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記憶體/儲存  

選擇最高效率的記憶體系統設計考量

上網時間: 2009年08月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:記憶體模組  頻寬  SoC 

對於開發下一代主板的設計工程師來說,DRAM記憶體正成為主要考慮因素,因為最終用戶需要越來越多的記憶體,軟體作業系統變得越來越龐大,而應用程式所需的記憶體空間也越來越多。

諸如虛擬伺服器、多核心處理器晶片和高密度刀鋒伺服器等新興技術,都提高了對記憶體的需求。要讓CPU晶片發揮更強的處理能力,就需要更多的記憶體支援。系統設計師一直設法在越來越小的主板上安裝越來越多的記憶體。

為了作出正確的決策,設計師必須考量幾個問題。

1. 系統記憶體容量:所有應用軟體或電腦系統的資料作業需要多大的記憶體?

2. 記憶體所佔空間和尺寸考量:電腦中可分配給記憶體使用的實體空間(SoC、主板等)究竟有多少?

3. 系統記憶體頻寬:為了支援密集運算任務,處理器指令和資料需要以多快的速度執行或處理?

系統記憶體容量

通常,瞭解用戶對電腦系統及其使用的應用軟體有多少需求,可判斷究竟需要多少記憶體。然而,最常見的結論是記憶體越多越好。

除了處理器性能,對整體系統影響程度最大的,就是記憶體了。因此,選擇一款能夠適應大記憶體容量和最高記憶體頻寬的記憶體控制器和作業系統,無疑可提高系統性能。

另外還需注意,32位元作業系統最多只能存取4GB記憶體,但最新的64位元作業系統可以存取18ZetaByte記憶體。

一種計算記憶體容量的方法,是確定有多少記憶體空間必須分配給作業系統核心、作業系統驅動程式、頻繁處於活動狀態的應用軟體、常駐在記憶體中的資料檔案大小和數量,以及需要支援最大網路需求的記憶體空間。

工程師應該考慮在處理器上執行的所有軟體資源大小,以及所有峰值網路需求,然後增加10%的額外記憶體用於未用的自由記憶體空間。舉例來說:作業系統軟體、應用軟體、資料檔案和網路需求加起來需要3GB。那麼,若增加300MB的可用空間記憶體(3GB的10%)以後,系統記憶體空間至少要3.3GB。

由於用於處理器的主記憶體通常是以1GB、2GB、4GB和8GB偶數倍增,因此此時最合適的主記憶體容量是4GB(如果是雙槽道配置就是2個2GB的DIMM記憶體)。

值得注意的是,有一些電腦應用程式‘極端渴求’記憶體(如資料庫伺服器、電子郵件伺服器和Web伺服器),因此這些系統的記憶體容量要盡可能大。

計算記憶體容量的另一種方法,是執行與系統使用率有關的系統基準測試,透過比較使用的記憶體(GB)、CPU使用率(%)和系統記憶體容量,使用微軟的‘控制面板’瀏覽管理工具,並透過點選工具條中的+符號增加記憶體物件(圖1)。

圖1:微軟XP管理工具。
圖1:微軟XP管理工具。

圖2為一個雙處理器系統中資料可能呈現的性能圖表,它比較了‘記憶體約束’配置(4GB系統)與‘CPU約束’配置(8GB系統)的資源侷限。其中值得注意的是,6GB系統配置是如何在%CPU使用率=%記憶體使用率時,最大化CPU到記憶體使用率以獲得最佳性價比的。

圖2:處理器/記憶體利用率。
圖2:處理器/記憶體利用率。


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