DDR SDRAM介绍

　　第一次听到DDR SDRAM是很久以前的事了，事实上，它并不是一项新技术，它在显卡设备中已得到了实际应用。早在发布 GeForce GPU 之时，NVIDIA就已经意识到普通 SDRAM 所能够提供的带宽已经几乎达到了极限。由于当今的图形系统需要传输大量数据，对内存带宽提出了相当高的要求。为了有效解决SDRAM带宽不足的问题 ，NVIDIA最先在GeForce系列显卡中引入了 DDR SDRAM 技术。DDR SDRAM 可以在一个时钟周期内同时利用上升和下降沿进行两次数据传输，提供两倍于现有带宽的吞吐量，从而在根本上解决了困扰GeForce显卡的显存带宽问题。

    　　目前流行的AGP总线同样采用了 DDR 技术。不同的AGP模式，例如2X，4X等，指得就是在每一个时钟周期内 传输数据的次数。Athlon处理器所采用的 EV6 总线的工作频率为 100MHz DDR，其实际效果与普通的 200MHz FSB 完全一样。当然，还有后续的NVIDIA显卡，包括GeForce，GeForce2，以及GeForce2 Ultra在内 都使用了DDR SDRAM或者DDR SGRAM。

    　　之所以把 DDR SDRAM 用做系统内存，主要是因为相对于RDRAM，DDR SDRAM更具优势。首先，在价格方面， DDR SDRAM 容易被人们所接受，从采用 DDR显存的显卡可以看出该项技术的实现成本并不高。其次，与RDRAM不 同，在实际运行各种应用时，DDR并不会出现延时问题。RDRAM所存在的一个很大的缺陷就是延时太长，导致性能下降，无法充分发挥出带宽优势。与普通的PC133 SDRAM相比，RDRAM所提供的内存带宽要高出60%左右，具有绝对的优势；但是DDR SDRAM可以将现有内存带宽提高两倍，可以说是有过之而无不及。

    　　与RDRAM一样，DDR SDRAM并非按照实际的工作频率，而是以理论传输速率为标准进行划分。

    　　RDRAM包括 PC600，PC700 以及 PC800 三种不同类型，目前可以实现的最大理论带宽为1.6GB/s。而 DDR SDRAM 则分为 PC1600 和 PC2100 两种，其中，运行在 100MHz DDR（实际相当于200MHz）下的 PC1600 DDR SDRAM 的理论传输速率最高可以达到1.6GB/s，与 PC800 RDRAM 持平；PC2100 DDR SDRAM 的工作频率为 133MHz DDR（实际相当于266MHz），最大带宽可以达到 2.1GB/s。

    　　虽然目前已经出现了速度更快的DDR SDRAM，但是到今年年底为止，AMD只准备对上述两种DDR SDRAM提供支 持，其中重点以 PC2100 DDR SDRAM 为主。这样做的一个主要原因就是因为如果内存的速度过快，例如高于 266MHz （133MHz DDR），就会超出前端总线的速度，从而迫使系统在异步模式下运行。从现有技术来说，生产 以同步模式运行的产品要更加容易一些。

DDR 内存与芯片组

　　从上面 DDR SDRAM的特性来看，它非常有望取代目前的 SDRAM，但是很遗憾的是，两种内存模块并不兼容 。168 针的 SDRAM DIMM 我们已经使用很长一段时间，虽然 DDR SDRAM DIMM 的长度与其完全一样，但是却使 用了 184 个针脚。

    　　下图就是 Micron PC2100 CAS2.5 DDR SDRAM内存

    

    　　要想用上DDR SDRAM系统，除了DDR内存，还需要主板芯片组的支持。AMD 760芯片组已于2000年10月30日正式推出，这是目前市面上首款 支持DDR SDRAM的芯片组，也是唯一的一款能支持 AMD处理器的 DDR芯片组。而威盛（VIA）也快要发布支持 DDR SDRAM的Apollo Pro266 芯片组，它是针对奔腾（Pentium）III 和赛扬（Celeron）处理器得。下表是两款支持DDR SDRAM 芯片组的特性对比：

芯片组	VIA Apollo Pro 266	AMD 760
发布时间	2000年10月份	2000年11月份
Slot / Socket	Slot 1, Socket 370	Socket 462
支持的CPU	Intel Celeron I/II, Intel Pentium II/III, VIA Cyrix III	AMD Athlon, AMD Duron
CPU 时钟范围	266 - 1500 MHz	500 - 1500 MHz
是否支持多处理器	No	Yes Only 760MP = AMD762
北桥芯片	VIA VT8633 (BGA)	AMD 761 (BGA)
南桥芯片	VIA VT8233 (BGA)	AMD 766 (BGA)
前端总线频率（FSB）	66/100/133 MHz	66/100/133 MHz
内存时钟	66/100/133 MHz DDR	66/100/133 MHz DDR
是否支持异步内存/FSB	Yes	Yes
DIMM 插槽数量	4 DDR-DIMMs / 2 SDRAM-DIMMs	4 DDR-DIMMs /2 SDRAM-DIMMs
支持最大内存	4096 MB	4096 MB
是否支持DDR SDRAM	Yes	Yes
是否支持VC SDRAM	Yes	No
是否支持RIMM（RDRAM）	No	No
Ultra-DMA/33/66/100	yes/yes/yes	yes/yes/yes
USB端口数量	6	6
最大PCI插槽	6	6
PCI可用的IRQ数量	5	6
是否整合显示芯片	No	No
是否支持AGP插槽	Yes	Yes
AGP 1x / 2x / 4x	yes / yes / yes	yes / yes / yes
ACPI-Features	yes	yes

AMD 760芯片组及其架构

　　和Intel的HUB架构不同，AMD这次在760芯片组的设计上，仍旧采用传统的南北桥模式：北桥采用了AMD761芯片，用新的技术来提升整个系统的数据传输带宽。其中最主要的改变发生在EV6系统总线架构上，自从AMD发布Athlon处理器以来，EV6总线架构的速度一直维持在100MHz DDR的水平上。现在AMD 761芯片把这个速度提升到了133MHz DDR，其性能相当于266MHzSDRAM 总线的水平。这种速度的提升是伴随着PC2100内存的使用来实现的。

    

北桥 AMD761芯片
南桥 AMD766 芯片

    　　AMD761北桥芯片内置了全新设计的内存控制器，对DDR内存加以支持，由于时钟周期不同，因此插槽上，DDR内存的插槽是184pin，不能使用普通168pin的PC100/PC133 SDRAM。761北桥芯片最大可以支持和管理4GB的系统内存，但是先决条件是系统所使用的内存是4条带有缓存功能的256位－DDR SDRAM（4x1GB),如果用户使用的是价格低廉的非缓存（unbuffered DIMM）DDR SDRAM, 那么761北桥芯片最大只支持2条DIMM,所以一些主板厂商为了降低成本，将会推出仅有2条DIMM的AMD760主板。另外主板厂商的AMD760主板也将通过BIOS来设置DDR内存的相关参数，很可能让玩家继续提升效能已经很高的DDR内存的速度。

    　　AMD761芯片另外一个特定就是支持AGP4X，AMD之前的750芯片组并没有对AGP4X加以支持，最大只支持AGP2X。这次AMD761芯片支持AGP4X/2X/1X，所以最新的AGP4X显示卡也可以在其上顺利地以AGP4X的方式运作。AGP显示技术的其他一些功能，如边带寻址和快写技术也在AMD761芯片中得到了支持。以上这些图形功能的添加，使得AMD760芯片组的图形效能已经和威盛的KT133芯片组并驾齐驱了。

    　　这次AMD也在761北桥芯片中集成了PCI控制器，之前的AMD 750芯片组和KT133芯片组最大都只能支持5条PCI插槽，支持5条以上的PCI插槽，需要另外在主板上添加或者集成控制器，而这次760芯片组最大则支持7条PCI插槽。

    

　　AMD 766 南桥芯片－ViperPlus 766 ViperPlus是AMD760芯片组的南桥芯片，首次在AMD芯片组中支持了DMA100硬盘传输规格，它支持IDE1/2的PIO 0-4模式、DMA66模式、DMA100模式。但是AMD760芯片组的win2000驱动似乎有问题，我们无论如何也不能在win2000中打开硬盘的DMA100传输模式。

    　　在其他方面，766 ViperPlus芯片支持4个1.1规格的USB设备，但是不支持USB2.0规格设备。766 ViperPlus芯片还支持ACPI 1.0 和APM 1.2电源管理规范，这样采用AMD760芯片组的主板可以很容易地转入挂起、休眠等等运行状态。

新的Athlon处理器

　　为了配合AMD 760芯片组的推出，AMD还同时发布了采用133 MHz DDR（等效于266MHz）FSB的最新Athlon 处理器（内核编号：K76，雷鸟核心），包括：1.2GHz（133MHzX9）、1.13GHz（133MHzX8.5）、1GHz（133MHzX7.5MHz）。

    　　一个更快的总线时钟需要一个更低的时钟倍频来达到同样的处理器频率。而最近推出的Athlon 1200运行在12X100兆赫，如果搭配新的AMD760芯片组，则Athlon 1200MHz只需要9倍频。另一方面，新的前端总线能为Duron 处理器的超频起极大作用。

　　你可以从字母'C'分辨出133MHz FSB的Athlon，老的100MHz FSB的Athlon是'B'，除此之外100MHz Athlon 和133MHz Athlon没有太多区别。

DDR与非DDR系统对比测试

　　新的芯片组推出了，新的处理器推出了，那么这个全新的DDR组合（AMD 760主板+133 FSB Athlon）系统，相对于原来的SDRAM系统在性能上是否有提升，如果有，具体性能又有多少的提高呢？为此我们选择了五个测试平台进行对比测试。

    1、测试平台：

    　　此次测试的 AMD760 DDR主板是AMD自己出品的Corona王冠主板，也是AMD推荐 的760芯片组设计公板。Corona 王冠主板上配有调节外频的DIP开关，但是由于 760芯片组所对应的处理器和内存已经跑在了133MHz外频，所以外频调节功能很有限。此外由于AMD760测试系统 在win2000里无法打开DMA100硬盘传输模式，对synthetic content creation 测试有很大的负面影响，因此我们只选择了 Windows 98SE的测试平台。

    

系统配置

    (1)AMD 1.2GHz DDR测试系统
<> CPU：AMD Athlon 1.2GHz 133外频（Mustang）
<> 内存：128 MB Micron PC2100 CAS 2.5 DDR SDRAM
<> 主板：AMD "Corona" EVT8 公板

    (2)AMD 1.2GHz SDR 测试系统
<> CPU：AMD Athlon 1.2GHz（雷鸟）
<> 内存：128 MB Corsair PC133 CAS2 SDRAM
<> 主板：Asus A7V (KT133)

    (3)AMD 1.1GHz 测试系统
<> CPU：AMD Athlon 1.1Ghz （雷鸟）
<> 内存：128 MB Corsair PC133 CAS2 SDRAM
<> 主板：Asus A7V (KT133)

    (4)AMD 1GHz 测试系统
<> CPU：AMD Athlon 1Ghz （雷鸟）
<> 内存：128 Corsair PC133 CAS-2 SDRAM
<> 主板：Asus A7V (KT133)

    (5)Intel 1GHz 测试系统
<> CPU：Intel Pentium III 1GHz
<> 内存：128 Corsair PC133 CAS-2 SDRAM
<> 主板：Asus CUSL2 815e (815+ICH2) V

    其它公共配置
<> 显卡：丽台GeForce2 GTS 32MB/NVIDIA 雷管3 ver. 6.27驱动程序
<> 硬盘：IBM Deskstar 75GXP 30GB(ATA/100)
<> 声卡：Sound Blaster Live
<> 光驱：东芝48x CD-ROM
<> 电源：Sparkle 350 watt
<> 操作系统：Windows 98SE

Sandra 2000、Winstone 2000、SYSMark 2000测试结果

测试结果

    （1）、SiSoft Sandra 2000测试

    　　DDR 内存主要是在带宽上的提升，而SiSoft Sandra 2000就是测试此性能的工具，此处 SiSoft Sandra 2000给出了测得系统 CPU及FPU内存带宽的平均值。

    

　　从上图中我们可以看出，AMD的 Corona 系统确实没让我们失望，它的CPU内存带宽达到了 567MB/s，这比装配了SDRAM的 Athlon 1.2GHz（KT133）系统高出17％，更让我们留下深刻印象得是它的 FPU内存带宽达到了 779MB/s ，这超出了 KT133 系统近 42％。

    （2）、Content Creation Winstone 2000测试

    　　接下来进行 Ziff-Davis 的 Winstone 2000测试，它通过反复打开 Photoshop 5.0, Adobe Premier 5.1, Macromedia Director 7.0, Macromedia Dreamweaver 2.0, Netscape Navigator 4.6 与 Sonic Foundry Sound Forge等软件来测试系统在日常应用中的性能。

    

　　从上面的测试结果来看，AMD760 DDR/Athlon 1.2GHz 系统在此处的表现并不出色，它跟 SDRAM/Athlon 1.2GHz 系统相比，只有微弱的0.5％提升，这点的优势是几乎可以忽略不计。出现这样结果的原因，我们认为是因为 Content Creation Winstone 2000对硬盘性能非常敏感，而 AMD 760 芯片组的 Bus Master 驱动又不完善，因而导致了这样的结果，在此我们希望 AMD公司能尽快推出更为完善的 Bus Master 驱动程序。

    （3）、SYSMark 2000 测试

    　　Sysmark2000告诉我们，DDR-SDRAM可以带给用户Office应用上多少的收益。

    

　　从上面的结果来看，760平台的优势消失了，我们认为这是由它的测试机制决定的。SYSMark 2000通过模拟运行12个应用程序，例如WORD2000等办公程序去测试系统的性能，不过这些程序都是分别运行的，这个系统的内存带宽并不能带来足够的压力，如前所述，760平台的DDR内存的重要优势正在带宽这个方面。

WinBench 2000、3Dmark2000、Quake III测试结果及评测后语

（4）、3D WinBench 2000 处理器测试

　　在3D WinBench 2000的测试中，凭借着 DDR内存及266MHz的系统总线带宽，AMD Corona系统再一次领先。

    （5）、3Dmark2000测试

    　　作为对3D WinBench 2000的补充，我们同时进行了 3D Mark 2000 的CPU性能测试。它通过使用不同Direct3D 游戏引擎，来测试系统的3D加速性能， 由于使用的是Geforce2 GTS显卡，3Dmark 2000 在测试过程中自动启用了硬件T&L。

    

　　这里我们看到，AMD Corona 系统凭借着带系统带宽，和高速的系统外频，继续保持领先。

    （6）、Quake III: Arena测试

    　　Quake III: Arena对Intel的SSE和AMD 的3DNow !指令集都加以了支持，于是Intel的铜矿处理器和AMD的Athlon处理器有了一个更加公平的竟技场。Quake III: Arena集32位渲染的三维雾化、动感阴影和动态纹理于一身，虽然Quake III: Arena对光影变换(T&L)的支持将一部分的三维实时变换运算交给了GPU(例如Geforce 256显示卡)，但是CPU仍然负责处理所有的光影运算(如垂直贴图、光线贴图等等)。

    

[声效打开] [声效关闭]

    　　在Quake III 低分辨率的游戏状态下，显示卡效能不会成为测试的瓶颈，所以能很好地体现出各系统的整体效能；但在高分辩率下，显存成为限制了系统的性能，所以各系统的性能差距就不是很大。从上面的测试结果来看，AMD Corona 系统（DDR/133FSB）在游戏上的表现也非常不错，特别是在低分辩率的情况下，它的性能比其它系统要高出许多（近10％）。

    五、评测后语

    　　综合所有的测试结果表明，装备了133FSB的Athlon处理器和pc2100DDR内存的760平台大概带来了10%左右的性能提升，而如果使用PC1600内存的话，这个比例还会更低一些。它在所有的游戏测试中都名列前茅，而在考察商业磁盘效能应用的Content Creation Winstone2000测试中，却没有太大的优势，这是由AMD760 BUS MASTER驱动程序还不完善导致的，相信待到AMD760芯片组主板大量上市的时候，AMD已经推出效能更高的驱动程序了，届时主频更高的新型133外频Athlon 将能更好地充分发挥AMD760芯片组的潜力。

    　　为了获得这些性能上的提升，即用上AMD760 DDR平台，需要付比SDRAM平台更多的代价，首先760主板将比目前的KT133主板贵；其次133FSB的新型 Athlon处理器也会比100FSB的产品贵（同主频的处理器价格相差大约是20-50美金）；最后你还要为PC2100内存付出比现在的PC133内存高15-20％的价钱。

    　　可能有人对DDR SDRAM 在性能上的微小提升幅度感到失望，但DDR SDRAM的引入，实际是非常令人印象深刻的事情。10%的性能提高应该说是挺不错，我们过去从未看过任何内存类型有这种表现。因为DDR芯片组越来越成熟，我们可能会看到这种新内存标准带来更多好处。