内存不一定得成双配对——三通道内存技术解析
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基于全新Nehalem架构的Core i7是大家近期关注的焦点，Core i7将成为英特尔首颗原生4核甚至原生8核处理器，并将横跨45nm与32nm两个时代。Core i7除引进了全新LGA 1366接口、QPI总线以及让超线程技术回归外，最引人注目的技术就在于其集成内存控制器提供的“三通道”内存技术。相信多数读者关心的是，与现有的“双通道”内存技术相比，“三通道”内存技术有何特点呢？
1 从双通道到三通道
处理器的多核化及CPU整合GPU已成为日后处理器发展的大趋势，这对内存带宽也提出了更高要求。为了提升数据处理效率，Intel首次决定在Core i7处理器内部集成内存控制器（IMC，Integrated Memory Controller），并将双通道内存技术提升到“三通道”内存技术。
Intel之所以能轻松实现“三通道”内存技术，与QPI（Quick Path Interconnect）总线不无关系，相比FSB，QPI最大的改进是在单条点对点模式下，其数据吞吐量可达到惊人的32GB/s，其带宽虽仍略逊于AMD的HT 3.0的单条45GB/s的最大传输带宽，但支持多条系统总线连接的Core i7系统为“三通道”内存技术的成功实现提供了可能。
这样，在Core i7系统中，Intel双管齐下，通过集成内存控制器（IMC），让内存控制器从北桥芯片组成功转移到CPU中，可使内存读取延迟大幅减少。而通过支持三通道DDR3内存，内存带宽则可大幅提升——理论上可达到单通道系统的三倍。根据目前的资料来看，Nehalem集成的内存控制器可支持DDR3 1333标准的内存，支持RDIMM（Registered DIMM，用于服务器）插槽，能满足中高端用户的不同需求。
随着三通道内存技术的应用，将进一步降低内存带宽成为CPU性能瓶颈的可能性，以更好地应对即将到来的主流的4核和8核处理器的需求。此外，Intel此番通过集成内存控制器和支持三通道DDR3内存，无疑会使平台的性能更上一层楼。
2 双通道与三通道的区别
“三通道”内存提供的带宽比“双通道”内存大多少呢？大家知道，目前DDR2 667双通道内存带宽是10.67GB/s，双通道DDR2 800所能提供的带宽为12.8GB/s。如果是三通道内存系统的话，则拥有3个64bit（也就是192bit）的CPU和内存间的交互位宽，如果搭配DDR3 1333内存，它的带宽可达32GB/s。并且这个带宽数量可随着处理器插槽的增长而增长，对于服务器的四插槽系统来说，其总带宽将可增长到102.4GB/s或更高，三通道内存的理论性能也能比同频率双通道内存提升50%以上。
三通道和双通道在内存应用上肯定有所不同。从目前各厂家已推出的X58主板工程样品来看，有标配6个DDR3内存插槽的产品，也有如Intel原厂X58主板这样只提供了4个内存插槽的产品。无论是4个内存插槽还是6个内存插槽的产品，要想实现三通道，只要将同色的3个内存插槽插上内存即可，系统便会自动识别并进入三通道模式。但如果插上非3或非6根的内存，如4根内存，系统会自动进入单通道模式。此外，业内人士普遍认为，随着三通道内存技术的出现，未来计算机将更多地出现3GB、6GB等内存容量搭配规格，而非目前流行的2GB。
三通道内存技术的应用将对目前的主板内存插槽数产生影响。众所周知，目前入门级低价主板大多只会配两个内存插槽，这显得有些少，而如果配4个内存插槽，制造成本又会增加，有些得不偿失。在三通道内存时代，可以基本肯定的是其标配的内存插槽非Intel工程样板中使用的4个，而是3或6个，也就是说中低端主板将全面采用3个内存插槽的配置，这将比现在一些中低端主板选配4个内存插槽更加节省，而中高端主板标配6个内存插槽也能更好地满足高端用户或工作站用户的需求。
3 完美实现“三通道”需要时间
通过上文的介绍，大家知道，Intel最新的Core i7处理器系统通过集成内存控制器、支持三通道的DDR3 1333内存，其内存位宽将从目前双通道的128bit提升到192bit，其峰值带宽可达32GB/s，将在很大程度上减少内存延迟现象，比现有酷睿2系统更高效。
当然，这只是理论上的提升和进步，当初双通道内存技术出现时，也宣称性能将会有很大提升，但实测结果表明，其提升并非当时号称的“性能翻番”。而根据三通道和双通道内存的对比测试结果来看，在目前测试环境下，三通道内存并不会带来理论上的几倍的性能提升。
为什么会出现这种结果呢？这一方面是由于目前的软硬件对内存带宽的需求还没有想象中那样大，另一方面是目前的测试软件及相关的应用软件没有对三通道内存进行优化所致（软件对硬件的优化不可少，如果主流软件或游戏对某款硬件都不支持或优化，其肯定难以发挥出应有性能）。
这样的测试结果会令三通道技术的拥趸多少有些失望，但三通道内存的普及进程肯定也不能一蹴而就。从目前的消息来看，Intel未来的处理器不会“一刀切”地全面进入“三通道”内存时代，中低端产品和过渡产品及早期移动平台产品，其内置的DDR3内存控制器将暂时为双通道。所以，X58主板向下的兼容必不可少，从X58主板的介绍来看，其支持6组DIMMs的Triple Channel（三通道），最高可支持DDR3 1600内存，最高支持容量为24GB，玩家也可只插两条内存实现Dual Channel（双通道）系统。
4 会选谁？关于3GB和4GB之争
从目前的实测结果及应用趋势来看，三通道内存的前景并非一帆风顺。三通道内存的拥护者的观点在于，由于32位的Windows XP/Vista系统只能识别出最大3333MB的内存，Intel三通道内存系统，如果插上三根1GB内存的话，就刚好是3GB，没有超过32位操作系统能识别的最大容量，这是一个比较好的搭配。
当然，这个想法比较理想化。目前是否该采用4GB容量内存的争论很大，但从整体发展趋势来看，整机内存容量的下一步最佳容量选择肯定是4GB而非3GB。首先，对于日渐兴旺的整合主板来说，在集成显卡划去数百兆的内存容量做显存后，即使是使用32位操作系统，4GB也是最佳的容量选择，更不用说未来使用64位操作系统乃是主流趋势。
其次，根据内存容量发展的规律来看（DRAM存储器容量每隔2年～3年就会增加一倍，DRAM的带宽每隔三年增加一倍），当Core i7普及之时，早已是单根2GB内存占主流的时代，单根1GB被2GB取代是大势所趋，那时仍让用户舍高求低选择3根1GB内存多少显得强人所难。
其三，三通道内存使用3根内存表面看来似乎对内存厂家有利，因为根据广为流传的说法，消费者会因此再多买一根内存，从而促进内存的销量。但从未来几年，4GB内存刚好够用的趋势下可以看出，2GB~3GB略显少，6GB又太多，这种消费趋势并不明显。
当然，以上前提都是在我们没有提及一个重要的技术的情况下而言的。众所周知，Intel有Flex Memory Technology（弹性内存技术），两条不同容量的内存也可以组成双通道。在未来，我们很难断定Intel会不会在此基础上进一步推出“弹性三通道内存技术”，这种技术一旦出现将大大缓解容量与三通道的矛盾，让玩家可以更自由地按未来游戏与软件的需求灵活地搭配出3GB、4GB、5GB的非对称三通道内存来。
5 展 望
会有“四通道”内存技术出现吗？
很多消费者普遍认为，既然“三通道内存”技术已经出现，未来肯定会有更强的“四通道”内存技术出现。这种判断有可能是错误的，“三通道”内存技术将很可能是内存技术靠通道取胜的终点。未来在桌面领域，注定将不会再有增加成本的技术出现或成为主流应用。因为在3000元左右的配置日渐成为消费主流的今天，这显然不符合消费趋势，也不符合家用电脑平台日渐强化的集成化和小型化趋势，这也大概是作为业界领军人物Intel没有一步到位“直接”采用四通道的重要原因吧。
Intel作为全球最大的电脑芯片生产商，对整个PC硬件的发展起着举足轻重的作用，综合来看，三通道内存技术的出现将为未来用户，特别是家庭用户和办公用户提供更大的内存选配灵活性，并得到更高的内存性能。DDR3和DDR4是未来内存发展的方向，而三通道内存技术也将成为其发展进程中一个重要的环节，将进一步促进相关厂商的变革。