滄海桑田話存貯 內存/顯存發展編年史

    嚴格意義上說，CPU是不能和內存直接對話的，而連接它們的橋梁就是內存控制器。可能一些朋友對這個集成在主板上或者CPU里的這個玩意不太熟悉，這里就詳細介紹一下。

● 傳統型和CPU整合型

　　內存控制器分為傳統型和整合型兩種。傳統的計算機系統其內存控制器位于主板芯片組的北橋芯片內部，CPU要和內存進行數據交換，需要經過“CPU--北橋--內存--北橋--CPU”五個步驟。

    26個數據A~Z，要傳送到CPU，這時候CPU就向北橋發出指令（因為內存控制器是集成在北橋上，說所以要經過北橋），內存通過內存控制器接受到了指令，這個指令就是把內存上b單元的A~Z數據傳送到CPU，內存這個時候開始取數據，也就是平常所說的尋址。當內存找到了這個數據，而這26個數據每個數據為500MB，所有數據總和就約為12GB，假設內存為雙通道R2 800，數據傳輸率就為800MHZ乘以128BIT除以8比特每字節=12GB每秒，通過分析，認為只需一秒就能傳送到CPU，此時的數據在一秒的時間內只傳送到了北橋，內存控制器在北橋，在北橋的數據如何傳送到CPU呢，這就要通過FSB前端總線了，假設FSB的頻率為800MHZ，那么數據傳輸率就為800MHZ乘以64BIT除以8比特每秒=6.4GB每秒，從北橋到CPU要2秒，所以數據傳送到CPU的總時間為3秒。

　　集成內存控制器，就是在CPU的基板上內置一個內存控制器，CPU集成內存控制器的時候，數據從內存傳輸到控制器同樣為1秒，所不同的是這個時候不用再通過慢吞吞的前端總線了，CPU直接從內存控制器讀取數據就行了，因為內存控制器就和CPU集成在一起，所用時間短到幾乎可以忽略。打個比方，一件東西在你旁邊的時候，順手就拿了，而不用跑去取，這樣集成內存控制器的CPU讀取12GB的數據僅僅用了1秒的時間，大大節省了數據傳輸時間，CPU也不會因為等待數據而窩工。

 　 總而言之，內存控制器在北橋時，數據以內存控制器---北橋----CPU的方式傳輸。CPU集成內存控制器時：數據以內存控制器------CPU的方式傳輸，不用繞道北橋，一步到位。

DDR3內存控制器

　　將內存控制器整合到CPU內部顯然是今后的發展方向，而且其技術也會越來越完善。AMD的在K8系列CPU及其之后的產品（包括Socket 754/939/940等接口的各種處理器），CPU的內部則整合了內存控制器。Intel在酷睿i5、酷睿i7 系列CPU中，也引入了整合內存控制器的方案。

● 內存控制器的計算

　　以AMD CPU為例：Socket 939時代CPU主頻與倍頻直接相除就是CPU內存控制器所支持的內存頻率。到了DDR2時代的AM2處理器，雖然核心方面同樣內置了DDR2的內存控制器， 但與過去的Socket 939接口不同的是，它所支持的內存頻率被更新至DDR2-800的水平。CPU主頻和倍頻直接相除結果和內存頻率也不一定要是1:1，可以有多種比值可選。

● CPU內存集成內存控制器是否存在缺點？

　　CPU內部整合內存控制器的優點顯而易見，就是可以有效控制內存控制器工作在與CPU核心同樣的頻率上，而且由于內存與CPU之間的數據交換無需經過北橋，可以有效降低傳輸延遲。這就如同將貨物倉庫直接搬到了加工車間旁邊，大大減少了原材料和制成品在貨物倉庫和加工車間之間往返運輸所需要的時間，極大地提高了生產效率。這樣一來系統的整體性能也得到了提升。有人說集成內存控制器的CPU也有缺點，以Intel的酷睿i系列為例，只能支持DDR3內存，而之前的北橋集成內存控制器的時候可以兼容DDR2內存。其實這是一個誤區，因為之前北橋之所以兼容DDR2是因為北橋中同時集成DDR2和DDR3的內存控制器，而新一代的i系列Intel放棄了DDR2控制器，所以造成了向下不兼容的情況。而AMD的CPU就沒有這種情況，只要主板上有DDR2插槽，插上都能用。當然，DDR2和DDR3同時混插是絕對不行的。