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不仅仅是加1根条 双/三通道内存性能对比

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一直以来,内存产品在DIY玩家的心目中,都是和处理器、硬盘并称为三大件,小小的内存产品能够成为DIY玩家们眼中的三大件之一,自然有其道理。在很多DIY玩家的升级过程中,内存方面的升级往往都是他们的首选项之一,而在众多IT厂商的技术研发路线上,内存技术也是占据比较重要的地位的。随着内存技术的不断发展,市场里的主流内存模组从SDRAM内存发展到DDR内存,如今的主流地位已经被DDR2内存所占据,而新一代的DDR3内存也开始崭露头角;除了内存规范的发展之外,玩家们的内存容量要求也在不断地上升,已经从21世纪初的MB级别发展至如今的GB级别。

在内存的发展历程中,除了模组规范与容量的进步,我们也不能忽视从服务器领域引进的双通道技术。作为从服务器领域所引进的技术,双通道内存技术的原理并不是太新颖,简单地说就是通过两根内存的并行处理,使得系统的内存数据传输带宽得到更大的提升。与传统的单通道内存系统相比,双通道内存系统所具备的内存控制器数量从1个64位内存控制器提高到2个64位内存控制器,从而实现了128位的内存位宽,同时由于双通道内存系统中的两个64位内存控制器是相互独立的组件,因此可以实现在彼此零延迟的情况下同时运行,从而达到更加强劲的性能。


Nehalem架构引入三通道内存技术

凭借着性能上的优势,双通道内存技术在引入DIY市场之后就受到了玩家们的好评,因此英特尔在随后所推出的几款芯片组产品上均提供了对双通道内存技术的支持,而AMD则更加彻底,直接在处理器内部集成了双通道内存控制器,在这两家芯片级厂商的带动下,双通道内存技术以极快的速度在市场里得到了普及,时至今日,双通道内存技术可以说已经成为DIY市场里的标准配置。不过俗话说“长江后浪推前浪”,再强大的技术在如今IT产业迅猛发展的背景下,也不可能永远不落后,就像内存领域一样,虽然双通道内存技术占据着绝对的主流地位,但是新一代的三通道内存技术也已经浮出水面。

与i7同行——三通道内存技术发布

在双通道内存时代,英特尔与AMD的处理器产品之间有一个非常明显的区别,就是处理器是否集成内存控制器,与AMD集成了双通道内存控制器的处理器相比,基于英特尔处理器的平台平台依然采用了主板芯片组集成内存控制器的设计,因此在内存性能方面有所欠缺。或许是看到AMD处理器集成内存控制器的甜头,英特尔在新一代的Core i7系列处理器中也开始使用集成内存控制器的设计,不过英特尔的做法显然更加激进,在Core i7系列处理器中,集成的内存控制器并不是如今主流的双通道内存控制器,而是新一代的三通道内存控制器。


Core i7系列处理器的发布带来了三通道内存技术

由于英特尔的Core i7系列处理器采用了全新的QPI总线连接,在数据带宽的要求上有了明显的提升,传统的主板芯片组集成内存控制器方式已经难以满足其需要,因此在Core i7系列处理器中,采用了内置内存控制器的设计。从之前AMD集成内存控制器的处理器产品表现来看,集成了内存控制器的处理器平台能够让内存的延迟得到更明显的降低,但是在英特尔的Core i7系列处理器上,内存延迟的降低只是一个基础,更大的改进在于集成了三通道内存控制器之后,整个系统平台的内存带宽能够达到单通道内存系统的三倍之多,从而能够更好地满足Core i7系列处理器的内存带宽需要。


Core i7处理器搭配X58芯片组实现三通道内存

随着英特尔推出集成三通道内存控制器的Core i7系列处理器,目前的DIY市场里,双通道内存与三通道内存处于并存的格局。作为目前市场里的主流,双通道内存系统的优势在于价格低廉,能够同时支持DDR2和DDR3两种内存模组,而且技术也相对更加成熟,而最新的三通道内存技术仅能支持DDR3内存模组,而且必须在英特尔Core i7系列处理器平台上才能实现,相对成本较高。不过对于DIY玩家们来说,性能方面的表现才是他们最关心的,毕竟随着市场的普及,DDR3三通道内存系统的价格也会不断地下降,那么在实际的性能表现上,三通道内存与双通道内存会有多大的差异?小编今天就用实际的测试来为大家解答这一问题。

不仅仅是加1——三通道内存技术详解

一直以来,英特尔在平台设计的思路上都延续了“处理器——北桥芯片——内存模组”的路线,在历代英特尔处理器和主板芯片组的发展过程中,虽然内存模组也在随着市场进步而改善,但是这样的整体思路并没有任何改动。不过如今新一代的Core i7系列处理器的发布,带给玩家们的不仅仅一款新的处理器产品,还带来了集成内存控制器的新架构。基于Nehalem架构的Core i7系列处理器将内存控制器从北桥芯片中转移到处理器内部,并且称之为“Integrated Memory Controller”,简称IMC,也就是众多DIY玩家们口中的综合内存控制器。这也标志着在AMD采用处理器集成内存控制器之后五年,英特尔也开始在其处理器产品上采用集成内存控制器的设计思路。


英特尔Nehalem核心架构

和AMD处理器采用集成内存控制器的思路一样,英特尔在新一代的Core i7系列处理器中加入集成内存控制器的初衷也在于最大限度地降低系统内存延迟,不过与AMD的做法相比,英特尔显得更加激进。当初AMD推出K8架构处理器时,所集成的内存控制器仅仅是双通道内存控制器,如今英特尔的Core i7系列处理器所集成的,是更加强劲的三通道内存控制器,与当时双通道内存技术的推出一样,英特尔此次选择在Core i7系列处理器上内置三通道内存控制器同样是为了提升系统内存的数据带宽。

双通道内存技术之所以在玩家们中大行其道并且迅速地占据主流地位,最大的原因无非就是其可以以较低的成本实现更强大的内存性能,如今三通道内存技术的设计同样延续了这样的风格。在双通道内存系统中,具备2个独立的64位内存控制器,因此可以在系统内存延迟不受影响的前提下,将系统内存的位宽从单通道时的64位提升至128位,从而实现大幅提升内存数据带宽的目的,而如今的三通道内存技术更进一步,将系统内64位内存控制器的数量从2个提升至3个,相应的系统内存位宽也进一步提高到192位,与此同时系统内存的延迟依然保持在原有的水平,所以能够提供更高的内存数据带宽。


双、三通道内存理论带宽对比

上文中的描述对于一些网友而言可能是比较抽象的,其实以英特尔的Core i7 965至尊版处理器作为例子来说明的话,就可以给网友们一个很直观的印象。作为目前英特尔Core i7系列处理器的顶级型号,Core i7 965至尊版处理器能够采用了166MHz的外频,同时可以支持三通道的DDR3-1333规格内存模组,结合Core i7平台的192位内存位宽,其所能支持的内存数据带宽为666×64×3×2÷8=32GB/s的水平,与目前的主流DDR2-800双通道内存系统的12.8GB/s相比有了将近3倍的提高。而在内存数据带宽提高的同时,由于英特尔Core i7系列处理器的IMC控制器采用乱序执行的技术,因此系统的内存延迟几乎没有任何削弱,可以说相对于如今主流的DDR2双通道内存系统,英特尔Core i7系列处理器的三通道内存技术在理论上的优势十分明显。

参测产品介绍——海盗船DDR3-1333 2GB×3


参测产品介绍——海盗船DDR3-1333 2GB×3

本次对比评测中所采用的DDR3内存是来自知名品牌海盗船的产品,作为内存市场里的传统强者,海盗船对于内存技术的发展一直都是举足轻重的,而起内存产品在市场中的影响力也非常明显,就在英特尔发布了集成三通道内存控制器的Core i7系列处理器之后,海盗船也推出了2GB×3的DDR3三通道XMS3内存套装。

这款海盗船的XMS3三通道内存套装中包含了三条相同的内存,和海盗船的以往内存产品一样,这款XMS3内存套装中的内存在用料和做工方面都达到了不错的水平,不仅在PCB板上采用电气性能出色的蛇形布线,同时内存的排阻及电容也都是非常扎实,同时内存还具备了银色的铝质散热片,保证良好的散热效果。

在内存的散热片表面,我们可以看到海盗船传统的内存标签,从标签上我们可以获知这款XMS3三通道内存套装的一些规格参数,内存的默认工作电压为1.5V,默认的工作频率为DDR3-1333,在默认频率下内存的时序参数为9-9-9-24,单条内存容量为2GB,在内存套装中总共3条内存组成了6GB的总容量。

参测产品介绍——威刚DDR2-800 2GB×2


威刚DDR2-800 2GB×2

本次对比评测中,除了海盗船的XMS3三通道DDR3内存套装之外,我们还通过威刚的DDR2-800内存模组进行性能对比,作为威刚旗下的A-DATA高端系列,这款Vitesta DDR2-800 2GB×2内存套装是一款主要面对中高端DIY玩家的产品,其性能表现和稳定性都是市场里DDR2-800内存中比较出色的水平。

作为威刚旗下的高端A-DATA系列产品,这款Vitesta DDR2-800 2GB×2套装延续了威刚高端内存产品的优秀作风,不仅选用了电气性能非常出色的PCB底板,同时在内存表面的排阻和电容方面都没有任何缩水,焊点也是饱满结实的,而A-DATA系列的红色散热片也同样出现在这款Vitesta DDR2-800 2GB×2套装上。

在这款威刚Vitesta DDR2-800 2GB×2内存套装上,内存散热片表面的标签仅仅标注了有限的几个规格参数,比如内存的默认工作频率为DDR2-800,单条内存容量为2GB,至于其他的信息只能上机才能看到,这款内存默认电压为1.9V,在DDR2-800频率下的时序参数达到了4-4-4-12,可以说是非常出色的水平。

产品规格及测试平台设置

 海盗船XMS3套装威刚Vitesta套装
默认频率DDR3-1333DDR2-800
默认时序9-9-9-244-4-4-12
单条容量2GB2GB
工作电压1.5V1.9V
硬件测试平台
CPU

Intel Core 2 Quad Q9550(2.83GHz, 12MB L2, Quad Core)
Intel Core i7 Extreme 920(2.66GHz, 8MB L3, Quad Core)

内存海盗船 XMS3 DDR3-1333 2GB×3三通道内存
威刚 Vitesta DDR2-800 2GB×2双通道内存
硬盘Seagate Barracuda7200.1 SATA2 1TB 32MB缓存
主板华硕Rampage II Extreme(Intel X58)
技嘉P45-DQ6(Intel P45)
显卡

华硕EN9800GTX+ DK版

电源Tt Toughpower 1200W
软件测试平台
操作系统Windows Vista简体中文版SP1 (DirectX 10 Ready)
主板驱动主板自带
显卡驱动

NVIDIA Forceware 177.19

测试项目
系统性能测试Windows Vista、PCMark Vantage
内存性能测试Sisoft Sandra 2008、Everest
其他性能测试Super Pi、CINEBENCH R10、WinRAR

考虑到目前的三通道内存技术只有英特尔平台能够实现,因此在本次的评测中,小编的测试平台都是基于英特尔平台进行的,其中处理器部分采用的是英特尔的Core i7 920四核处理器以及Core 2 Quad Q9550四核心处理器,主板分别选择了华硕的Rampage II Extreme X58芯片组主板以及技嘉的P45-DQ6 P45芯片组主板,显卡选择的是华硕的EN9800GTX+ DK版,搭配了希捷的7200.11 1TB SATA接口硬盘,在电源方面采用Thermaltake的Toughpower 1200W电源。值得一提的是本次对比评测中,DDR2-800双通道内存的测试主板是基于P45芯片组的产品,而DDR3-1333双通道内存以及DDR3-1333三通道内存的测试平台都是基于X58芯片组主板基础。

系统性能测试成绩——Windows Vista系统评分、PCMark Vantage


Windows Vista自带的评分工具


经典系统性能测试软件——PCMark05

作为计算机三大件之一,内存的性能表现对于系统的整体性能有非常明显的影响,因此在本次对比评测的第一部分,小编对三通道内存系统以及双通道内存系统在整体性能上差异进行了考验,在这一部分的测试中,小编选择了Windows Vista系统自带的评分工具以及主流的PCMark Vantage测试软件,测试数据均包括了系统整体性能以及内存部分的性能。众所周知,Windows Vista系统自带的评分工具能够对系统的性能起到一定的指导作用,而在具体的评分中,DDR3三通道内存的得分达到了最高的5.9分,而采用了DDR3内存模组或者DDR2内存模组的双通道内存也达到了5.9分。在另一款测试软件PCMark Vantage中,由于分数的数量级较高,因此可以看出三通道内存系统以及双通道内存系统之间的差别,可以看到凭借着更高的内存数据带宽,三通道DDR3内存系统的得分具备了一定的优势。

内存性能测试成绩——Sisoft Sandra 2008、Everest


Sisoft Sandra 2008


Everest不止是监控软件

本次评测的主角既然是内存,那么内存单项性能的测试自然是不可错过的了,毕竟要想看出三通道内存系统与双通道内存系统之间的最大差距,内存单项测试是绝对不可错过的,在内存性能的测试部分,小编所选择的软件是众多DIY玩家都非常熟悉的Sisoft Sandra 2008中内存带宽测试项目和Everest中的四个内存性能测试项目。在Sisoft Sandra 2008的内存带宽测试中,基于DDR3内存模组的三通道内存系统表现出非常强劲的实力,与另外两种双通道内存系统相比具备了明显的优势;而在Everest的测试中,三通道DDR3内存系统也表现出令人满意的性能,同时在内存潜伏方面也达到了更低的水平。

3D性能测试成绩——3DMark06、3DMark Vantage


经典3D测试软件——3DMark06


最新的3DMark Vantage

除了系统整体性能与内存单项性能之外,内存的性能优劣还会对系统在3D应用中的性能表现起到一定的作用,这也是很多游戏玩家都会保证自己的平台内存容量达到顶级水平的原因,考虑到这样的因素,小编在本次对比评测中加入了3D性能的测试,具体的测试项目为非常经典的3DMark06和3DMark Vantage两款测试软件。由于在两个不同的测试平台上所采用的显卡都是华硕的EN9800GTX+ DK版,因此可以看到在3DMark06和3DMark Vantage的GPU得分上基本是相当的,不过从总分的细微差距上依然可以看出不同内存系统对于3D性能的影响,而CPU的得分同样也反映了这一状况。

其他相关性能测试成绩——Super Pi、CINEBENCH R10


Super Pi是一款经典测试软件


CINEBENCH R10

在整个计算机系统中,并不是所有的性能都与内存有密切的关系,但是不可忽视的是内存对于系统的各个方面都有着紧密的影响,因此在本次评测的最后,小编针对系统的其他方面性能进行了测试,从而可以得出三通道内存与双通道内存对于系统其他性能的影响差异,在这一部分的测试中所采用的软件包括了Super Pi、CINEBENCH R10以及WinRAR。从实际的测试中,我们不难看出,虽然Super Pi、CINEBENCH R10这两款软件对内存性能的依赖性不是太高,但是最终的测试成绩也体现出三通道内存系统的优势,和双通道内存系统相比,新一代的三通道内存系统对计算机其他配件性能的发挥提供了更好的支持。

革命尚未成功,三通道仍需努力——评测总结

在传统的三大件产品中,内存的发展可以说是多头并进,就进入21世纪之后,内存领域的发展不仅包括了内存容量的提升、内存工作频率的提高、内存模组规范的发展,还出现了多通道内存技术,内存领域里多方面的改进都针对同样的一个目标,就是如何有效地提高系统内存性能。早在英特尔将服务器领域里的双通道内存技术引入到DIY市场之初,就凭借着明显的性能增幅得到DIY玩家们的认可,因此在很短的时间里就实现了市场普及,成功登上了市场主流的宝座,如今随着英特尔新一代Core i7系列处理器发布,三通道内存技术也开始在DIY市场里粉墨登场,并且凭借出色的性能对双通道内存技术所占据的主流位置虎视眈眈。


革命尚未成功,三通道仍需努力

俗话说“是骡子是马得拉出来遛遛”,尽管英特尔Core i7系列处理器所带来的三通道内存技术在理论性能上有明显的优势,但是实际的性能表现才是DIY玩家们所关注的,毕竟理论值是任何一个稍微了解DIY产品的网友都会计算的,但是实际的性能表现才是真正考验新技术的标杆,这也是小编进行本次对比评测的最大目的。在本次的对比评测中,小编不仅采用DDR3双通道内存进行对比,同时也加入了主流的DDR2双通道内存系统的成绩进行比照,不过从最终的测试结果看来,无论是与DDR3还是DDR2双通道内存系统相比,英特尔的DDR3三通道内存技术在性能上都有明显的优势,其中三通道内存技术不仅在系统综合性能和内存性能方面更加出色,同时也对系统内部的其他配件性能发挥提供了更加强大的基础。

总的来说,作为英特尔随着Core i7系列处理器所推出的一项新技术,三通道内存技术与如今的主流双通道内存技术相比,不仅在理论的数据带宽上具备明显的优势,而且在实际的计算机系统中的表现也有不小的改进。就目前的市场格局而言,由于DDR3内存模组依然维持在较高的价位上,而英特尔的Core i7系列处理器和X58芯片组主板的价格同样不菲,因此英特尔的三通道平台整体成本会比主流的DDR2或者DDR3双通道内存要高得多,对于一般的用户而言还是难以接受的,不过相信随着英特尔新一代Core i7系列处理器在价格上逐步下调,DDR3三通道内存平台的整体造价也会逐渐地符合普通消费者的心理价位,到那个时候才是三通道内存技术真正步入主流的时机,最后套用一句名言作为本文的结语,那就是“革命尚未成功,三通道仍需努力”。

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