DDR3内存加速3D游戏

　　在DDR2称雄市场一年半之后，新一代的内存技术——DDR3替代DDR2内存的历史进程正式开始。作为DDR(Double Data Rate)类型DRAM内存的第三代产品，DDR3在PC领域几乎没有挑战者，它可以顺利地与Intel P35 Express芯片组主板配合使用。革命性的技术提升，使之与DDR2相比，核心频率大幅提升。本文将以奇梦达(Qimonda)公司的产品为例，介绍DDR3的最新发展情况(见图1)。

图1 奇梦达DDR3-1333 1GB内存模组

　　与DDR2相同， DDR3继续使用预读取技术，提升外部频率并降低了存储单元运行频率。DDR2的预读取位数是4，DDR3是8，因此，目前奇梦达的DDR3-1600MHz芯片的存储单元频率也仅比DDR2-800及DDR-400的存储单元频率快200MHz，未来继续提升的空间非常大。DDR3内存入门级产品DDR3-1066的主频比DDR2内存的最高规格DDR2-800还高33%，并且理论上其最高频率有2倍以上的上升空间 ，DDR3可达到的频率上限超过2000MHz。

　　众所周知，高频率意味着高带宽，奇梦达DDR3至少能以双通道配置模式提供17GBps以上的内存带宽，直接支持Intel Core2处理器和芯片组向1333MHz前端总线提升。DDR3预读取位数加倍，实现了更长的突发长度。除此之外，奇梦达DDR3还在多处对DDR2技术进行了改进：

　　点对点连接：对P2P的支持，是DDR3与DDR2的关键区别，这可使系统性能得到大幅提升。DDR3系统中，一个内存控制器仅与一个内存通道进行数据传输，且每个内存通道只对应一个插槽。因此，内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点的关系(单物理Bank的模组)，或者是点对双点的关系(双物理Bank的模组)，从而大大地减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。

　　逻辑Bank数量 ：DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计，目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。奇梦达DDR3起始的逻辑Bank是8个，另外，还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。DDR3的其他明显的新增特点还包括ZQ校准、分成两部分的参考电压、突发长度和封装等，表1汇总了这些信息。

　　功耗：奇梦达DDR3 DRAM芯片内置温度感应器，支持更高级的功耗管理，比如根据温度自动自刷新及局部自刷新等功能，配合重置功能和1.5V的低工作电压，DDR3在功耗方面比DDR2更为出色。在DIMM内存模组上，DDR3-800仅是DDR2-800功耗的72%， 甚至DDR3-1066也比DDR2-800的功耗低。

　　DDR3内存提升PC游戏速度

　　频率和功耗虽然都是内存的重要性能评价指标，然而这些都不是游戏玩家们直接关注的，对于一个典型的DIY高端用户而言，DDR3能够对DDR2形成真正的性能优势才是关键。

　　以3D游戏为例，DDR3内存能通过多种途径提升性能：

　　1、CPU前端总线(FSB)不变的前提下，单纯内存带宽提升;

　　2、超频CPU或使用高FSB的CPU，同时提升内存带宽和FSB频率 ;

　　3、DDR3的多Bank、高容量属性便于实现大容量、高速度的内存模组。

　　以往测试的经验证明，这三种方式都能够加速3D游戏 ，前两种可以直接通过提升带宽让CPU/内存子系统受益，更可以配合全新的PCI Express总线，让使用系统内存的图形加速产品更加实用，比如带有NVIDIA TurboCahce或ATI HyperMemory技术的显卡，仅配置很小容量的本地内存就可以达到相当可观的3D加速性能。而增加本地容量，则可以让内存和硬盘之间的数据交换量大大减少，提高游戏读取速度，这对于复杂的3D游戏场景的频繁切换来说，具有重要意义。

　　当然，在频率提升的同时，DDR3也需要继续平衡延迟上升所带来的弊端。DDR3的总体延迟比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在3~5之间，而DDR3则在6~10之间，附加延迟(AL)的写入延迟(CWD)部分也较DDR2劣化，这些延迟的提高降低了内存频率提升带来的收益，DDR3能否用更高的频率实现频率和时序的性能提升均衡是其成功与否的关键。

　　DDR3是高端游戏系统的理想选择

　　目前，驱动3D游戏飞速运行的源动力仍以3D加速卡为主导，CPU/内存子系统则是显卡运行的基础，同时也决定着3D游戏运行的整体流畅度，特别是在部分对CPU计算能力、内存带宽敏感的游戏，以及频繁读取硬盘数据的游戏中，内存速度、容量的提升对于游戏者的体验改善非常明显。

　　以一部配置Core 2 Extreme X6800 CPU、奇梦达DDR3内存的P35芯片组主板、Geforce 8600 GTS显卡 的PC系统为例(见表2)。

　　3DMark 05是一款经典的DirectX 9级别合成类3D游戏性能评估软件，用总体得分来判断性能，虽然这是一款更依赖于3D加速卡能力的软件，但内存带宽的明显提升仍旧能够带来约3%的分数增加，这就是DDR3内存的优势。

　　Quake4是非常典型的内存带宽敏感型3D游戏，配置DDR3内存的PC系统在这个游戏中受益最大，DDR3-1066和DDR2-800相比，平均帧速率提升了约7%，这是在CPU和3D加速卡不做任何改变的前提下达到的。

　　数据直观的说明了问题，3DMark合成测试软件和流行的3D游戏中，DDR3-1066内存系统都能比DDR2-800内存系统提供快3%~7%的运行速度。

　　入门级DDR3-1066内存可以比DDR2-800提供高得多的理论带宽和小幅度的3D游戏应用性能提升，更高的内存频率还能够配合主板支持更高的CPU超频操作，以支持Core2处理器进行超高FSB超频，获得极限PC系统速度。■