[5-30]A-DATA工程师揭开眼中的内存谜团.doc

内存的延迟参数如何影响性能？Q1：现在市场上受关注程度最高的可能就是DDR2内存了。我们知道DDR2内存与DDR内存相比数据带宽更大，但是相应的各种延迟参数也更高，为什么会出现这种现象，有没有办法在增加速度的同时，保持延迟参数不变呢？范：你的初衷是好的，但实现起来比较困难。因为作为内存条来讲，稳定性是要首先保证的。可能大家会觉得提高电压可以降低内存的延迟参数，从短期来看确实实现了性能的提升；但加电压要因颗粒的体质而异，如果给普通的内存条加电压，在我们看来有点类似于“饮鸩止渴”的味道，因为这样做对内存条长期稳定的工作不利。还有一点值得大家注意，DDR2内存的数据时钟发生频率与DDR不同，例如DDR2 800的数据频率是 800MHz(tCL=4)，DDR 400的数据频率400MHz(tCL=2)，如果你仔细算一下会发现二者的实际延迟时间是一样的，4(800MHz/2)-1=0.01s，2(400MHz/2)-1=0.01s *。如果你觉得DDR2内存延迟时间更高，大概是你的心理因素在作怪吧。*注释：因为DDR和DDR2都是在1个数据时钟周期内的上升沿和下降沿各传递一次数据，所以要除以2。 用户需要用到什么样的内存？Q2：大家现在比较关心的一个问题就是，我买了一颗比较高端的处理器，又或者买了一颗入门级的处理器要配什么样的内存才能满足我的要求呢？范：刚才你问一颗处理器搭配什么内存比较合适，我觉得换个角度去考虑这个问题更好一些我的主板芯片组适合与什么样的内存相搭配？对于Intel平台来说，这样考虑更科学一些。因为按照Intel平台的架构方式，内存控制器是设在北桥里面的；换句话说，北桥的性能指标决定了内存的速度等级。以Intel 965系列芯片组为例，如果搭配E系列的Core 2 Duo处理器，FSB带宽为8.5GB/s(1066MHz64bit8)，使用双通道的DDR2 533内存恰好可以提供8.6GB/s的带宽，当然使用更高规格的内存可以获得更好的性能(主要是延迟方面)。但如果你使用一块VIA PT890的主板和一颗Pentium D 915处理器，此时的FSB带宽是6.4GB/s，因为主板不支持双通道，使用DDR2 800(6.4GB/s)以下的内存就有可能造成系统上的瓶颈，一根大容量的DDR2 800内存是最好的选择。至于AMD的K8平台，因为CPU已经将内存控制器纳入其中，所以搭配何种内存就取决于处理器本身。双向通讯的HT总线带宽是8GB/s(21000MHz32bit8)，使用双通道的DDR2 533就可以满足处理器的带宽要求。但是与Intel平台不同的是，AMD的处理器对延迟参数更为敏感，所以适当提高一个档次的规格是必须的，例如低端AM2 Sempron处理器可以使用双通道DDR2 667的内存，而高端的Athlon 64 FX-62使用DDR2 800甚至DDR2 1066才是更好的选择。EPP内存可以给用户带来哪些好处?Q3：最近，NVIDIA在其最新的nForce 5系列主板上提出了一种新的EPP内存技术，可以跟我们介绍一下这方面的内容吗？EPP内存会不会是以后内存发展的一种趋势？范：其实不管什么种类的内存，其规格(工作电压、PCB板尺寸、针脚数等)和其它一些细节问题都必须符合JEDEC(电子设备工程联合委员会)所制定的标准规范，这其中也包含了SPD(Serial Presence Detect)信息的标准化。譬如DDR2 800的默认时序参数5-5-5-18就是一例，但是JEDEC并没有针对超频内存模组设计出相应的SPD参数，这就给各家厂商提供了足够的发挥空间。现在大家在市场上看到的DDR2 1000、DDR2 1066之类的内存产品，仅能写入与DDR2 800相同的SPD信息(因为JEDEC定义的SPD信息最高到DDR2 800)。如此一来，即使用户购买的是质量非常好的超频颗粒，但是默认参数与普通内存无异。用户在使用时需要在BIOS中逐项调节时钟频率、工作电压、tCL、tRCD以及CMD Rate等参数。除非是实战经验非常丰富的超级玩家，否则要想自己调校出最佳的参数设定、并把内存性能发挥到极限，经常需要交叉测试各项目之间的搭配，反反复复可能会有上百次之多。NVIDIA推出EPP内存的初衷是利用传统SPD未使用到的29Bytes空间，加入更多参数的组合。再细分的话，EPP可以分成Full Profile和Abbreviated Profile两种类型，前者可以写入两组设定值，而且内容比较详细，除了常见的Clock、tCL等参数之外，还可以包含Drive Strength、DQS等详细参数；后者内容比较简单，因此可以容纳4组参数。权衡两种设计，尤其是考虑了内存与主板的兼容问题后，多数厂商会选择Full Profile的设计。就EPP技术本身而言，是一种开放式的技术；现在的问题是支持的主板有限目前只有nForce 590 SLI芯片组的主板可以提供EPP支持。如果EPP想要成为业界的一个统一标准，不光需要内存厂商跟进，其它如芯片组厂商也要愿意加入这个行列才可以，所以说当前EPP技术还有很长的路要走。 内存的生产工艺与性能有直接关系吗?Q4：现阶段内存颗粒的生产工艺多采用90nm，最近市场上出现了一些80nm的内存颗粒，据说工作频率和超频性能要远高于基于90nm工艺的产品，这种说法正确吗？范：单就半导体制程而言，更先进的制程能够降低产品的功耗，所以在发热量上会有所改善；不过由于内存颗粒在结构以及物理特性上不同于CPU、GPU等运算单元，引入新制程对性能没有明显的影响。频率上的情况也是类似，不论使用80nm还是90nm的生产工艺，都可以生产出频率一致的颗粒。至于引入新制程最大的优势在于晶圆(Wafer)利用率的增加，这样相同尺寸的晶圆能够切割出数量更多Chip(芯片)，既增加了产量又降低了成本。我们什么时候能够看到DDR3内存?Q5：现在JEDEC正在紧张地制定DDR3内存标准，但是已经有厂商拿出了实际的样品，那么DDR3又会有哪些新特性呢？范：DDR3最大的改变仍然是数据时钟频率。其实DDR3内存仍然是以DDR2为蓝本进行开发的，所以同样240Pin针脚的设计，并对I/O Buffer进行了强化，引入了8bit预取技术(8bit Prefetch)可以轻易突破DDR2的时钟瓶颈。新标准将从800MHz起跳，陆续推出DDR3 800、DDR3 1066、DDR3 1333乃至DDR3 1600等规格。除了频率继续向上飚升以外，原先DDR 2所采用的OCD(Off Chip Driver)也得到了改良，并引入新的“驱动自行校正技术(Self Driver Calibration，SDC)”用来维持信号的完整性。DDR3颗粒中还加入了“资料同步设计(Data Synchronization)”,此项功能可以减少颗粒模块与LSI控制器之间多信号线的时间差。最后，新的DDR3内存将使用1.5V的电压进行供电(现在DDR2内存为1.8V)，这对于笔记本电脑来说，无疑是一个利好消息。Q6：预计DDR3内存什么时候会切入市场，什么时间又会成为主流呢？范：我可不是预言家(笑)，不过按照Intel的Roadmap，明年第二季度将发布代号为“Bearlake”的芯片组，除FSB提升到1333MHz之外，还将提供对DDR3的支持；不过考虑到市场的成熟期，可能要等到20