双通道力不从心,内存改革势在必行
在只有内存单通道的时代里,内存带宽和磁盘性能当时并称“PC双雄”,是拖累整体性能提升的最大一块短板。因此为了解决内存带宽的不足,Intel在推出FSB总线技术的同时,也将双通道内存技术带给了我们。在双通道内存技术上,我们将其开启后,可以获得成倍的理论内存带宽。因此多内存通道技术就成为解决内存带宽不足最有效的解决手段并且以近50%的带宽提升为整个PC系统的性能飞跃做出了突出贡献。
如何解决内存带宽的不足
在数据流越来越汹涌澎湃的今天,双通道技术所提升的内存带宽的作用越来越重要。而三通道内存技术,实际上可以看作是双通道内存技术的后续技术发展。在相比双通道技术多提供了一个内存通道的前提下,在i7平台上还将配合DDR3内存,提供更加惊人的内存带宽,彻底解决因为内存带宽不足。
时间进入了2008年,在今天,更绚丽夺目的游戏光影效果,更惊心震撼的高清影片,更复杂多变的3D渲染,都对内存带宽提出了巨大的需求。在传统的双通道内存模式下,DDR2 667所能提供的双通道内存带宽为10.67GB/S,而DDR2 800双通道内存带宽则提升到12.8GB/S。这无疑对于越来越庞大的数据流来说,逐渐成为杯水车薪。
但是在原有总线模式下增加内存通道,并不是一个好的解决方案。一方面来说,内存带宽并没有明显的提升,另一方面,从总线方面来自的限制也使得即使单纯的提升内存带宽无法使其得到有效的应用。而单纯的提升内存运行频率又不是长远之计,毕竟提升内存频率带来的内存带宽提升一方面相当有限,另一方面又会带来诸如功耗,稳定性等其他问题,所以曾经辉煌过的双通道技术,已经逐渐呈现疲态,内存改革势在必行。
●i7处理器和三通道内存将是好搭档
三通道与DDR3内存双剑合壁 拉大与双通道的差距
作为双通道的接班人,Intel的三通道内存技术并不仅仅只是在原有基础上增加了一个内存通道那么简单,而是通过一系列的全新技术覆盖,将三通道技术打造成未来的内存主流标准。在内存带宽方面,三通道内存则拥有3个64bit的CPU和内存间的交互位宽,再加上其御用的DDR3 1333内存,内存带宽可以达到32GB/S,如果再超频到DDR3 1600的水平那内存带宽就会提升到38.4GB/S,比起主流的双通道技术,有着近3倍的提升。而且三通道技术不仅是内存带宽上遥遥领先,在内存性能上,也有着50%的理论领先。
三通道技术之所以在原来的基础上提升如此巨大,其身上采用的新技术确实功不可没。首先需要提到的就是内存控制器。在Intel以往的设计中,内存控制部分是交由北桥芯片进行完成的,然后通过总线将数据再传送到CPU中进行处理,这样无疑增加了大量的延迟,在很大程度上使内存带宽无法获得合理利用,并且使内存性能也受到制约。在新的i7处理器上,我们看到Intel将内存控制器整合在CPU核心中,直接与各个核心的缓存相连,将内存数据的延迟几乎降低到0,这样,内存的效率将获得极大的飞跃。内存瓶颈的第一道关口将被打开。
其次,QPI总线技术的加入也使三通道内存技术得到了最有力的支持。QPI是在处理器中集成内存控制器的体系架构,主要用于处理器之间和系统组件之间的互联通信,CPU可直接通过内存控制器访问内存资源,而不是以前繁杂的“前端总线——北桥——内存控制器”模式。从QPI总线所支持的三通道内存带宽来看,相比FSB下的双通道技术,有着近一倍的提升。
●QPI会大幅提升多核处理器及多路系统的效能
三通道与双通道的理论性能PK 用户最为关心的,应该是三通道系统到底比双通道系统强在哪里?强到什么程度。而在实际使用中,我们却很难凭自身的感受去衡量这其中的差距。因此对于三通道内存,相关的数据是体现其性能的重要指标。
在本阶段测试中,测试项目包括Super Pi,SisoftSandra以及Everest。
Super Pi中三通道未发挥能力
首先我们来看在主要体现CPU性能的Super Pi测试当中,三通道与其他两个双通道模式的表现,内存性能在这里并不起绝对作用,CPU才是主角,但是内存对整个系统的辅助作用却非常明显:
●Super Pi中,双通道与三通道之间的差距并不明显
我们可以看到,在Super Pi中,主要是针对CPU的性能测试,由于CPU的差距,Q9300+DDR2 800的平台在测试上略微有所差距。而采用三通道模式的I7 920+DDR1333内存与双通道模式的同平台之间成绩相同。我们认为在Super Pi中,差距并不明显。
三通道理论测试小有优势
接下来我们就来看看三个平台在SisoftSandra中的表现。在该项测试中,我们包括了其内存对CPU内核的性能影响,内存的性能对比以及内存传输速度的测试。测试成绩如右(表2):
从SisoftSandra的测试中,我们可以看到,三通道内存首先对CPU内核间的传输速度有着明显的提升,而且我们可以看到,随着通道模式的增加,三通道模式比i7 920双通道有着明显的提升,相比Q9300而言,提升更是明显,基本呈梯状分布,通道越多,性能越高。我们从这里可以看到,在i7平台,三通道模式不仅在内存性能上有所提升,对于CPU的辅助提升来说,意义也非常重大。接下来我们来看内存的性能,很明显,三通道模式要高出同平台双通道一大截,而更为明显的对比是,在测试中,i7三通道的理论性能高出Q9300双通道模式近三倍。充分让我们感受到了来自三通道的性能恐怖。看完SisoftSandra的测试结论后,我们再从Everest的成绩加以印证(表3)。
从Everest的测试成绩上我们也可以看到,三通道模式相比同平台的双通道模式提升也是明显的,除了在写入部分二者成绩相仿外,在读和复制中,三通道都表现出了惊人的测试成绩,遥遥领先i7双通道。至于酷睿双通道则以更加巨大的差距落在三通道之后,由于陈旧的FSB总线以及DDR2内存的制约,在内存理论性能上,三通道带来的巨大的提升使其在测试中遥遥领先对手,不仅是同平台的双通道,还是酷睿平台的双通道,都无法与三通道的性能想媲美。
测试小结
在理论性能测试上,三通道以绝对的优势走在了所有参赛者的前面,无论是读还是写还是复制上都遥遥领先。值得一提的是,三通道内存技术还对CPU内核间传输速度有着明显的提升作用,这对于使用i7的用户来说,是个非常好的消息。至于i7平台的双通道模式相比三通道有一定的下降,特别是在文件复制上,差距还是明显的。至于双通道的酷睿平台,虽然表现也不错,但是却和三通道的差距甚大,提升潜力有限。
三通道与双通道的游戏性能对决
随着DX10游戏越来越多的来到我们面前,在更加绚丽的光与影冲击着我们视觉神经的同时,对PC性能的提升也达到了全新的高度。更复杂的纹理效果,更震撼的视觉感受,所需要承受的还有超大流量的数据传输,而在传统的酷睿2平台,高分辨率下所需求的巨大内存带宽,早已经使其难以支撑。而三通道内存模式究竟能带来多大的游戏性能提升呢?我们选择了权威的3D MARK Vantage以及三款最流行的DX10游戏来为大家展示三通道和双通道的表现。
●i7比酷睿2强很多,但双通道和三通道差距不大
3D MARK Vantage中 三通道性能提升明显
●三通道内存在3D MARK Vantage理论测试中表现出色
作为游戏表现不可或获缺的测试软件,3D MARK Vantage的成绩绝对具有代表性,我们依旧将三种不同模式的平台来进行对比测试,测试成绩如下:
●三通道对游戏性能有一定提升,但不够明显
从3D MARK Vantage的成绩我们可以看到,三通道内存无论是对整体表现还是对CPU子项目都具有积极意义。在整体表现来看,i7平台的三通道与双通道模式表现相对接近,三通道优势并不明显。不过相比酷睿平台来说,三通道的威力就领先许多。尤其是在CPU子项目的测试上,三通道的成绩几乎是酷睿平台的两倍。相信在以后的游戏大作中,三通道内存的优势将会更加明显。
游戏实际表现,三通道略有优势
在游戏选择上,我们将市场上三款号称硬件杀手的游戏带入了测试项目,以最绚丽的光影来感受三通道与双通道的区别,这3款游戏分别是《孤岛危机》、《英雄连》以及《失落星球》,我们以主流的1600X1200并开启4X AA的模式来进行测试。
我们从测试结果可以看到,在游戏表现上,三通道模式对于游戏性能确实有所提升,每款测试中的表现均排在前列。不过我们也应该看到,三通道对于游戏实战来说,提升的幅度较小,而且与同平台的双通道差距不大。
测试小结
在游戏测试中,三通道的表现也可圈可点,虽然对于现阶段游戏运行速度提升并没有质的飞跃,不过其在测试软件中表现出的巨大潜力令人充满希望。而且在游戏读取时间上的明显缩短,对于那些“性急”的玩家们来说是个巨大的福音。多媒体应用竞赛,任务越多三通道优势越大 视频转换,3D渲染,文件压缩,这些需要耗费大量时间的工作总是一次又一次的挑战着用户的耐心。如何让电脑在做这些工作时更快一些,再快一些,如何提高工作效率。这就成为多媒体用户最关心的事。我们知道,内存带宽在此类多媒体处理中,直接影响着效率的提升,直接制约着速度的进一步加快。双通道力不从心的今天,三通道表现又如何呢?能让多媒体工作者的效率有质的飞跃吗?
视频转换与3D渲染 三通道产生质的飞跃
视频转换与3D渲染可以说是软件应用中,持续数据量处理最大的应用项目了。工作者常常需要耗费相当长的时间进行这些工作,尤其是在高清影片流行的今天,对于不少高清视频爱好者来说,视频转换就成了家常便饭。那么三通道在这些方面到底能为我们带来什么呢?我们看看测试后的表现吧,首先是视频转换的成绩:
●三通道可以大大加快视频转换的速度
从上表我们可以看到,三通道巨大的内存带宽优势在此时表现得淋漓尽致,在TMPGEnc的转换中,三通道模式以绝对优势击败了同平台的双通道模式以及酷睿平台的双通道模式,尤其是相对酷睿平台,三通道节约了近一半的时间,这对于时间就是金钱的视频工作者们来说,意义尤其重要。
在3D渲染方面,三通道依然表现出色,我们来看测试成绩:
●三通道在3D渲染方面表现抢眼
从测试成绩来看,三通道在3D渲染方面的辅助提升也是非常明显的,特别是POV-RAY这类专业绘图软件上,三通道所提供的巨大内存带宽直接为总体性能带来了明显提升,而同平台的双通道模式以20%左右的差距与三通道保持距离,酷睿平台更是以50%左右的性能差距与三通道相差甚远。在CINEBENCH R10上,我们也能看到三通道领先双通道的梯形模式。看来三通道在多媒体方面的提升确实立竿见影。
除了在视频转换与3D渲染中,三通道内存还在压缩与解压缩文件运用中有着突出的表现,根据测试,三通道内存比同平台的双通道有着10%左右的提升,而相对酷睿双通道内存则有30%的提升
多任务运行 任务越多三通道优势越大
由于电脑应用模式的转变,现在的电脑需要能够一边听歌,一边开网页,一边转视频,一边挂游戏。多程序的同时运行,对内存带宽提出了苛刻的需求,如果内存带宽不够,很有可能引起数据传输堵塞,从而导致整体性能下降。三通道内存模式提供了32GB/S的内存带宽,从理论上会对多任务运行上提供极为重要的帮助。
我们可以看到,在4程序同时运行状态下,由于对内存带宽占用没有达到极限,所以即使是酷睿2的双通道内存,也不会带来过于明显的性能下降。而到了8程序同时运行时,情况就发生了根本性变化,由于双通道内存带宽的局限,极大的影响了系统的整体性能,在各个程序上,性能都产生了一定的下降。尤其在内存带宽较小的酷睿平台上表现更加明显,成倍的性能降低使其根本无法满足多程序应用的需要。
测试小结
在多媒体应用方面,三通道模式所带来的巨大内存带宽起到了决定的性能提升。不仅在视频转换,3D渲染等传统应用领域表现出众,而且在多程序运行方面,优势明显。双通道所提供的内存带宽明显不足,导致性能下降到无法顺利工作时,三通道依然以不错的运行速度展示了32GB/S内存带宽的魅力。可以说,三通道内存是多媒体用户不能错过的。
三通道内存如何优化才能达到最佳性能 从上面的测试我们可以看到,在内存带宽上,三通道能够提供近三倍于双通道的带宽,而且在多项测试中的巨大优势也印证了这一点。那么决定选择三通道内存的您,怎么样才能够将三通道内存的性能完完全全的发挥出来呢?我们知道,提升内存性能的方式,最直接的就是提升内存工作频率以及降低内存的延迟,那么对于三通道来说,哪种模式更能直接有效的提升内存性能呢?
提升频率带来的优化效果
我们首先来看一下提升内存频率对于三通道内存来说,有着怎样的表现。我们将内存的频率分为三个阶段进行测试,分别是DDR3 1066、DDR3 1333以及DDR3 1600,以SisoftSandra2009的测试成绩为准。测试结果如下(表5):
我们可以看到,内存频率的提升,对于三通道内存的带宽影响是非常直接的。特别是内存频率提升到1600后,Memory Bandwidth的测试成绩有着近50%的提升。可以看到,提升内存频率是提升三通道内存带宽最直接最有效的方式。其带来的性能提升,是线状以及直接的。
测试小结
直接提升内存频率是提升内存带宽,提升内存性能最有效的方式。但是内存频率的提升并不是无限的,受到周边环境的制约,当内存频率提升遇到困难时,降低内存延迟也可以进一步提升三通道内存性能。而且这样的方式不会带来过大的系统负担,在功耗发热等方面都比直接提升内存频率温柔得多。
测试总结:游戏用户不必买单,多媒体用户必选三通道
三通道内存的出现,打破了平台上沉闷的格局,为系统整体性能提升提供了巨大的帮助。三通道内存所能提供的32GB/S内存带宽,为多媒体用户带来了福音,通过海量内存带宽的支持,多媒体用户能够节约更多的工作时间,提高工作效率。而多程序应用方面,三通道内存的意义也相当重大,在足够内存带宽的支持下,即使同时运行7、8个程序也不会觉得卡,相信这样的魅力没有人能够抵挡。
对于游戏用户而言,三通道内存的意义并没有完全体现出来。无论是在软件测试中,还是实际体验中,三通道内存所带来的巨大内存带宽还无法对游戏带来太令人激动的提升。不过内存带宽的提升,对于游戏读取速度的缩短倒是立竿见影的。以前瞻性的眼光来看待三通道内存,将在不久的将来,在更震撼的光影效果中。为我们带来更加流畅的游戏体验。不过现阶段价格并不具有亲和力,游戏用户大可不必为三通道内存而买单。
至于三通道内存的性能提升,频率的提升是立杆见影的,也是最为直接和简单的。而延迟的降低,将会对整机尤其是CPU带来额外的性能提升,将二者完美的结合起来,就能够榨干内存系统的全部性能。不过超频玩家需要注意的是,由于Intel在X58芯片组中对内存电压进行了限制,而一部分主板无法支持高电压版的DDR3内存,这使得其通过提升频率而达到性能提升的手段显得相当困难。因此在选购时,一定要注意主板支持多高的内存电压,以免买到不中意的产品。
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Austin Liu 刘恒辉
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