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而今迈步从头越:多通道内存设计深入剖析
本文转载自《电脑自做》2003年8月刊 By 赵效民

前言：多通道内存的起缘（Channel与Way）

   以通道（Channel）来描述内存最早出现在Rambus DRAM（RDRAM）的系统上，在SDRAM平台上，常用的词汇是路（Way），比如著名的ServerWorks公司，经常用x-Way的方式来介绍自己产品的内存设计（目前也与Channel共用）。在那个年代，由于CPU前端总线（FSB）带宽的限制，多路的SDRAM系统的带宽即使真如宣传所说，其实际的作用更多的也是体现在对I/O子系统的支持而不是对CPU的支持，因此这类的芯片组更多的被用在服务器领域。
    时至今日，当CPU的FSB胃口突然增大而内存芯片的带宽又无法迅速提升时，多通道（路）内存的设计也比比皆是了，此时的多通道也变得更有实际意义。总览现在或即将推出的芯片组，基本都以多通道内存为一个重要的卖点。那么多通道内存是怎样工作的？多通道都有哪些典型的设计呢？本文将做一个深入的探讨。

一、多通道的意义

    我们都知道内存的带宽提升与两个参数的关系非常密切，一个是传输频率，单位是MHz。另一个是传输位宽，以SDRAM（包括DDR）为例，如果从系统的角度出发，就是一个物理Bank的位宽，即64 bit，若要换算成字节则要除以8。而计算带宽的公式就是：数据传输率（带宽）=传输频率×传输位宽。比如我们常说的PC100 SDRAM，传输频率是100MHz，传输位宽64bit，带宽就是800MB/s。
注意，这里说的是传输频率，而不是时钟频率，至于有什么不同，下文就要讲到。

    为了提高带宽，人们想了很多办法。RDRAM与DDR虽然是两种努力的方向，但它们有一个共同点，那就是提高传输频率。RDRAM采用了上下沿触发的方式，在时钟频率的基础上使传输频率翻倍，DDR也是如此（这也就是为什么要用传输频率而不用时钟频率的原因）。这都是因为位宽变动要比频率变动麻烦得多。借助于窄位宽的设计，RDRAM可以通过更高的时钟频率获得更高的传输频率，但由于位宽只有DDR SDRAM的1/4，而频率又不能提高到DDR SDRAM的4倍，所以RDRAM意识到必须增加传输位宽来与DDR SDRAM抗衡，从而率先出现了双通道的设计，两个通道一块传输数据，以扩展一倍的位宽达到扩展一倍带宽的目的，之后进一步发展出4通道设计。这就引出了多通道设计的一个最主要的用意——增加传输位宽。另外，由于多了一个内存通道也就意味着可以增加更多的DIMM/RIMM插槽（RIMM4200不考虑在内），从而又起到了提高内存总容量的作用，这对于通道内芯片数量有限制（32个）的RDRAM系统来说是非常必要的。

    目前，所有的芯片组厂商都推出了多通道内存设计，在Intel平台上，Intel自己走在了前面，而在AMD平台上，主板领域的新生力量nVIDIA引领了潮流，而且它们恰恰又是当今多通道领域里两种不同的设计方案的最先提供者，囊括了多通道的主流设计思路，因此在下文中我们将通过它们的产品来具体剖析多通道内存技术。