內(nèi)存帶寬知識(shí)

1、內(nèi)存帶寬知識(shí)1.什么是內(nèi)存帶寬內(nèi)存是內(nèi)存控制器（一般位于北橋芯片中）與CPU之間的橋 梁或與倉庫。顯然，內(nèi)存的容量決定“倉庫”的大小，而內(nèi)存 的帶寬決定“橋梁”的寬窄，兩者缺一不可，這也就是我們常 常說道的“內(nèi)存容量”與“內(nèi)存速度”。除了內(nèi)存容量與內(nèi)存速 度，延時(shí)周期也是決定其性能的關(guān)鍵。當(dāng)CPU需要內(nèi)存中的 數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)發(fā)出一個(gè)由內(nèi)存控制器所執(zhí)行的要求，內(nèi)存控 制器接著將要求發(fā)送至內(nèi)存，并在接收數(shù)據(jù)時(shí)向CPU報(bào)告整 個(gè)周期（從CPU到內(nèi)存控制器，內(nèi)存再回到CPU）所需的 時(shí)間。毫無疑問，縮短整個(gè)周期也是提高內(nèi)存速度的關(guān)鍵， 這就好比在橋梁上工作的警察，其指揮疏通能力也是決定通 暢度的因素之一

2、。更快速的內(nèi)存技術(shù)對(duì)整體性能表現(xiàn)有重大 的貢獻(xiàn)，但是提高內(nèi)存帶寬只是解決方案的一部分，數(shù)據(jù)在 CPU以及內(nèi)存間傳送所花的時(shí)間通常比處理器執(zhí)行功能所 花的時(shí)間更長，為此緩沖區(qū)被廣泛應(yīng)用。其實(shí)，所謂的緩沖 器就是CPU中的一級(jí)緩存與二級(jí)緩存，它們是內(nèi)存這座“大 橋梁”與CPU之間的“小橋梁氣事實(shí)上，一級(jí)緩存與二級(jí)緩 存采用的是SRAM，我們也可以將其寬泛地理解為“內(nèi)存帶 寬”，不過現(xiàn)在似乎更多地被解釋為“前端總線”，所以我們也 只是簡單的提一下。事先預(yù)告一下，“前端總線”與“內(nèi)存帶寬” 之間有著密切的聯(lián)系，我們將會(huì)在后面的測試中有更加深刻 的認(rèn)識(shí)。2 .內(nèi)存帶寬的計(jì)算方法帶寬=總線寬度x總線頻率x

3、一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)交換的數(shù)據(jù)包 個(gè)數(shù)FSB與內(nèi)存帶寬相等的情況下，則不存在瓶徑問題，如果內(nèi) 存帶寬小于FSB則形成內(nèi)存帶寬瓶徑，無法完全發(fā)揮系統(tǒng)的 性能?，F(xiàn)在的單通道內(nèi)存控制器一般都是64bit的，8個(gè)2進(jìn)制bit 相當(dāng)于1個(gè)字節(jié)，換算成字節(jié)是64/8=8,再乘以內(nèi)存的運(yùn)行 頻率，如果是DDR內(nèi)存就要再乘以2,因?yàn)樗且詓d內(nèi)存 雙倍的速度傳輸數(shù)據(jù)的，所以所謂雙通道DDR,就是芯片組可以在兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)通道上 分別尋址、讀取數(shù)據(jù)。這兩個(gè)相互獨(dú)立工作的內(nèi)存通道是依 附于兩個(gè)獨(dú)立并行工作的，位寬為64-bit的內(nèi)存控制器下， 因此使普通的DDR內(nèi)存可以達(dá)到128-bit的位寬，因此，內(nèi) 存帶寬是單通道

4、的兩倍3.內(nèi)存帶寬的重要性內(nèi)存帶寬為何會(huì)如此重要呢？在回答這一問題之前，我們先 來簡單看一看系統(tǒng)工作的過程?；旧袭?dāng)CPU接收到指令 后，它會(huì)最先向CPU中的一級(jí)緩存01 Cache）去尋找相關(guān) 的數(shù)據(jù)，雖然一級(jí)緩存是與CPU同頻運(yùn)行的，但是由于容量 較小，所以不可能每次都命中。這時(shí)CPU會(huì)繼續(xù)向下一級(jí)的 二級(jí)緩存（12 Cache）尋找，同樣的道理，當(dāng)所需要的數(shù)據(jù) 在二級(jí)緩存中也沒有的話，會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)向L3 Cache （如果有的 話，如K6-2 +和K6-3）、內(nèi)存和理盤。由于目前系統(tǒng)處理 的數(shù)據(jù)量都是相當(dāng)巨大的，因此幾乎每一步操作都得經(jīng)過內(nèi) 存，這也是整個(gè)系統(tǒng)中工作最為頻繁的部件。如此一來，

5、內(nèi) 存的性能就在一定程度上決定了這個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)，這點(diǎn)在多 媒體設(shè)計(jì)軟件和3D游戲中表現(xiàn)得更為明顯。3D顯卡的內(nèi)存 帶寬（或許稱為顯存帶寬更為合適）的重要性也是不言而喻 的，甚至其作用比系統(tǒng)的內(nèi)存帶寬更為明顯。大家知道，顯 示卡在進(jìn)行像素渲染時(shí)，都需要從顯存的不同緩沖區(qū)中讀寫 數(shù)據(jù)。這些緩沖區(qū)中有的放置描述像素ARGB （阿爾法通道， 紅，綠，藍(lán)）元素的顏色數(shù)據(jù)，有的放置像素Z值（用來描 述像素的深度或者說可見性的數(shù)據(jù)）。顯然，一旦產(chǎn)生Z軸 數(shù)據(jù)，顯存的負(fù)擔(dān)會(huì)立即陡然提升，在加上各種材質(zhì)貼圖、 深度復(fù)雜性渲染、3D特效，其工作量可想而知。在更多情 況下，顯存帶寬的重要性超越了顯存容量。4 .如何

6、提高內(nèi)存帶寬 內(nèi)存帶寬的計(jì)算方法并不復(fù)雜，大家可以遵循如下的計(jì)算公 式：帶寬=總線寬度X總線頻率X一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)交換的數(shù)據(jù) 包個(gè)數(shù)。DDR技術(shù)就使我們感受到提高數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)的好處， 它令內(nèi)存帶寬瘋狂地提升一倍。當(dāng)然，提高數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)的 方法不僅僅局限于在內(nèi)存上做文章，通過多個(gè)內(nèi)存控制器并 行工作同樣可以起到效果，這也就是如今熱門的雙通道DDR 芯片組。事實(shí)上，雙通道DDR內(nèi)存控制器并不能算是新發(fā) 明，因?yàn)樵缭赗AMBUS時(shí)代，RDRAM就已經(jīng)使用了類似 技術(shù)，只不過當(dāng)時(shí)RDRAM的總線寬度只有16Bit，無法與 DDR的64Bit相提并論。內(nèi)存技術(shù)發(fā)展到如今這一階段，四 通道內(nèi)存控制器的出現(xiàn)也只是

7、時(shí)間問題，VIA的QBM技術(shù) 以及SiS支持四通道RDRAM的芯片組，這些都是未來的發(fā) 展方向。至于顯卡方面，我們對(duì)其顯存帶寬更加敏感，這甚 至也是很多廠商用來區(qū)分高低端產(chǎn)品的重要方面。同樣是使 用DDR顯存的產(chǎn)品，128Bit寬度的產(chǎn)品會(huì)表現(xiàn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過 64Bit寬度的產(chǎn)品。當(dāng)然提高顯存頻率也是一種解決方案， 不過其效果并不明顯，而且會(huì)大幅度提高成本。5 .如何識(shí)別產(chǎn)品的內(nèi)存帶寬對(duì)于內(nèi)存而言，辨別內(nèi)存帶寬是一件相當(dāng)簡單的事情，因?yàn)?SDRAM、DDR、RDRAM這三種內(nèi)存在外觀上有著很大的 差別，唯一需要我們?nèi)ケ嬲J(rèn)的便是不同頻率的DDR內(nèi)存。 目前主流DDR內(nèi)存分為DDR800、DDR1066以及DDR1333, 其中后三位數(shù)字代表工作頻率。通過內(nèi)存條上的標(biāo)識(shí)，自然 可以很方便地識(shí)別出其規(guī)格。相對(duì)而言，顯卡上顯存帶寬的 識(shí)別就要困難一些。在這里，我們應(yīng)該抓住“顯存位寬”和“顯 存頻率”兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。顯存位寬的計(jì)算方法是：單塊 顯存顆粒位寬乂顯存顆?？倲?shù)，而顯存頻率則是由1000/顯存 顆粒納秒數(shù)來決定。一般來說