主板-第6章

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B/sec，使用单通道的DDR266、DDR333、DDR400就能满足其带宽需求，所以在AMDK7平台上使用双通道DDR内存技术，可说是收效不多，性能提高并不如英特尔平台那样明显，对性能影响最明显的还是采用集成显示芯片的整合型主板。
　　NVIDIA推出的nForce芯片组是第一个把DDR内存接口扩展为128…bit的芯片组，随后英特尔在它的E7500服务器主板芯片组上也使用了这种双通道DDR内存技术，SiS和VIA也纷纷响应，积极研发这项可使DDR内存带宽成倍增长的技术。但是，由于种种原因，要实现这种双通道DDR（128bit的并行内存接口）传输对于众多芯片组厂商来说绝非易事。DDRSDRAM内存和RDRAM内存完全不同，后者有着高延时的特性并且为串行传输方式，这些特性决定了设计一款支持双通道RDRAM内存芯片组的难度和成本都不算太高。但DDRSDRAM内存却有着自身局限性，它本身是低延时特性的，采用的是并行传输模式，还有最重要的一点：当DDRSDRAM工作频率高于400MHz时，其信号波形往往会出现失真问题，这些都为设计一款支持双通道DDR内存系统的芯片组带来不小的难度，芯片组的制造成本也会相应地提高，这些因素都制约着这项内存控制技术的发展。
　　普通的单通道内存系统具有一个64位的内存控制器，而双通道内存系统则有2个64位的内存控制器，在双通道模式下具有128bit的内存位宽，从而在理论上把内存带宽提高一倍。虽然双64位内存体系所提供的带宽等同于一个128位内存体系所提供的带宽，但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器，理论上来说，两个内存控制器都能够在彼此间零延迟的情况下同时运作。比如说两个内存控制器，一个为A、另一个为B。当控制器B准备进行下一次存取内存的时候，控制器A就在读/写主内存，反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让等待时间缩减50％。双通道DDR的两个内存控制器在功能上是完全一样的，并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性可以让用户使用二条不同构造、容量、速度的DIMM内存条，此时双通道DDR简单地调整到最低的内存标准来实现128bit带宽，允许不同密度/等待时间特性的DIMM内存条可以可靠地共同运作。
　　支持双通道DDR内存技术的台式机芯片组，英特尔平台方面有英特尔的865P、865G、865GV、865PE、875P以及之后的915、925系列；VIA的PT880，ATI的Radeon9100IGP系列，SIS的SIIS655，SIS655FX和SIS655TX；AMD平台方面则有VIA的KT880，NVIDIA的nForce2Ultra400，nForce2IGP，nForce2SPP及其以后的芯片。
AMD的64位CPU，由于集成了内存控制器，因此是否支持内存双通道看CPU就可以。目前AMD的台式机CPU，只有939接口的才支持内存双通道，754接口的不支持内存双通道。除了AMD的64位CPU，其他计算机是否可以支持内存双通道主要取决于主板芯片组，支持双通道的芯片组上边有描述，也可以查看主板芯片组资料。此外有些芯片组在理论上支持不同容量的内存条实现双通道，不过实际还是建议尽量使用参数一致的两条内存条。
内存双通道一般要求按主板上内存插槽的颜色成对使用，此外有些主板还要在BIOS做一下设置，一般主板说明书会有说明。当系统已经实现双通道后，有些主板在开机自检时会有提示，可以仔细看看。由于自检速度比较快，所以可能看不到。因此可以用一些软件查看，很多软件都可以检查，比如cpu…z，比较小巧。在“memory”这一项中有“channels”项目，如果这里显示“Dual”这样的字，就表示已经实现了双通道。两条256M的内存构成双通道效果会比一条512M的内存效果好，因为一条内存无法构成双通道。
其他内部插口
AMR
　　AMR（AudioModemRiser，声音和调制解调器插卡）规范，它是1998年英特尔公司发起并号召其它相关厂商共同制定的一套开放工业标准，旨在将数字信号与模拟信号的转换电路单独做在一块电路卡上。因为在此之前，当主板上的模拟信号和数字信号同处在一起时，会产生互相干扰的现象。而AMR规范就是将声卡和调制解调器功能集成在主板上，同时又把数字信号和模拟信号隔离开来，避免相互干扰。这样做既降低了成本，又解决了声卡与Modem子系统在功能上的一些限制。由于控制电路和数字电路能比较容易集成在芯片组中或主板上，而接口电路和模拟电路由于某些原因（如电磁干扰、电气接口不同）难以集成到主板上。因此，英特尔公司就专门开发出了AMR插槽，目的是将模拟电路和I/O接口电路转移到单独的AMR插卡中，其它部件则集成在主板上的芯片组中。AMR插槽的位置一般在主板上PCI插槽（白色）的附近，比较短（大约只有5厘米），外观呈棕色。可插接AMR声卡或AMRModem卡，不过由于现在绝大多数整合型主板上都集成了AC＇97音效芯片，所以AMR插槽主要是与AMRModem配合使用。但由于AMRModem卡比一般的内置软Modem卡更占CPU资源，使用效果并不理想，而且价格上也不比内置Modem卡占多大优势，故此AMR插槽很快被CNR所取代。
AMR插槽
CNR
　　为顺应宽带网络技术发展的需求，弥补AMR规范设计上的不足，英特尔适时推出了CNR（municATIonNetworkRiser，通讯网络插卡）标准。与AMR规范相比，新的CNR标准应用范围更加广泛，它不仅可以连接专用的CNRModem，还能使用专用的家庭电话网络（HomePNA），并符合PC2000标准的即插即用功能。最重要的是，它增加了对10/100MB局域网功能的支持，以及提供对AC’97兼容的AC…Link、SMBus接口和USB（1。X或2。0）接口的支持。另外，CNR标准支持ATX、MicroATX和FlexATX规格的主板，但不支持NLX形式的主板（AMR支持）。从外观上看，CNR插槽比AMR插槽比较相似（也呈棕色），但前者要略长一点，而且两者的针脚数也不相同，所以AMR插槽与CNR插槽无法兼容。CNR支持的插卡类型有AudioCNR、ModemCNR、USBHubCNR、HomePNACNR、LANCNR等。但市场对CNR的支持度不够，相应的产品很少，所以大多数主板上的CNR插槽也成了无用的摆设。
CNR插槽
ACR
　　ACR是AdvancedmuniATIonRiser（高级通讯插卡）的缩写，它是VIA（威盛）公司为了与英特尔的AMR相抗衡而联合AMD、3、Lucent（朗讯）、Motorola（摩托罗拉）、NVIDIA、TexasInstruments等世界著名厂商于2001年6月推出的一项开放性行业技术标准，其目的也上为了拓展AMR在网络通讯方面的功能。ACR不但能够与AMR规范完全兼容，而且定义了一个非常完善的网络与通讯的标准接口。ACR插卡可以提供诸如Modem、LAN（局域网）、HomePNA、宽带网（ADSL、CableModem）、无线网络和多声道音效处理等功能。ACR插槽大多都设计放在原来ISA插槽的地方。ACR插槽采用120针脚设计，兼容普通的PCI插槽，但方向正好与之相反，这样可以保证两种类型的插卡不会混淆。管ACR和CNR标准都包含了AMR标准的全部内容，但这两者并不兼容，甚至可以说是互相排斥（这也是市场竞争的恶果）。两者最明显的差别是，CNR放弃了原有的基础架构，即放弃了对AMR标准的兼容，而ACR标准在增加了众多新功能的同时保留了与AMR的兼容性。但与CNR一样，市场对ACR的支持度不够，相应的产品很少，所以大多数主板上的ACR插槽也成了无用的摆设。
　　上图中最左侧的插槽为ACR插槽，注意其与右侧5个PCI插槽的区别。
IEEE1394
　　IEEE1394的前身即Firewire（火线），是1986年由苹果电脑公司针对高速数据传输所开发的一种传输介面，并于1995年获得美国电机电子工程师协会认可，成为正式标准。现在大家看到的IEEE1394、Firewire和i。LINK其实指的都是这个标准，通常，在PC个人计算机领域将它称为IEEE1394，在电子消费品领域，则更多的将它称为i。LINK，而对于苹果机则仍以最早的Firewire称之。IEEE1394也是一种高效的串行接口标准，功能强大而且性能稳定，而且支持热拔插和即插即用。IEEE1394可以在一个端口上连接多达63个设备，设备间采用树形或菊花链拓扑结构。
　　IEEE1394标准定义了两种总线模式，即：Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持12。5、25、50Mbps的传输速率；Cable模式支持100、200、400Mbps的传输速率。目前最新的IEEE1394b标准能达到800Mbps的传输速率。IEEE1394是横跨PC及家电产品平台的一种通用界面，适用于大多数需要高速数据传输的产品，如高速外置式硬盘、CD…ROM、DVD…ROM、扫描仪、打印机、数码相机、摄影机等。IEEE1394分为有供电功能的6针A型接口和无供电功能的4针B型接口，A型接口可以通过转接线兼容B型，但是B型转换成A型后则没有供电的能力。6针的A型接口在Apple的电脑和周边设备上使用很广，而在消费类电子产品以及PC上多半都是采用的简化过的4针B型接口，需要配备单独的电源适配器。IEEE1394接口可以直接当做网卡联机，也可以通过Hub扩展出更多的接口。没有IEEE1394接口的主板也可以通过插接IEEE1394扩展卡的方式获得此功能。
RAID
　　RAID是英文RedundantArrayofInexpensiveDisks的缩写，中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：
通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能
通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度
通过镜像或校验操作提供容错能力
　　最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
　　RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0＋1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0＋1）。
NRAID
　　NRAID即Non…RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘，没有数据块分条（noblockstripping）。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
JBOD
　　JBOD代表JustaBunchofDrives，磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘，因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
RAID0
　　RAID0即DataStripping（数据分条技术）。整个逻辑盘的数据是被分条（stripped）分布在多个物理磁盘上，可以并行读/写，提供最快的速度，但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID0可以获得更大的单个逻辑盘的容量，且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID0首先考虑的是磁盘的速度和容量，忽略了安全，只要其中一个磁盘出了问题，那么整个阵列的数据都会不保了。
RAID1
　　RAID1，又称镜像方式，也就是数据的冗余。在整个镜像过程中，只有一半的磁盘容量是有效的（另一半磁盘容量用来存放同样的数据）。同RAID0相比，RAID1首先考虑的是安全性，容量减半、速度不变。
RAID0＋1
　　为了达到既高速又安全，出现了RAID10（或者叫RAID0＋1），可以把RAID10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID0阵列再进行镜像。
RAID3和RAID5
　　RAID3和RAID5都是校验方式。RAID3的工作方式是用一块磁盘存放校验数据。由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息，存放数据的磁盘有好几个且并行工作，而存放校验数据的磁盘只有一个，这就带来了校验数据存放时的瓶颈。RAID5的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块，分别存放到组成阵列的各个磁盘中去，这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题，但是分割数据及控制存放都要付出速度上的代价。
　　按照硬盘接口的不同，RAID分为SCSIRAID，IDERAID和SATARAID。其中，SCSIRAID主要用于要求高性能和高可靠性的服务器/工作站，而台式机中主要采用IDERAID和SATARAID。
　　以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡实现，而现在越来越多的主板都添加了板载RAID芯片直接实现RAID功能，目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特尔更进一步，直接在主板芯片组中支持RAID，其ICH5R南桥芯片中就内置了SATARAID功能，这也代表着未来板载RAID的发展方向…芯片组集成RAID。
板载RAID
　　RAID是英文RedundantArrayofInexpensiveDisks的缩写，中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：
通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能
通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度
通过镜像或校验操作提供容错能力
　　最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
　　RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0＋1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0＋1）。
NRAID
　　NRAID即Non…RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘，没有数据块分条（noblockstripping）。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
JBOD
　　JBOD代表JustaBunchofDrives，磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘，因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。
RAID0
　　RAID0即DataStripping（数据分条技术）。整个逻辑盘的数据是被分条（stripped）分布在多个物理磁盘上，可以并行读/写，提供最快的速度，但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID0可以获得更大的单个逻辑盘的容量，且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID