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PCI-E + DDR2, 疾速体验
2005-09-28 11:15:00  作者:TOM 编辑:TOM   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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去年,在PC领域发生了一场十分重要的变革,被称十年来最大的一次平台革命,PCI-Express总线成为PC局部总线新的主宰,由Intel领导的这次平台革命揭示了未来几年平台的发展方向。PCI-Express的出现统一了PC中纷乱的局部总线,服役了十三年之久的PCI总线终于可以光荣退休,而为显卡专门设计的AGP总线也退出历史舞台,象是CNR和AMR这些总线也会自动消失,这印证了一句老话:“分久必合”。同时Intel还把DDR2内存引入了主流平台,这也是相当重要的举措,在后面的介绍中,我们将了解到PCI-Express和DDR2将使PC的发展重新回到一条康庄大道上,Intel再一次扮演了技术推进者的角色,而我们则能体验到新技术带来的好处。

PCI-Express总线为实现数字家庭创造了条件

对于很多读者来说,并不太了解这次平台革命的意义,似乎PCI-Express的引入并没有带了立竿见影的变化,但稍微深入了解一下,就会发现目前的平台架构已经受到了严重制约,影响了系统性能持续提升。先来说说AGP,我们知道现在显卡的应用不仅仅是游戏,今后PC会成为家庭的多媒体中心,这时候显卡可以用来接收HDTV节目,而AGP 8X虽然有2.1GB/s的上行带宽(在游戏中,主要是把材质等数据从内存往显存上传),但是AGP的下行带宽非常窄,只有266MB/s,也就是说从显卡往内存传输数据有严重的瓶颈。而PCI-Express总线是双向的点对点传输,用于显卡的PCI-Express x16总线的上行与下行带宽都达到了4GB/s,显卡可以同时接收高清晰的视频的同时也不会影响玩游戏,PCI-Express总线为实现数字家庭创造了条件。


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PCI-Express具有灵活的可缩放带宽

PCI-Express采用点对点信号传输,使用串行差分信号接口,所谓差分信号接口就是同时传输相位相反(比如一正一负)的两个信号,这样就能把传输过程中引入的干扰清除掉,也有利于做到很高的工作频率。PCI-Express每对数据线的传输率达到2.5GT/s,它采用可缩放的带宽:1X,2X.....32X,主板上常见的PCI-Express x1的带宽达到每方向250MB/s,PCI-Express x4每方向的带宽为1GB/s,而用于显卡的PCI-Express x16总线带宽达到每方向4GB/s。PCI-Express的灵活性使它能够支持SLI双显卡技术,一条PCI-Express x16总线可分成两条PCI-Express x8,能够让两块显卡并行工作,达到提升性能的目的,而在AGP时代SLI是无法实现的。

目前Intel 915/925,以及945/955主板上都提供了两到三个PCI-Express x1插槽,它提供了比PCI插槽更高的传输率,因此千兆以太网卡,RAID卡都能够从中获益。甚至是南北桥之间也可以采用PCI-Express总线进行连接,以此简化系统并提高性能。

DDR内存发展遇到瓶颈,DDR2取而代之是必然的发展

为什么说DDR SDRAM内存发展遇到了瓶颈,其实这和DRAM的本质有关,DRAM也就是所谓的动态内存,它的结构非常简单,是一个晶体管和一个电容的结合体,结构简单当然可以提高内存的容量,没错,容量正是我们所需要的,但这需要付出代价。这样做的一个不足之处就是DRAM需要刷新过程(给电容充电),同时频率也不能做得很高,因此提高内存速度就成了棘手的问题。


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内部Cell和接口速率的关系

既然内部频率无法做高,那么提高内存数据传输率的方法就是增加内存接口传输率,DDR SDRAM的接口传输率就是内部传输率的两倍(我们可以叫它2bit Prefetch,这个概念很重要,后面我们会进一步解释),现在的DDR400,其内部存储单元(被称为Cell)的工作频率为200MHz。当DDR SDRAM标准发展到DDR400时,需要一项新标准出来保持内存行业的生命力,毫无疑问,这个标准就是DDR2,想必你已经猜到了,DDR2进一步提高接口传输率,这样较低的内部工作频率也能做到很高的数据传输率,打个比方,DDR400的内部单元工作频率为200MHz,同样的单元放在DDR2中,就会产生DDR2 800。显而易见,DDR2的接口速率是内部存储单元速率的4倍,这种技术被称为4bit Prefetch,也就是4位数据预取模式,相当于数据的并发传输方式。此外DDR2 SDRAM在电气规范上也有改进,它采用了1.8V工作电压,240pin引脚,支持OCD和ODT技术。

看到这里,我们能够了解到,现在标准的DDR2 533,其实内部Cell工作频率是133MHz,DDR2 667的Cell工作频率是166MHz,这相当于回到一条起跑线,内存又可以在速度提升的道路上毫无顾忌的奔跑一段时间,只到某一天,DDR2 SDRAM把手中的接力棒交到DDR3手中,估计这是在2007年的某个时候。其实DDR3的标准也已经明了,它采用8bit Prefetch,想必你已经明白这是什么意思,不过现在还不到DDR3出马的时候,还是让它先美美的睡上一段时间。可见SDRAM的发展还是很有生命力的,只是需要有标准和技术的推进者,Intel就扮演这个角色。

主流的PCI-Express及DDR2平台Intel 945

PCI-Express显卡和DDR2内存的普及速度已经超过了原先的预期,因此Intel推出支持双核处理器(Pentium D)的芯片组945/955后,已经彻底抛弃了DDR SDRAM,而市场上最常见的DDR2 533和DDR 400的的价格差距很小,从9月24日中关村市场来看,Hynix DDR2 533 512MB报价为360元,Hynix DDR 400 512MB的价格为340元,两者差价仅20元,DDR2 SDRAM的降价速度真是相当迅猛,要知道在半年前,DDR2还要比同容量的DDR贵一倍以上。而且随着DDR2 SDRAM产量的增加,DDR2的价格很快会低于DDR,我们没有理由不选择性价比更好的DDR2。再来看看显卡市场,市场上性价比最好的显卡清一色是PCI-Express接口,如NVIDIA的Geforce 6600LE,可以说显卡已经全面转向PCI-Express接口,除了少数升级需要外,现在已经没有理由再去选择AGP接口的显卡。


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Intel 945G支持PCI-Express总线,北桥提供了一条带宽为8GB/s的PCI-Express x16总线,它集成的GMA950图显处理器拥有400MHz的工作频率和4条像素处理管线,支持DirectX 9.0,对于大多数应用已经足够。945芯片组还能够支持FSB1066,提供优异性能,它支持双通道DDR2 533/667内存,最大带宽达到10.7GB/s。南桥芯片ICH7R提供了6条PCI-Express x1总线,四个SATA2端口,能够支持RAID 5,可以说性能相当强悍。可以说Intel 945是主流PCI-Express平台的首选,集性能和稳定性于一身。

DDR2 SDRAM是性价比更高的选择

下面的一个测试将比较同价位的DDR2 533和DDR400之间的性能差异


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我使用了两片华硕915P主板进行对比测试,它们的差别主要在内存的支持上。ASUS P5GD1 Pro仅支持DDR SDRAM,在测试时我选择了双通道DDR400内存,而ASUS P5GDC Pro不但可以支持DDR SDRAM还支持DDR2 SDRAM,在测试时采用了双通道DDR2 533模式。测试所用的CPU为Pentium 4 670,Prescott核心,主频是3.8GHz。硬盘是Maxtor Midline III 250GB SATA150,Serial ATA接口。显卡是华硕Extreme AX850XT,它基于Radeon X850XT。测试使用的操作系统是Windows XP Professional SP2,在测试过程中,仅打开音频选项,关闭其它板载I/O。


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从测试结果可以看出DDR2带来性能上的提升,从Cachemem上可以看出DDR2 533内存读写较DDR 400有明显提升,不仅是在内存子系统测试中有改善,在PCMARK04和3DMARK05测试中,可以看到内存带宽提升了CPU性能。在纯软件渲染CINEBENCH2003和3D Studio Max 6中,使用DDR2内存性能都有提升。在大型综合测试软件SYSMARK2004中,DDR2带来性能提升相当显著。测试结论表明,DDR2内存可以全方位提升系统性能,如今DDR2 533的价格已经和DDR 400相当接近,我们应该选择性价比更出色的DDR2 SDRAM。

PCI-Express,DDR2经过一年多的发展已经确定了主流平台的地位,之前影响我们接受它的原因是价格,如今价格的壁垒已经消失,甚至可以说PCI-Express和DDR2平台拥有更好的性价比。技术新、性能强、价格又低,这不正是我们所需要的吗,对于消费者来说,只需去享受新技术带来的体验即可。

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