測試分析
對于不同的CPU平台，内存帶寬的重要性不盡相同，而在與内存延時的搭配上，内存帶寬也有很多學問。好了，還是請大家看具體的測評。由于服務器主闆的内存部分電路設計的複雜性,現在業界還沒有一個硬件的内存性能測試工具。浪潮作為服務器産業的領導廠商,一直緻力于内存模塊性能測試方面的研究,在國内率先引入了STREAM内存性能軟件測試方法,從而為全面把握浪潮服務器的産品性能提供了保證,也掌握了通過軟、硬件的優化來提升服務器産品整體性能的技術,從而為用戶帶來更多的實用價值。
1．AMD-nForce2平台的内存帶寬分析
正是nForce2芯片組的出現才讓AthlonXP平台向更高的前端總線發展，而經過一段時間的超頻體驗，不少用戶都會前端總線與内存帶寬之間的關聯有了一定的認識。一般而言，我們的常理告訴我們内存頻率越高越好，因為它直接決定了内存帶寬。然而在nForce2芯片組中則并不是這樣一回事。由于内存控制器的特殊性，它要求DDR内存與CPU同步運行時才能達到最佳性能。下面是nForce2芯片組在内存同步/異步條件下的測試成績：
簡單說來，即CPU設定為166MHz外頻（333MHz前端總線）、DDR運行于DDR333模式時，其性能要比CPU設定為166MHz外頻、DDR運行于DDR400模式的方案更好。所以，無論在何種情況下，我們都建議nForce2用戶将“MemoryFrequency”設定為“Sync（同步）”。事實上，同樣的情況也出現在ALiMAGiK1和SiS745這兩款芯片組上，DDR333在不同步時性能反而不如DDR266同步，好在它們的市場份額并不大。
此外，當我們使用不集成顯卡的SPP北橋時，單通道與雙通道之間的性能差距微乎其微，甚至都可以将微小的差距理解為測試誤差。而在使用集成顯卡的IGP北橋中，雙通道确實展現出很大的優勢。毫無疑問，對于nForce2而言，雙通道盡管能夠提升内存帶寬，但是AthlonXP的前端總線利用不上，單通道DDR已經完全能夠滿足其需求。之所以nForce2能再KT400面前橫行霸道，其關鍵還在于内存控制器的效率，而非雙通道技術。
2．AMD-KT400A平台
VIA的KT400A也是一款主流SocketA芯片組，那麼它究竟是否會出現高内存頻率異步時性能不佳的情況呢？請大家先不要忙着下結論，更應該抛棄以往對KT333/400的陳見，因為KT400A的内存控制器經過了VIA的重新設計。
顯然，KT400A已經能夠利用裡DDR400的高帶寬，即便是在内存異步的情況下。現大家應該很明白在SocketA平台下的内存優化了吧，确實很簡單：nForce2要保持同步，而KT400A/600應該盡可能提高内存頻率。
3．Intel-I845PE平台
盡管單通道的I845PE芯片組已經略顯落伍，但是我們能夠從中分析出單通道情況下，内存帶寬的重要性。事實上，P4處理器很早就達到533MHz前端總線（133MHz外頻），此時隻有使用DDR333才算是同步運行。
很明顯，DDR333的高内存帶寬在此表現出明顯的性能優勢，無論對3D遊戲還是商業應用軟件都大有裨益。事實上，單通道DDR對于Pentium4的Netburst架構而言僅僅是杯水車薪，即便是DDR333也無法滿足Pentium4的需求，因為533MHz前端總線的Pentium4必須擁有4。2GB/s的内存帶寬才能充分别發揮性能，而單通道的DDR333隻具備2。7GB/s，更不用說DDR266了。
4．Intel-I865PE
I865PE芯片組是如今毫無疑問的當紅小生，憑借雙通道DDR技術。它完全解決了内存帶寬的瓶頸，引爆P4處理器的最大動力。在這裡，我們将對比單通道DDR400、雙通道DDR400以及雙通道DDR333之間的性能。當然，此時的P4處理器運行于800MHz前端總線。
雙通道DDR确實是P4處理器的最佳拍檔，在這種環境下，系統的整體性能得到最佳發揮。如果對比一下各種前端總線的P4處理器所需要的帶寬以及各種内存模式能夠提供的帶寬，我們也就不難理解出現這一現象的原因了。
由于雙通道DDR400的帶寬是6.4GB/s，正好滿足800MHz前端總線的P4處理器，因此表現出最佳的組合。
5．Intel-SiS655
Intel芯片組一直對于内存異步相當保守，甚至一直不允許内存頻率高于CPU的外頻。不過SiS可并不這樣認為，其高端的SiS655芯片組同樣支持雙通道DDR400，而且能夠以更加靈活的方式進行異步，這意味着即便我們的P4處理器運行于533MHz前端總線，也可以在SiS655芯片組上使用DDR400。那麼這種異步模式是否有價值呢？測試中，我們選擇了533MHz前端總線的P4處理器，分别配合單通道DDR400、單通道DDR333以及雙通道DDR333。
計算
内存帶寬計算公式：帶寬=内存時鐘頻率×内存總線位數×倍增系數/8。以DDR400内存為例，它的運行頻率為200MHz，數據總線位數為64bit，由于上升沿和下降沿都傳輸數據，因此倍增系數為2，此時帶寬為：200×64×2/8=3.2GB/s（如果是兩條内存組成的雙通道，那帶寬則為6.4GB/s）。很明顯，在現有技術水準下，運行頻率很難成倍提升，此時數據總線位數與倍增系數是技術突破點。
單通道内存節制器一般都是64-bit的，8個二進制位相當于1個字節，換算成字節是64/8=8，再乘以内存的運行頻率，如果是DDR内存就要再乘以2，因為它是以SD内存雙倍的速度傳輸數據的，所以：
DDR266,運行頻率為133MHz，帶寬為133×2×64/8=2.1GBps（PC2100）
DDR333,運行頻率為166MHz，帶寬為166×2×64/8=2.7GBps（PC2700）
DDR400,運行頻率為200MHz，帶寬為200×2×64/8=3.2GBps（PC3200）
所謂雙通道DDR，就是芯片組可以在兩個不同的數據通道上分離尋址、讀取數據。這兩個相互獨立工作的内存通道是依靠于兩個獨立并行工作的、位寬為64-bit的内存節制器下，因此使普通的DDR内存可以到達128-bit的位寬，因此，内存帶寬是單通道的兩倍，因此：
雙通道DDR266的帶寬為133×2×64/8×2=4.2GBps
雙通道DDR333的帶寬為166×2×64/8×2=5.4GBps
雙通道DDR400的帶寬為200×2×64/8×2=6.4GBps
提醒，在顯卡選購時，不要隻看顯存的大小，還要注意顯存位寬這個因素，除非有特殊需求，64bit顯存的顯卡是不建議遊戲玩家購買的。
在了解一些相關的重要知識之後，我們将通過詳細的測試向大家展示内存帶寬的奧秘。對于不同的CPU平台，内存帶寬與内存延時的搭配上，有很多學問。
單說來:1、CPU設定為166MHz外頻（333MHz前端總線）、DDR運行于DDR333模式；2、CPU設定為166MHz外頻、DDR運行于DDR400。1模式的方案更好。所以，無論在何種情況下，我們都建議nForce2用戶将"MemoryFrequency"設定為"Sync（同步）"。事實上，同樣的情況也出現在ALiMAGiK1和SiS745這兩款芯片組上。相反：DDR333在不同步時，性能反而不如DDR266同步，好在它們的市場份額并不大。
矛盾
熟悉内存優化的朋友一定知道内存延時（CL值）的重要性，然而如今大多數DDR内存都難以運行在CL=2的模式下，特别在提高其工作頻率的情況下。很多DDR266内存能夠在266MHz下穩定運行于CL=2，也可以在333MHz下穩定運行于CL=2.5，同樣的情況也出現在DDR333内存中。這就帶給我們這樣一個矛盾，究竟應該提高内存頻率還是縮短内存延時。
?為此，分别選擇了AMD和Intel的平台進行測試。為了凸現出内存帶寬的重要性，我們特意将CL=2時的内存頻率低于CPU外頻，這樣的數據更有評判價值。
從測試結果來看，AthlonXP平台顯然對于内存延時更加敏感。對于前端總線并不高的AthlonXP平台而言，我們認為DDR333+CL2的性能肯定在DDR400+CL2.5之上，因此建議大家在可能的情況下優化CL延時。至于I865PE平台，畢竟Pentium4還是對内存帶寬相當饑渴，此時自然應該盡可能地保證内存頻率，而犧牲内存延時。
比較
通過上面的表格，很明顯，DDR2的工作電壓比DDR低近30%，功耗也能相應下降大約50%了。采用FBGA等CSP方式封裝，減小了模組尺寸，并提高信号完整性，它增加了各模塊之間的空氣流動空間因而提高了熱性能和可靠性。綜合來看，更容易達到最高的頻率。廠商等不及動作太慢的JEDEC，自行推出了DDR1066的産品。這種産品單條即有8.5GB/s的帶寬，相當于雙通道DDR533。
由于核心頻率和外部頻率的倍進關系，而我們又是以外部頻率作為衡量内存時鐘頻率的标準，因此同頻DDR2内存和DDR内存相比，數據傳輸率是一樣的。
僅僅是頻率上的提升，頂多算個“DDR.改”，談不上“DDR2”。DDR2的重大改進之處就在于數據預取從DDR的2bit提升為4bit。所謂2bit預取，可以理解為内存核心向外部I/O緩沖傳遞一次數據，可供外部I/O傳輸兩次的量。而4bit預取，就是内存核心向外部I/O緩沖傳遞一次數據，可供外部I/O傳輸4次的量。
内存芯片的頻率也有芯片核心頻率和外部頻率兩種：在DDR時代，這兩個頻率是相同的；但在DDR2時代，核心頻率就變成了外部頻率的一半。這是為什麼呢？因為DDR的2bit預取，核心一次傳輸的數據可供外部I/O緩沖傳輸2次，而數據以DDR方式傳輸，數據傳輸是CLK時鐘的上下沿觸發，因此外部時鐘頻率與核心頻率保持一緻。而4bit預取就不一樣了，核心一次傳輸數可供外部I/O緩沖傳輸4次，同樣使DDR方式傳輸，外部頻率也要是核心頻率的兩倍才行。
DDR3與DDR2内存帶寬比拼
1、邏輯Bank數量
DDR2SDRAM中有4Bank和8Bank的設計，目的就是為了應對未來大容量芯片的需求。而DDR3很可能将從2Gb容量起步，因此起始的邏輯Bank就是8個，另外還為未來的16個邏輯Bank做好了準備。
2、封裝（Packages）
DDR3由于新增了一些功能，所以在引腳方面會有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封裝，16bit芯片采用96球FBGA封裝，而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規格。并且DDR3必須是綠色封裝，不能含有任何有害物質。
3、突發長度（BL，BurstLength）
由于DDR3的預取為8bit，所以突發傳輸周期（BL，BurstLength）也固定為8，而對于DDR2和早期的DDR架構的系統，BL=4也是常用的，DDR3為此增加了一個4-bitBurstChop（突發突變）模式，即由一個BL=4的讀取操作加上一個BL=4的寫入操作來合成一個BL=8的數據突發傳輸，屆時可通過A12地址線來控制這一突發模式。而且需要指出的是，任何突發中斷操作都将在DDR3内存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更靈活的突發傳輸控制（如4bit順序突發）。
4、尋址時序（Timing）
就像DDR2從DDR轉變而來後延遲周期數增加一樣，DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL範圍一般在2至5之間，而DDR3則在5至11之間，且附加延遲（AL）的設計也有所變化。DDR2時AL的範圍是0至4，而DDR3時AL有三種選項，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3還新增加了一個時序參數——寫入延遲（CWD），這一參數将根據具體的工作頻率而定。
