Dual Channel DDR en de CPU FSB

[Verwijderd]

Hallo,

Als eerste mijn verontschuldigingen over mijn vorige topic genaamd "Dual DDR en FSB".
Ik had veel haast, moest eten gaan maken enzo.
Verder was/is er nogal wat verwaring over wat ik bedoelde.

Ik wist niet dat DC DDR (Dual Channel DDR) niet gelijk was aan Dual DDR.
Dat dacht ik omdat ik een review van de nForce2 chipset had gelezen (genaamd "Power To The Athlon! nForce2 Chipset Motherboards") op
Tom's Hardware en daar staat een plaatje met de tekst "Athlon XP goes... Dual DDR), vandaar dat ik Dual DDR gebruikte daar waar ik DC DDR bedoelde.

Ook was ik een groot aantal details vergeten te vermelden.
Zo heb ik op Anand Tech een artikel genaamd "Intel's E7205: Granite Bay Hits the Streets" gelezen. Op page 1 - Index staat onderaan het volgende:

"
Before we get to the boards themselves it's important to look at a few of the key features of the E7205 chipset:

Dual Channel DDR266 Memory Bus (4.2GB/s memory bandwidth)
400/533MHz FSB Support (3.2GB/s - 4.2GB/s FSB bandwidth)
AGP 8X support
USB 2.0 support
What's interesting to note here is that the chipset only supports dual channel DDR266 and is not validated for dual channel DDR333 operation. It won't be until Intel moves to a 667MHz FSB before we see dual channel DDR333 support for single processor Pentium 4 systems simply because of bandwidth requirements.
"

Dit vertaal ik als: omdat P4 met FSB van 533 Mhz een max bandbreedte van 4.2GB heeft, hoeft men niet meer bandbreedte dan 4.2GB voor het geheugen te hebben. Dus hier een DC DD266. En Bij een FSB van 667Mhz een DC DDR van 233. Kortom FSB bandbreedte zou gelijk moeten zijn aan geheugen bandbreedte.

Verder staat er op de eerder vermoende review van de nForce2 (op Tom's Hardware) ook volgende.
Test opstelling is een Athlon XP 2800+ (deze zou een FSB van 166Mhz), met DDR333 en DDR400 geheugen. (zie pagina "Test Setup").
Vervolgens staat op pagina "Memory: Only CL2!" dat de meeste mensen voor de DDR333 moeten gaan, en alleen de 3D applicatie gebruikers voor DDR400.
Maar hier wordt niets verteld of zo dat de FSB snelheid (en daar aangekoppeld de bandbreedte) dat deze gelijk moet zijn aan die van het geheugen. Zoals dat bij de P4 wel is.

Nou is mijn "probleem" dat ik nu niet meer snap hoe het zit, en daarom hier ben om aan jullie hulp te vragen.
Ik hoop dat ik het nu wat beter heb uitgelegd zodat jullie snappen wat ik wil weten. Zo niet, ik hou dit tot 19:25) in de gaten voor vragen. Dan ga ik fitnessen en ben ik pas om 22:00 weer terug.

O ja, aub deze topic niet sluiten omdat ik niet snel genoegd kan antwoorden op jullie en dat het dan "lijkt"op een quiz ! (vooral voor BalusC bedoeld)

[Verwijderd]

je hebt het iig een stuk begrijpelijker uitgelegd

Maar kan je je vraag iets specifieker stellen. 'Ik snap het niet', tsja, ik kan daar weinig mee.
Wat wil je nu precies weten ?

[Verwijderd]

(voor zowel Intel P4 2.4(FSB533), Athlon 2400/2600 (FSB133) als Athlon 2700/2800(FSB166))

Moeten de bandbreedtes van de FSB en hetgeheugen nu wel of niet gelijk zijn aan elkaar?
Wat zijn de gevolgen als de bandbreedte van het geheugen meer is?

Maar ik wil eigenlijk "gewoon" weten hoe het nu wel werkt.

[Abbadon]

Je moet een onderscheid maken tussen bandbreedte's en operationele kloksnelheid om de effecten beter in te kunnen schatten. Het beste is als de FSB en de geheugenbus beide met dezelfde (of een volledige meervoud) frequentie draaien, hierdoor hoef je twee verschillende signalen niet met elkaar in fase te brengen (b.v. een 100MHz signaal aan laten sluiten op een 133MHz signaal), dit brengt namelijk extra wachttijden (latencies) met zich mee en dat willen we niet Zo sluit een DDR266 FSB mooi op PC2100 aan, beide draaien ze op 133Mhz (hoeveel data er per kloktik meegezonden wordt is punt twee) en een QDR533 FSB sluit mooi op PC1066 aan, de ene draait op 133Mhz en de ander op een volledige meervoud (4 maal namelijk) daarvan waardoor ze mooi in fase lopen. Naast het synchrone verhaal kun je twee (asynchrone) kanten op: de FSB sneller of juist langzamer laten lopen, in beide gevallen zit je met extra wachttijden. Deze extra wachttijden kunnen verbloemd/goed worden gemaakt door het tekort aan bandbreedte te verminderen; b.v. PC2700 gebruiken bij een P4 QDR533 FSB, de FSB draait op 133MHz en het geheugen met 166MHz, niet optimaal, maar de extra bandbreedte van PC2700 t.o.v. PC2100 maakt dat in de praktijk wel goed, temeer de P4 dol is op bandbreedte. Echter, je maakt het niet goed als je meer bandbreedte richting de FSB stuurt dan deze aankan zoals in het geval van de nForce, dan treed een soort van oververzadiging op. Met een nForce komt de FSB sowieso geen bandbreedte tekort (integendeel) en als je het zaakje asych laat draaien introduceer je dus alleen maar een vertraging welke niet verbloemd kan worden (de extra bandbreedte is namelijk in de praktijk meestentijds nutteloos). Dit laatse geldt ook voor de nieuwe Granite Bay; het heeft geen zin meer MB/s aan te bieden aan de FSB door asynch te gaan draaien (FSB 133MHz en geheugen 166Mhz), je introduceert alleen maar weer een extra wachttijd.
In bepaalde gevallen kan een overdaad aan bandbreedte iets voordeliger zijn omdat andere devices middels DMA ook geheugenbandbreedte opsouperen, alleen blijkt in de praktijk dat deze DMA activiteiten bovengemiddeld intensief moeten zijn (veel AGP of I/O zoals met b.v. een zware 3D applicatie of in een diskintensieve server), dingen die niet tot de dagelijkse kost behoren van het gros v.d. desktop gebruikers.

[dion_b]

Verwijderd schreef op 20 November 2002 @ 18:47:
(voor zowel Intel P4 2.4(FSB533), Athlon 2400/2600 (FSB133) als Athlon 2700/2800(FSB166))

Moeten de bandbreedtes van de FSB en hetgeheugen nu wel of niet gelijk zijn aan elkaar?
Wat zijn de gevolgen als de bandbreedte van het geheugen meer is?

Maar ik wil eigenlijk "gewoon" weten hoe het nu wel werkt.

'Gewoon' is erg lastig te bepalen...

Laten we een simpel geval nemen, SDR-SDRAM icm een P3.

De bandbreedte van zowel geheugen als FSB is simpel te bepalen: 64b (=8B) x snelheid in MHz. Dus bij een FSB van 133MHz heeft de CPU een bandbreedte van 1066MB/s.

Als het geheugen synchroon draait (even snel als de FSB), zal het dus ook op 1066MB/s uitkomen. Dat is mooi, want daarmee zijn twee dingen in orde:

- omdat het synchroon is zijn de latencies minimaal (zie de northbridge als een busstation- bij synchrone operatie staat er voor de passangiers van iedere aankomende bus een vertrekkende bus klaar, dus geen overstaptijden (=latencies))
- maximum bandbreedte van FSB en mem zijn gelijk, waardoor de bus optimaal benut wordt- minder geheugenbandbreedte en de CPU staat veel te lang te wachten op informatie (had je net zo goed een lagere FSB kunnen pakken), meer geheugenbandbreedte en de CPU gebruikt het simpelweg niet.

Dat laatste wordt duidelijk bij pakweg DDR geheugen en een P3. DDR geheugen draait itt wat marketinglui blaten gewoon even snel als SDR geheugen, maar per kloktik worden twee pakjes informatie verstuurd. Maar bij een P3 heb je daar niets aan- het maximumbandbreedte is dan wel 2x zo groot, 2100MB/s, maar je kunt er niets mee omdat de FSB nog steeds maar 1066MB/s aankan.

Bij een Athlon met DDR heb je een vergelijkbaar verhaal met de P3, de maximale bandbreedte van zowel de FSB als het geheugen wordt berekend volgens 64b(=8B) x snelheid in MHz x2 (want DDR)=2100MB/s bij 133MHz of 2700MB/s bij 166MHz.
Nu bieden vooral Via chipsets de mogelijkheid tot een 33MHz snellere geheugenbus dan de FSB, dus dat je bijvoorbeeld een FSB van 166MHz DDR hebt en geheugen van 200MHz DDR. Marketinglui zeggen dat dit sneller zou zijn, maar vaak is dat niet zo, want bedenk die 2 punten van hierboven bij de P3:

- het geheugen loopt niet meer synchroon; de ene bus is vaker op het station dan de andere, maar doordat ze niet meer gelijk lopen zitten de meeste reizigers met overstaptijden, latency dus. Dit heet de asynch latency
- de geheugenbus is breder, maar de FSB niet. Je gaat dus zeer weinig gebruik hiervan maken. Dat het toch een performance verbetering kan geven komt doordat AGP en DMA direct in het geheugen kunnen schrijven en dat dat nu niet meer in de weg zit van de CPU.

Daarom dat dual channel DDR an sich weinig voordelen biedt tov single channel bij de Athlon, omdat die extra bandbreedte, net zoals DDR bij de P3, gewoon niet benut kan worden. De nForce2 chipset is dan ook vooral sneller omdat het lage latencies heeft, niet omwille van die monumentale geheugenbandbreedte


Maar bij P4 is het een heel andere verhaal en dat komt door de andere opbouw van de P4 FSB. De P4 heeft namelijk ook een 64b (8B) FSB, maar die is quad-pumped (dus per kloktik gaan er 4 pakjes info over de bus). Momenteel draait hij vooral op 133MHz, dus kom je op 133x4x8=4200MB/s

Als je nu PC2100 DDR neemt, kom je op een bandbreedte van 2100MB/s uit. Daar twee van is dus precies evenveel als de FSB van de P4. Het verschil tussen enkel kanaals en dubbel kanaals is dus zeer relevant. Bovendien komen er latencies om de hoek kijken:

- dual channel PC-2100 draait op 133MHz, de P4 FSB ook, dus er is geen asynch latency
- single channel PC3200 draait op 200MHz, dus krijg je naast de smallere bus die de P4 licht castreert ook een asynch latency.

En Rambus dan?

RDRAM is raar, het is maar 16b itt 64b bij SDRAM, maar gaat wel VEEL sneller. P4 RDRAM chipsets gebruiken 2 kanalen van 16b (2B), meestal op 533MHz (ook al DDR), dus met een bandbreedte van 2x2x2x533=4200MB/s. Bovendien is het tot op zekere hoogte synchroon (133MHz is precies een kwart van 533MHz), dus de asynch latencies zijn beperkt. Het is dan ook niet verwonderlijk dat i850E icm 2x PC1066 RDRAM vrij exact even goed presteert als i7205 icm 2x PC2100 in benchmarks
Het kost tegenwoordig ook evenveel, dus is het vooral aan persoonlijke voorkeur welke je neemt

edit:
Whoops, ik was al aan het typen toen Abbadon postte- maar gelukkig spreken we elkaar niet al te erg tegen

[Abbadon]

En ik vond dat ik al een lang verhaal had getikt

Wel, als de topicstarter het nu nog niet begrijpt is er iets flink mis met 'm

[Verwijderd]

Zeer zeer interessant.
Het is over het algemeen het beste dat je de FSB bandbreedte en de bandbreedte van het geheugen hetzelfde houdt, of een veelvoud ervan.
De gevolgen van andere configuraties zijn uit een lopend maar alle zorgen voor latencies.
Jullie uitleg is mij volkomen duidelijk.

Bedankt

[dion_b]

Verwijderd schreef op 20 november 2002 @ 21:31:
Zeer zeer interessant.
Het is over het algemeen het beste dat je de FSB bandbreedte en de bandbreedte van het geheugen hetzelfde houdt, of een veelvoud ervan.

Nee, de snelheid ('command rate' in marketing-speak ) moet liefst hetzelfde zijn of een veelvoud, de bandbreedte (die je berekent met snelheid in MHz x busbreedte in Byte (of in bit/8) x evt DDR/QDR stappen moeten het liefst hetzelfde zijn.

De gevolgen van andere configuraties zijn uit een lopend maar alle zorgen voor latencies.
Jullie uitleg is mij volkomen duidelijk.

Bedankt

[Verwijderd]

ik vind dat je nu het verhaal DC DDR er steeds meer aankomt, je deze twee geschreven stukken eigenlijk sticky moet maken. Het is heel duidenlijk en makkenlijk verteld.
Goed/Top 2x

[Bartjuh]

Verwijderd schreef op 20 November 2002 @ 22:35:
ik vind dat je nu het verhaal DC DDR er steeds meer aankomt, je deze twee geschreven stukken eigenlijk sticky moet maken. Het is heel duidenlijk en makkenlijk verteld.
Goed/Top 2x

Mee eens !

Aan het hele dual ddr verhaal etcetera zaten voor mij vage dingen aan, die nou wel aardig opgehelderd zijn!!

[DrMacabr3]

ook een reden waarom pc3200 geheugen serieus overkill zou zijn op DCDDR..
overclocken op een 1:1 divider vraagt 800mhz fsb... lijkt me erg heftig en bijna onmogelijk voor zowat iedereen momenteel..

2700 is nog te rechtvaardigen.

MAAR, buiten OC'en heb ik tot nu toe ook gezien dat die extra bandbreedte niet erg vaak van pas komt (voor gewone normale gebruiker dus..) dus tenzij je echt meer dan 2.7 of 3.2GB/sec nodig hebt is de meerprijs van DCDDR momenteel het niet waard..

Dit zou echter wel eens heftig kunnen veranderen vanaf springdale !! (dcddr 333/400 !!!)

[dion_b]

DrMacabr3 schreef op 21 november 2002 @ 02:52:
ook een reden waarom pc3200 geheugen serieus overkill zou zijn op DCDDR..
overclocken op een 1:1 divider vraagt 800mhz fsb... lijkt me erg heftig en bijna onmogelijk voor zowat iedereen momenteel..

- volgens mij heb je het hele verhaal rond DDR/QDR en command rates niet gesnapt- 1:1 divider bij PC3200 zou betekenen dat de FSB en mem op 200MHz, niet 800MHz lopen

2700 is nog te rechtvaardigen.

MAAR, buiten OC'en heb ik tot nu toe ook gezien dat die extra bandbreedte niet erg vaak van pas komt (voor gewone normale gebruiker dus..) dus tenzij je echt meer dan 2.7 of 3.2GB/sec nodig hebt is de meerprijs van DCDDR momenteel het niet waard..

Dit zou echter wel eens heftig kunnen veranderen vanaf springdale !! (dcddr 333/400 !!!)

Mwoeah, we shall see...
Feit is dat er geen Athlon momenteel op de markt is die meer dan 2700MB/s (met single channel PC2700 als meest gepast) zinnig kan verslinden en geen P4 die meer dan 4200MB/s vreet (dual channel PC1066 RDRAM of dual channel PC2100 DDR). Een nieuwe chipset zal daar weinig aan veranderen (dual PC3200, OK, maar waar laat je die 2GB/s die de CPU niet kan gebruiken (6GB/s-4GB/s=2GB/s) Je hebt er weinig aan )

Er zijn wel 200MHz (DDR) FSB Athlon en 200MHz (QDR) P4 op komst, maar precies wanneer zien we dan wel- sowieso is PC3200 DDR-I dermate lastig qua timing dat DDR-II noodzakelijk is om fatsoenlijk die dingen synchroon te ondersteunen. Voorlopig zie ik het nut er niet van in