妃常穿越奉子成婚计算机体系的主要矛盾在于CPU太快了,而磁盘太慢了。所以它俩是不能够直接通信的,需要增加一个过渡层,这就是内存的作用。哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。
内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。
1996年底,SDRAM开始在系统中出现,不同于早期的技术,SDRAM的出现是为了与CPU的计时同步化所设计。
总结:DDR采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据,1个时钟信号可以传输2倍于SDRAM的数据,所以又称为双倍速率SDRAM。它的倍增系数就是2。
总结:DDR2仍然采用时钟脉冲上升、下降时各传一次数据的技术(不是传2次),但是一次预读4bit数据,是DDR一次预读2bit的2倍,因此,它的倍增系数是2X2=4。
DDR3SDRAM为双通道三次同步动态随机存取记忆体。DDR3记忆体Prefetch提升至8bit,即每次会存取8 bits为一组的数据。DDR3传输速率介于800~1600 MT/s之间。
总结:DDR3作为DDR2的升级版,最重要的改变是一次预读8bit,是DDR2的2倍,DDR的4倍,所以,它的倍增系数是2*2*2=8。
DDR4 SDRAM提供比DDR3/DDR2更低的供电电压1.2V以及更高的频宽。DDR4 新增了4 个Bank Group 组的设计,各个Bank Group具备独立启动操作读、写等动作特性,Bank Group 组可套用多工的观念来想像,亦可解释为DDR4 在同一时脉工作周期内,至多可以处理4 组数据,效率明显好过于DDR3。
Intel在2017年推出对应于六代酷睿Skylake的服务器平台“Purley”,采用14nm工艺、最多28核心56线内存、光纤互连通道,采用UPI总线替代QPI总线等等。UPI是 UltraPath Interconnect(超级通道互连)缩写,数据传输率可达9.6GT/s、10.4GT/s,带宽更足,灵活性更强,每条消息可以发送多个请求。
下面计算一条标称DDR31066的内存条在默认频率下的带宽,1066是指有效数据传输频率,除以8才是核心频率,一条内存只用采用单通道模式,位宽为64bit。所以,实际内存带宽=(1066/8)*64*1*8=68224Mbit。
由此可知,如果内存工作在标称频率的时候,可以直接用标称频率*位宽*实际使用的通道数,简化公式=1066*64*1=68224Mbit。
如果说内存带宽是处理器与内存交换数据的关键,那么显存带宽对显卡同样也很重要。GPU核心负责运算,显存负责数据存储,二者之间需要频繁交换数据,这就要依赖显存带宽了,更高的带宽可以让显卡在处理高分辨率、高画质时更加得心应手。
显存带宽从大的方面来说是显存频率及显存位宽来决定的,不过实际带宽就要看具体情况了,目前主流显卡的位宽多是128bit、256bit、384bit及512bit,更能决定带宽的还是显存类型,它们决定了显存带宽的极限。
目前最主流的显存当然是GDDR5,之前还有过昙花一现的GDDR4,现在低端市场上还有gDDR3显存残存,AMD在其显卡上使用了HBM显存,相比GDDR5显存更强大,带宽大幅提升。
就这二者来说,GDDR5内部I/O带宽是32bit,目前的NVIDIA显卡的GDDR5显存频率可以达到1750MHz,它是4倍速率机制,数据频率是7Gbps,单个芯片的带宽是28GB/s。目前的HBM显存的频率只有500MHz,2倍频率率机制,数据频率是1Gbps,不过它的I/O带宽极高,弥补了频率不足。
目前gDDR3显存基本上是NVIDIA及AMD部分低端显卡在用。GDDR5绝对是目前的主流,单颗芯片的容量逐渐从之前的2Gb提高到4Gb,美光前不久还量产出货了8Gb(1GB)颗粒的,高端显卡也只要4-8颗芯片即可实现4-8GB容量显存,这将进一步推动大容量显卡的出现。
由于显卡厂更习惯用数字更大更好看的数据频率来标记产品规格,上述公司实际上还可以更简单,直接变成:
拿NVIDIA的GeForce GT 720显卡来举例说明,该卡位宽仅为64bit,同时支持gDDR3和GDDR5显存,前者的典型频率900MHz,后者的典型频率是1250MHz,两种配置下带宽分别是:
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