset命令有效時(shí)，DDR3內(nèi)存將停止所有操作，并切換至最少量活動狀態(tài)，以節(jié)約電力。在Reset期間，DDR3內(nèi)存將關(guān)閉內(nèi)在的大部分功能，所有數(shù)據(jù)接收與發(fā)送器都將關(guān)閉，所有內(nèi)部的程序裝置將復(fù)位，DLL（延遲鎖相環(huán)路）與時(shí)鐘電路將停止工作，而且不理睬數(shù)據(jù)總線上的任何動靜。這樣一來，將使DDR3達(dá)到最節(jié)省電力的目的。
● DDR3與DDR2的不同之處
1、邏輯Bank數(shù)量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的設(shè)計(jì)，目的就是為了應(yīng)對未來大容量芯片的需求。而DDR3很可能將從2Gb容量起步，因此起始的邏輯Bank就是8個(gè)，另外還為未來的16個(gè)邏輯Bank做好了準(zhǔn)備。
2、封裝（Packages）
DDR3由于新增了一些功能，所以在引腳方面會有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封裝，16bit芯片采用96球FBGA封裝，而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規(guī)格。并且DDR3必須是綠色封裝，不能含有任何有害物質(zhì)。
3、尋址時(shí)序（Timing）
就像DDR2從DDR轉(zhuǎn)變而來后延遲周期數(shù)增加一樣，DDR3的CL周期也將比DDR2有所提高。DDR2的CL范圍一般在2至5之間，而DDR3則在5至11之間，且附加延遲（AL）的設(shè)計(jì)也有所變化。DDR2時(shí)AL的范圍是0至4，而DDR3時(shí)AL有三種選項(xiàng)，分別是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3還新增加了一個(gè)時(shí)序參數(shù)——寫入延遲（CWD），這一參數(shù)將根據(jù)具體的工作頻率而定。
4、新增功能——重置（Reset）
重置是DDR3新增的一項(xiàng)重要功能，并為此專門準(zhǔn)備了一個(gè)引腳。DRAM業(yè)界已經(jīng)很早以前就要求增這一功能，如今終于在DDR3身上實(shí)現(xiàn)。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡單。當(dāng)Reset命令有效時(shí)，DDR3內(nèi)存將停止所有的操作，并切換至最少量活動的狀態(tài)，以節(jié)約電力。在Reset期間，DDR3內(nèi)存將關(guān)閉內(nèi)在的大部分功能，所以有數(shù)據(jù)接收與發(fā)送器都將關(guān)閉。所有內(nèi)部的程序裝置將復(fù)位，DLL（延遲鎖相環(huán)路）與時(shí)鐘電路將停止工作，而且不理睬數(shù)據(jù)總線上的任何動靜。這樣一來，將使DDR3達(dá)到最節(jié)省電力的目的。
5、根據(jù)溫度自動自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature）
為了保證所保存的數(shù)據(jù)不丟失，DRAM必須定時(shí)進(jìn)行刷新，DDR3也不例外。不過，為了最大的節(jié)省電力，DDR3采用了一種新型的自動自刷新設(shè)計(jì)（ASR，Automatic Self-Refresh）。當(dāng)開始ASR之后，將通過一個(gè)內(nèi)置于DRAM芯片的溫度傳感器來控制刷新的頻率，因?yàn)樗⑿骂l率高的話，消電就大，溫度也隨之升高。而溫度傳感器則在保證數(shù)據(jù)不丟失的情況下，盡量減少刷新頻率，降低工作溫度。不過DDR3的ASR是可選設(shè)計(jì)，并不見得市場上的DDR3內(nèi)存都支持這一功能，因此還有一個(gè)附加的功能就是自刷新溫度范圍（SRT，Self-Refresh Temperature）。通過模式寄存器，可以選擇兩個(gè)溫度范圍，一個(gè)是普通的的溫度范圍（例如0℃至85℃），另一個(gè)是擴(kuò)展溫度范圍，比如最高到95℃。對于DRAM內(nèi)部設(shè)定的這兩種溫度范圍，DRAM將以恒定的頻率和電流進(jìn)行刷新操作。
6、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh）
這是DDR3的一個(gè)可選項(xiàng)，通過這一功能，DDR3內(nèi)存芯片可以只刷新部分邏輯Bank，而不是全部刷新，從而最大限度的減少因自刷新產(chǎn)生的電力消耗。這一點(diǎn)與移動型內(nèi)存（Mobile DRAM）的設(shè)計(jì)很相似。
從技術(shù)角度上看，DDR3內(nèi)存確實(shí)比DDR2改進(jìn)不少，自身?xiàng)l件已經(jīng)達(dá)到普及的標(biāo)準(zhǔn)。但是如果要更好的發(fā)展還要外部支持才行。
作為世界內(nèi)存領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè)，海盜船的領(lǐng)先技術(shù)一次次讓業(yè)界震撼，這次根據(jù)nehalem的架構(gòu)特性對內(nèi)存的特殊需要——高頻低壓，搶先業(yè)界推出i7御用的排裝內(nèi)存條（3根）。
筆者收到的海盜船神秘白盒子
內(nèi)存模組型號為XMS3-1333，默認(rèn)電壓1.5V，延時(shí)為9-9-9-24，單條容量為1024MB，加裝銀灰色鋁質(zhì)散熱片，金手指采用電鍍工藝，PCB為高級的brainpower生產(chǎn)。在內(nèi)存costdown嚴(yán)重的今天，實(shí)屬難能可貴，體現(xiàn)出國際內(nèi)存領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè)的風(fēng)采。
根據(jù)nehalem的定位，intel官方說法是初期上市的3款nehalem除了頻率區(qū)別外，新加入的QPI總線帶寬也有差別，以區(qū)別產(chǎn)品的定位。
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Core i7 920 |
Core i7 940 |
Core i7 Extreme Edition 965 | |
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產(chǎn)品編碼 |
BX80601920 |
BX80601940 |
BX80601965 |
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制程 |
45nm |
45nm |
45nm |
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接口 |
LGA 1366 |
LGA 1366 |
LGA 1366 |
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晶體管數(shù) |
7.31億 |
7.31億 |
7.31億 |
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核心線程數(shù) |
4核8線程 |
4核8線程 |
4核8線程 |
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主頻 |
2.66GHz |
2.93GHz |
3.2GHz |
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二級緩存 |
4x256KB |
4x256KB |
4x256KB |
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三級緩存 |
8MB |
8MB |
8MB |
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QPI總線 |
4.8GT/s |
4.8GT/s |
6.4GT/s |
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內(nèi)存控制器 |
三通道DDR3-1066 |
三通道DDR3-1066 |
三通道DDR3-1066 |
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TDP |
130W |
130W |
130W |
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售價(jià) |
284美元 |
562美元 |
999美元 |
為了驗(yàn)證QPI總線的性能差別，筆者的測試方案如下，將nehalem的頻率統(tǒng)一設(shè)定在2.66GHz上，比較同頻率下不同QPI帶寬的新跟那個(gè)差異。由于集成內(nèi)存控制器，intel芯片組第一次引入了CMD概念，在同頻下，測試內(nèi)存CMD（1T、2T）間的性能差異。
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硬件系統(tǒng)配置 | |
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處理器 |
Core i7 Extreme Edition 965 (四核/2.66GHz/4x256KBytes L2/8M L3) Core i7 920 (四核/2.66GHz/4x256KBytes L2/8M L3 |
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主板 |
技嘉EX58- extreme |
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硬盤 |
西部數(shù)據(jù) velociraptor (300GB, 10,000 RPM, 16M,SATA300) |
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內(nèi)存 |
海盜船 TR3X3G1333C9 3X1G DDR3 1333MHz (9-9-9-20 1T) |
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顯卡 |
nvidia 9800GTX+ |
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電源 |
海盜船 corsair TX1000W |
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顯示器 |
ASUS 24寸 |
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軟件系統(tǒng)配置 | |
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操作系統(tǒng) |
Windows VISTA Ultimate SP1 32BIT |
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顯示驅(qū)動 |
nvidia 180.42 |
為了不使測試平臺的其它部分作為瓶頸，選用了技嘉X58-extreme搭配9800GTX+進(jìn)行輔助測試，為了不使內(nèi)存帶寬成為瓶頸，使用海盜船1333排裝組成三通道測試內(nèi)存帶寬，同時(shí)存儲方面使用目前在SATA硬盤中的神器velociraptor，將平臺性能發(fā)揮到最大。
CPU理論運(yùn)算對比測試
◎ SuperPI性能測試
Super PI是由東京大學(xué)Kanada Lab.所制作的一款通過計(jì)算圓周率的來檢測處理器性能的工具，在測試?yán)锩婵梢杂行У姆从嘲–PU在內(nèi)的運(yùn)算性能。在玩家群中，Super PI更是一個(gè)衡量CPU性能的標(biāo)尺之一。
在Super Pi 8M的測試較量中，可以看到QPI對內(nèi)存性能的影響比內(nèi)存延時(shí)大的多，看來3通道內(nèi)存還是對帶寬的敏感性比延時(shí)更強(qiáng)。
◎ EVERST 內(nèi)存性能測試
我們采用了EVERST Ultimate軟件中的內(nèi)存測試項(xiàng)目考驗(yàn)雙款平臺的內(nèi)存性能。這樣可以測試出CPU集成內(nèi)存控制器對內(nèi)存性能的影響。
看到成績結(jié)果后，要具體問題具體分析，在讀取、寫入和拷貝的對比中，對內(nèi)存控制器負(fù)載最低的讀取性能差距較小，性能差異根據(jù)對內(nèi)存控制器負(fù)責(zé)高低決定，負(fù)責(zé)最大的拷貝測試，差異更明顯?？傮w上看，QPI對性能的影響比重更大。
◎ Fritz 10 Benchmark 性能測試
這是一款國際象棋測試軟件，但它并不是獨(dú)立存在的，而是《Fritz9》這款獲得國際認(rèn)可的國際象棋程序中的一個(gè)測試性能部分。由于國際象棋的運(yùn)算大致仍舊是依靠電腦CPU的高速處理能力，將每一個(gè)可能的走法以窮舉算法預(yù)測，從中選擇勝算最大的非常好的走法。所以用它來衡量對比不同的PC系統(tǒng)中CPU的多線程運(yùn)算能力也是有參考價(jià)值的。
由于Fritz主要是考驗(yàn)CPU計(jì)算性能的軟件，內(nèi)存在其中所占比重較小，但微弱的差異也能體現(xiàn)出QPI的功能，根據(jù)測試成績比例來看，QPI仍舊比CMD對性能的影響更高。
◎ ScienceMark 性能測試
ScienceMark是一款通過運(yùn)行一些科學(xué)方程式來測試系統(tǒng)性能的工具。主要用于桌面臺式機(jī)和工作站上測試內(nèi)存子系統(tǒng)，同時(shí)也用于測試服務(wù)器環(huán)境中的讀寫延時(shí)，當(dāng)然，它對內(nèi)存的帶寬及CPU與內(nèi)存控制器之間的速度等也可進(jìn)行測試。
從Sciencemark的測試結(jié)果看，所有成績都在同一水平，看來核心運(yùn)算效率強(qiáng)勁前提下，對內(nèi)存的要求不高。
● DX10游戲CPU性能測試—《孤島危機(jī)》
作為年度DX10游戲巨作Crysis的游戲畫面達(dá)到了當(dāng)前PC系統(tǒng)所能承受的極限，超越了次世代平臺和之前所有的PC游戲，即便是搭配優(yōu)異的顯卡，在采用大分辨率開抗鋸齒的情況下，也只能勉強(qiáng)“瀏覽”游戲。
測試方法：Crysis Demo內(nèi)置了CPU和GPU兩個(gè)測試程序，我們使用CPU測試程序，這個(gè)程序會自動切換地圖內(nèi)的爆炸場景，激烈的爆炸場面嚴(yán)格的考驗(yàn)著CPU渲染性能，運(yùn)行一段時(shí)間得到穩(wěn)定的平均FPS值作為測試依據(jù)。
在低分辨率情況下，顯卡已經(jīng)不是瓶頸，而僅僅在于CPU的運(yùn)算能力。Crysis的兩個(gè)CPU測試場景，得出的結(jié)果表現(xiàn)基本一致。這點(diǎn)就讓人匪夷所思，Nehalem的性能提升是毋容置疑的，但為什么在對硬件要求甚高的crysis中無明顯作用呢？
筆者經(jīng)過測試crysis，再次證明QPI的重要性遠(yuǎn)比內(nèi)存延時(shí)來的高，即使是QPI 6.4GB/s 2T的模式下，性能也比QPI4.8GB/s 1T模式下高出3幀左右。
4組QPI不同設(shè)置下的對比測試到此結(jié)束了，對所有的測試成績進(jìn)行分析對比后，可以得出以下結(jié)論：
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QPI對提升系統(tǒng)性能有很大幫助，在Sisoftware Sandra理論測試中，帶寬甚至突破了20GB/s大關(guān)，雖然實(shí)際應(yīng)用時(shí)不可能達(dá)到如此之高，但帶寬大的好處顯而易見，如同開跑車在山地上和高速公路間的差異。
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在QPI時(shí)代，QPI的頻率比內(nèi)存延時(shí)對系統(tǒng)性能影響更大，優(yōu)先提升QPI的頻率更加重要。
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通過QPI，相比之前FSB時(shí)代，對內(nèi)存的體質(zhì)要求有所降低，即使因?yàn)閮?nèi)存體質(zhì)只能工作在2T模式下，只要QPI頻率高，性能也不會削減太多。
3通道內(nèi)存對提高系統(tǒng)性能幫助很大
intel的每次架構(gòu)升級，都地對電腦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)帶來巨大影響，除了當(dāng)年力挺的Rambus因?yàn)榧夹g(shù)太過先進(jìn)，因產(chǎn)能不足失敗外，此后的CPU架構(gòu)升級所帶來的系統(tǒng)部件發(fā)展方向都按照intel的規(guī)劃前進(jìn)。DDR2的普及，和酷睿2的騰空出世有著深遠(yuǎn)關(guān)系。那么，作為全新架構(gòu)的Nehalem，也必將對DDR3的普及產(chǎn)生巨大推動作用！<
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