异步内存调整技术

在早先的计算机系统中，内存和CPU之间的搭配，CPU处于主导的地位，也就是说当CPU的主频为100MHz，那么内存的频率就只能是 100MHz，内存的使用完全依赖于CPU。随着CPU技术的迅速发展，CPU的频率不断提高，这样就造成了用户升级CPU时就必须也对内存进行升级，无疑增加了升级的成本，这种情况直到VIA的694X芯片组发布之后才有所改变，内存与CPU外频终于可以实现异步运行了。

当然这样的异步运行技术并没有完全脱离CPU外频的束缚，而是采用了“±33MHz”的解决方案。也就是说，当P3处理器运行在100MHz 外频下，内存可以异步运行在133MHz或66MHz两种频率下。内存运行在133MHz频率的时候，系统就可以获得更大的性能提升，在当时绝对算得上领先的内存技术。至于现今的内存异步技术，已经发展到了更为先进的阶段。内存与CPU外频的异步运行甚至可以设定在4:3或5:4的比例状态下。

理论上来讲，搭配更高频率的内存就可以获得更大的数据带宽，对于系统性能的提升也会有很大帮助。并且内存异步技术还可以更为灵活的搭配内存，在CPU外频不断提高的现今，内存异步技术更可以帮助升级用户节省下更换内存的资金。

随着技术的发展，内存异步的计算方法已经发生了很大改变。再也不能用简单的“±33MHz”来计算出内存与CPU外频之间的关系了。到了这种技术阶段，内存异步技术分为AMD和Intel两大阵营。在运用内存异步技术，尤其是超频时，计算方法都是完全不同的。

Intel方面，以P4 520处理器为例，通过内存异步技术，CPU外频虽然运行在200MHz，而内存却可以运行在166MHz。当CPU外频超频至300MHz，根据内存异步技术的比例关系，内存的频率也必须提升。此时就有了200/166=300/X的计算公式。根据计算公式可以得出，内存运行频率X等于250MHz。把 P4 520超频至300MHz的时候，需要搭配DDR500内存。

同样的状况如果发生在AMD平台，计算出来的结果就会大相径庭。特别是K8平台的内存异步技术与CPU外频并没有直接关系，因为用于K8平台的CPU内部集成了内存控制器，只与CPU的主频，也就是外频×倍频有最为直接的关系。在这里以Sempron64 2500 为例，这款处理器的实际频率是1.4GHz，CPU主频=200MHz外频×7倍频。同样是利用内存异步技术，在CPU外频运行在200MHz 的情况下，内存频率可以运行在166MHz。当CPU外频超频至300MHz，内存频率同样出现了提升。

不过计算公式中还要包含CPU主频这个因素，所以就有了200×7/166=300×7/X这样的计算公式。此时需要特别注意的是，等式左边的结果是8.433，但是K8处理器的内存控制器并不能处理小数位，所以在计算公式里需要取整数“9”。如此一来，X=300×7/9=233MHz，内存的实际工作频率在AMD平台变成了233MHz，搭配DDR466内存即可。当K8处理器进入到E3和E6核心之后，AMD平台的内存异步技术变得更加丰富，甚至出现了13/12、7/6、5/4、4/3多种比例。由于是新型的内存控制器，K8处理器甚至可以在默认频率下搭配DDR500内存。

所谓内存同步，就是内存频率与CPU外频运行在同一频率。也就是说，在内存同步的情况下，内存频率=CPU外频。比如当200MHz外频的 P4 520与内存同步时，内存也运行在200MHz外频上。由于使用的是DDR内存，所以内存的频率=200MHz×2=400MHz（DDR400）。

内存异步技术则是让内存频率与CPU外频不同，内存频率=CPU外频×N/M（特定的一个比值）。200MHz外频的P4 520在内存异步时，内存可以运行在166MHz，使用DDR333内存就可以了。当然，内存也可以运行在266MHz，此时系统只需要使用DDR533 内存即可。也就是说，N/M的比值可以大于1也可以小于1，即内存异步时，内存的频率可以高于或低于CPU外频。

理论上来讲，内存异步技术提升内存的频率后，相应的数据带宽也会明显提高，性能应该有所增强。但就异步技术开始出现时的测试成绩来看，内存异步技术的性能提升并不是特别明显，这是为什么呢？其实这是由于采用了异步运行方式后，虽然增加了内存的带宽，但同时也增加了内存的延迟。

比如，某处理器运行在100MHz外频下，其时钟周期为10ns。运用内存异步技术之后，内存可以运行在133MHz频率下，时钟周期为 7.5ns。当周期为7.5 ns的时钟周期结束时，周期为10ns的时钟周期还没有结束，那么前者就需要等待后者完成一个周期后才能开始下一个周期（图2），这样就造成了内存的延迟，而延迟所带来的性能损失也直接导致了测试成绩的下降。这种情况发展到NF2芯片组尤为严重，NF2主板甚至只有内存同步时才能获得最优性能，内存异步技术在当时的AMD平台甚至成为了“鸡肋”。

不过事情总是有转机的，处理器的外频不断提高时，内存技术也跟着飞速发展。高频内存与CPU外频之间，使用异步后的延时越来越小，系统性能的提升也就越来越明显，这样使得内存在一定程度上摆脱了CPU外频对其频率的束缚。内存和CPU之间可以更加灵活自由地进行搭配，这样给用户留下很大可控制的空间，在很大程度上促进了超频技术的发展。当然了，对于那些升级CPU的用户而言，也可以留下以前的内存，只要开启主板的内存异步功能就可以实现平稳的过渡升级。