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带宽匹配的问题 计算机系统中存在形形色色的总线,这不可避免带来总线速度匹配问题,其中最常出问题的地...

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发表于 2024-4-4 15:28:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
带宽匹配的问题
计算机系统中存在形形色色的总线,这不可避免带来总线速度匹配问题,其中最常出问题的地方在于前端总线和内存、南北桥总线和PCI总线。
前端总线与内存匹配与否对整套系统影响最大,最理想的情况是前端总线带宽与内存带宽相等,而且内存延迟要尽可能低。在Pentium4刚推出的时候,Intel采用RDRAM内存以达到同前端总线匹配,但RDRAM成本昂贵,严重影响推广工作,Intel曾推出搭配PC133SDRAM的845芯片组,但SDRAM仅能提供1.06GB/s的带宽,仅相当于400MHz前端总线带宽的1/3,严重不匹配导致系统性能大幅度下降;后来,Intel推出支持DDR266的845D才勉强好转,但仍未实现与前端总线匹配;接着,Intel将P4前端总线提升到533MHz、带宽增长至5.4GB/s,虽然配套芯片组可支持DDR333内存,可也仅能满足1/2而已;P4的前端总线提升到800MHz,而配套的865/875P芯片组可支持双通道DDR400——这个时候才实现匹配的理想状态,当然,这个时候继续提高内存带宽意义就不是特别大,因为它超出了前端总线的接收能力。
南北桥总线带宽曾是一个尖锐的问题,早期的芯片组都是通过PCI总线来连接南北桥,而它所能提供的带宽仅仅只有133MB/s,若南桥连接两个ATA-100硬盘、100M网络、IEEE1394接口......区区133MB/s带宽势必形成严重的瓶颈,为此,各芯片组厂商都发展出不同的南北桥总线方案,如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS的MuTIOL,还有AMD的HyperTransport等等,它们的带宽都大大超过了133MB/s,最高纪录已超过1GB/s,瓶颈效应已不复存在。
PCI总线带宽不足还是比较大的矛盾,PC上使用的PCI总线均为32位、33MHz类型,带宽133MB/s,而这区区133MB/s必须满足网络、硬盘控制卡(如果有的话)之类的扩展需要,一旦使用千兆网络,瓶颈马上出现,业界打算自2004年开始以PCIExpress总线来全面取代PCI总线,届时PCI带宽不足的问题将成为历史。

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