为什么 64 位 CPU 主板只能支持最大 4GB RAM?

为什么 64 位 CPU 主板只能支持最大 4GB RAM?

至于 x86 CPU,64 位 CPU 被锁定在特定插槽上,因此 32 位和 64 位 CPU 永远不会使用相同的插槽。因此,主板知道它配备的是 32 位还是 64 位 CPU,因此可以寻址的最大 RAM。那么,如果主板只接受 64 位 CPU,为什么它会在手册上列出它最多只能配备 4GB?

答案1

目前支持最大 RAM 为 4 GB 的主板通常需要DDR4 内存

自从早些年出现 4 GB RAM 主板(大约 14 年前的 AMD Athlon 主板?)以来,RAM 技术已得到显著改进。具有相同最大容量的较新主板仍然以平衡价格和性能为主要目的。

在主板上添加大量 RAM 支持增加连接要求(内存使用来自处理器的并行路径——与 USB 不同)。

向 RAM 添加更多地址线需要主板更加复杂。

性能为目标的主板甚至支持多通道内存(例如,那些使用成对的 2x2GB DDR4 RAM 或甚至 3x2GB DDR4 RAM 的电脑——即 DDR4 的三个通道,这意味着主板上的处理器到 RAM 的布线是原来的三倍)。所有这些都使得设计和制造成本更高,这反映在它们的零售价格上。我尽量简单一点,主板/处理器/RAM 价格上涨可能还有许多其他非技术原因

当前一代 64 位处理器(需要更新且匹配的主板)仅配备 4 GB RAM(当前一代)配置,其性能将远优于早期 64 位处理器和 4GB RAM 系统。它将受益于当前的技术进步(更高密度的组件、更低的价格生产、更低的功耗)。这些主板允许制造低成本的笔记本电脑和台式机配置,以较低的价格利用技术进步。

当前一代处理器和主板将配备一系列其他新硬件技术(新无线、蓝牙、快速 USB、SSD 兼容性等)。

答案2

记录此事的最佳理由是...如果它是真的。

设计 64 位 CPU 的主要原因不是便于访问更大的内存地址,而是速度。使用新指令集可以获得速度,并且使用新指令集是解决 4GB 内存限制的好方法,这纯属巧合。如果 CPU 设计尚未准备好超越 32 位,那么内存寻址肯定会更好地解决流行的 32 位 x86 标准的问题。

有人可能会认为主板的每个插槽容量没有具体限制。然而,这种限制通常确实存在。有时主板可以通过固件更新来提高这种限制,但并非总是如此。

因此,如果主板的 RAM 支持不超过 4GB,这并不是主板无法支持更快的 64 位芯片的原因。

答案3

您没有具体说明所谈论的是哪种 CPU/主板,因此我给您一个通用的答案。

一般来说:
CPU 可能能够寻址超过 4 GB 的 RAM(甚至大量 32 位 CPU 实际上都可以做到这一点。请阅读有关 PAE 支持的主题。)

但 CPU 本身并不能访问该 RAM。它需要主板芯片组所谓的北桥中的电路,并且计算机的 BIOS 也必须配合,才能识别该 RAM 并配置芯片组中的内存控制器以正确使用它。

这正是您的局限性所在:
主板芯片组通常设计用于处理“合理”数量的 RAM。合理性由成本(制造主板的成本)和客户需求决定。并且由当时市场上可用的 RAM 条决定,因为如果您无法购买更大的 RAM 进行测试,您就无法正确设计和测试芯片组。

示例:
当第一批 Intel x64 CPU 进入市场时,可用的最大 RAM 条(用于消费设备)为 512 MB 或 1 GB。1 GB 对大多数人来说太贵了。首选操作系统是 Windows XP,它可以在总共 1 GB 的 RAM 上运行,并且仅为 32 位。(XP-64bit 存在,但很少在消费 PC 上使用。)
根本无需设计能够处理总共超过 2 GB RAM 的主板芯片组。几年后,界限转移到支持 4 GB RAM,并且这一直是 Core2Duo CPU 一代的标准。

直到 Vista/Windows 7 推出后,64 位 Windows 才成为主流,而 DDR2 内存也几乎同时推出。
双通道配置中使用的 DDR2 可以充分利用 64 位速度提升,DDR2 规格允许单个 DIMM 内存容量高达 16 GB(尽管最初 4GB 是最大可用容量,但未来 DIMM 的规格已经为人所知,因此芯片组制造商可以牢记这一点。)

这就是为什么 DDR2(及更高版本)主板可能会在手册中说它们有上限,但可能可以与更大的 DIMM 配合使用。有时需要更新 BIOS 才能让计算机正确识别更大的 DIMM。
但仍有可能更大的 DIMM 无法工作,因为主板设计师偷工减料并使用了具有硬连线上限的内存芯片控制器,或者因为 BIOS 根本拒绝与 BIOS 首次编程时未知的 DIMM 类型配合使用。(许多 BIOS 内部包含已批准 DIMM 大小的白名单,有时甚至包含特定的 DIMM 部件号,它们根本拒绝与不在该列表中的任何 RAM 配合使用。)

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