在深入理解服务器 CPU 的内部架构时,我们关注到了内存控制器的重要角色。以 Skylake 代际 CPU 为例,它拥有多达两个内存控制器,每个控制器上连接的 DDR PHY 是内存数据传输的关键桥梁。DDR PHY 负责将内存控制器与内存颗粒间的数据转换,确保信号符合 DDR 协议。
Skylake 的 CPU 每个内存控制器支持 3 个 DDR4 通道,每个通道包含两个内存插槽,即最多可支持 12 条内存条。这些通道能够独立工作,提供高效的数据传输。考虑到内存数据频率为 2666MT/s,理论上每秒数据传输量为 2666MB,实际应用中则以 64 位数据宽度进行处理。
在内存条的模块规格方面,我们以 Skylake 内存控制器中支持的 RDIMM(带寄存器双列直插内存模块)和 LRDIMM(低负载双列直插内存模块)为例进行说明。DIMM(双列直插内存模块)是现代最常用的内存条规格,而历史上的 SIMM(单列直插内存模块)则被 DIMM 替代,SIMM 的位宽为 32 位,适用于 32 位机时代,而 DIMM 则是针对 64 位机设计的标准。
UDIMM(无缓冲双列直插内存模块)与 SO-DIMM(小外形模块)分别适用于不同场景。UDIMM 不需要进行时序调整,适合个人台式机,但容量和频率受限。SO-DIMM 则是针对笔记本电脑设计,体积更小,功耗更低,适合移动设备。
RDIMM(带寄存器双列直插模块)在内存条上加入寄存缓存器 RCD,使得 CPU 访问数据时先经过寄存器,减少了传输距离,提高了频率,且不再受限于内存颗粒间的距离,适用于服务器环境。LRDIMM(低负载双列直插内存模块)则在 RCD 的基础上引入数据缓冲器 DB,实现了对数据的全缓冲,尽管成本较高,但支持更大的内存容量。
ECC(错误检查与纠正)内存则是针对服务器环境设计,能检测和纠正内存中的错误,提高系统稳定性和数据准确性。ECC 内存会额外增加一个用于检查和纠正错误的内存颗粒,与非 ECC 内存相比,价格较高且速度略慢。
服务器 CPU 的内存支持特性是其与家用 CPU 的显著区别之一。具体而言,服务器 CPU 支持更多的内存通道,可插更多的内存条,并且支持 RDIMM 和 LRDIMM 等服务器模块,几乎全系都支持 ECC 内存。这些特性使得服务器 CPU 在处理重要计算任务时,具有更高的稳定性和可靠性。
回到文章开头提出的三个问题,解答如下:
问题1:Skylake CPU 的 6 通道表示它支持 6 个独立的内存通道,能够同时并行工作,提升内存访问性能。
问题2:RDIMM 和 LRDIMM 分别代表在控制信号或数据信号上引入缓存的内存模块,RDIMM 支持单条大容量,而 LRDIMM 则进一步提供数据缓冲,支持更大的内存容量。
问题3:内存带宽中的“bandwidth”和“aggregated bandwidth”分别指单通道内存带宽和所有通道的总带宽。Skylake CPU 的内存数据频率为 2666MT/s,单通道带宽为 21.33 GB/s,而 6 个通道的总带宽可达 128 GB/s。实际运行中,内存硬件的延迟会导致带宽低于理论值。
本文如未解决您的问题请添加抖音号:51dongshi(抖音搜索懂视),直接咨询即可。