Giới thiệu về Dual Channel (Part 1)

Giới thiệu về Dual Channel (Phần 1)Bộ nhớ hệ thống RAM thường gây cản trở cho máy tính trong việc thực hiện hiệu suất tối đa của nó. Sở dĩ như vậy là do các bộ vi xử lý (CPU) thường nhanh hơn bộ nhớ RAM và thường phải chờ RAM phân phối dữ liệu. Trong suốt thời gian chờ đợi này CPU hoàn toàn nhàn rỗi và không thực hiện một nhiệm vụ nào (điều đó không tuyệt đối đúng nhưng nó khớp với những giải thích của chúng tôi).Trong một máy tính hoàn hảo, bộ nhớ RAM sẽ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giới thiệu về Dual Channel (Part 1) Giới thiệu về Dual Channel (Phần 1)Bộ nhớ hệ thống RAM thường gây cản trở cho máy tính trong việc thực hiệnhiệu suất tối đa của nó. Sở dĩ như vậy là do các bộ vi xử lý (CPU) thườngnhanh hơn bộ nhớ RAM và thường phải chờ RAM phân phối dữ liệu. Trongsuốt thời gian chờ đợi này CPU hoàn toàn nhàn rỗi và không thực hiện mộtnhiệm vụ nào (điều đó không tuyệt đối đúng nhưng nó khớp với những giảithích của chúng tôi).Trong một máy tính hoàn hảo, bộ nhớ RAM sẽ nhanh tương đương vớiCPU. Dual channel chính là công nghệ được sử dụng để nhân đôi tốc độtruyền thông giữa bộ điều khiển nhớ và bộ nhớ RAM để cải thiện được hiệusuất hệ thống. Hướng dẫn này chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn về một sốvấn đề của công nghệ Dual channel như: cách làm việc ra sao, thiết lập nónhư thế nào và các tính toán tốc độ truyền tải,…Trước khi giới thiệu về dual channel, chúng ta hãy đi tìm hiểu về bộ nhớRAM được kết nối với hệ thống như thế nào.Bộ nhớ được điều khiển bởi một mạch có tên gọi là memory controller.Mạch này nằm bên trong chipset (chip cầu bắc – hoặc MCH, MemoryController Hub) đối với các CPU của Intel, và bên trong CPU đối với cácCPU của AMD (CPU được thiết kế trên kiến trúc AMD64; CPU của AMDcũ như Athlon XP sử dụng cùng lược đồ như các CPU của Intel).RAM được kết nối với memory controller thông qua một số dây. Các dâynày được chia thành ba nhóm: nhóm dữ liệu, nhóm địa chỉ và nhóm điềukhiển. Các dây làm chức năng bus dữ liệu sẽ mang dữ liệu được đọc (nghĩalà được truyền tải từ bộ nhớ sang memory controller, sau đó đến CPU) hoặcđược ghi (nghĩa là được truyền tải từ memory controller đến bộ nhớ, từCPU). Các dây đóng vai trò bus địa chỉ có nhiệm vụ chỉ dẫn cho các mođunnhớ vị trí chính xác (địa chỉ nào) dữ liệu sẽ được trích rút hoặc được lưu.Còn các dây điều khiển gửi các lệnh đến các mođun nhớ, chỉ dẫn cho chúngkiểu hoạt động nào đang được thực hiện - cho ví dụ, nếu nó là một hoạt độngghi (lưu) hoặc hoạt động đọc. Dây quan trọng khác có trong bus điều khiểnlà tín hiệu clock nhớ. Chúng ta hãy xem lại tóm tắt trong hình 1. Hình vẽ củachúng tôi được dựa trên hệ thống của Intel. Các CPU của AMD có memorycontroller bên trong CPU, vì vậy bus nhớ đến trực tiếp từ CPU mà khôngcần trung gian.Hình 1: Cách thức truy cập bộ nhớTốc độ bộ nhớ (tốc độ clock), dung lượng cực đại và các kiểu RAM (DDR,DDR2, DDR3,…) đối với một hệ thống được định nghĩa bởi chipset (Intel)hoặc bởi CPU (AMD). Cho ví dụ, các kiểu bộ nhớ DDR3 trên hệ thống Intelphụ thuộc vào chipset (và bo mạch chủ hỗ trợ các kiểu bộ nhớ đó) chứkhông phải do CPU. Các hệ thống AMD hiện không thể làm việc với các bộnhớ DDR3 vì memory controller được nhúng bên trong chúng không thểnhận diện được công nghệ này.Với tốc độ clock, nếu memory controller chỉ có thể tạo một tốc độ clock ,667 MHz (333 MHz x 2), thì các bộ nhớ DDR2-800 của bạn sẽ làm việc ởtần số 667 MHz trên hệ thống này. Đây là một hạn chế vật lý đối vớimemory controller. Thông thường bạn sẽ chỉ thấy kiểu hạn chế này trên cáchệ thống của Intel, vì các CPU của AMD có thể nhận ra các bộ nhớ DDR2lên đến 800 MHz (socket AM2 CPU) hoặc 1.066 MHz (socket AM2+Phenom CPU).Một điều thú vị khác có liên quan đến số lượng tối đa của bộ nhớ mà hệthống có thể nhận diện đó là, hầu hết các CPU của Intel đều có bus địa chỉcho bộ nhớ 32 hoặc 36-bit (ở đây chúng tôi đang nói đến bus địa chỉ có sẵntrên bus ngoài của CPU, nghĩa là trên front side bus của CPU). Điều này chophép CPU có thể nhận ra các bộ nhớ lên đến 4 GB (2^32) hoặc 64 GB(2^36).Tuy nhiên với memory controller, thành phần có thể truy cập bô nhớ (khôngphải CPU truy cập trực tiếp), đây là thành phần trung gian có thể hạn chế sốlượng tối đa của RAM mà hệ thống của bạn có. Cho ví dụ, các chipset củaIntel P35 và G33 chỉ có thể truy cập lên đến 8 GB RAM (2 GB trên mỗi mộtsocket nhớ). Cộng với một vấn đề nữa ở đây là nhà sản xuất bo mạch chủkhông tạo sẵn số lượng đủ các socket bộ nhớ trên bo mạch chủ để đáp ứngsố lượng tối đa của RAM mà CPU có thể truy cập về mặt lý thuyết. Cho vídụ, nếu một nhà sản xuất tạo một bo mạch chủ dựa trên chipset Intel G33 chỉcó hai socket nhớ thì số lượng tối đa bộ nhớ mà bạn có thể có là 4 GB (2 GBtrên mỗi socket), mặc dù chipset này có khả năng cho phép truy cập đến 8GB.Do tất cả các kiểu modul nhớ hiện có ngày nay đều là các thiết bị 64-bit nênbus dữ liệu của bộ nhớ là 64-bit. Tuy nhiên công nghệ dual channel đã thựchiện mở rộng bus dữ liệu của bộ nhớ từ 64 lên đến 128 bit.Vậy Dual Channel là gì?Dual channel là công nghệ cho phép memory controller có thể mở rộng độrộng của bus dữ liệu từ 64 đến 128 bit. Hãy coi mọi thứ vẫn được duy trìtương tự (ví dụ về tốc độ clock chẳng hạn), khi đó tốc độ truyền tải lý thuyếtlớn nhất của bộ nhớ sẽ được gấp đôi khi sử dụng công nghệ này.Tốc độ truyền tải theo lý thuyết lớn nhất (MTTR) được tính theo công thức:MTTR = tốc độ clock thực x dữ liệu được truyền tải t ...