2020-04-20
內存的技術指標一般包括奇偶校驗、引腳數(shù)、容量、速度等。引腳數(shù)可以歸為內存的接口類型,這里不再論述。
奇偶校驗
奇/偶校驗(ECC)是數(shù)據(jù)傳送時采用的一種校正數(shù)據(jù)錯誤的一種方式,分為奇校驗和偶校驗兩種。
如果是采用奇校驗,在傳送每一個字節(jié)的時候另外附加一位作為校驗位,當原來數(shù)據(jù)序列中“1”的個數(shù)為奇數(shù)時,這個校驗位就是“0”,否則這個校驗位就是“1”,這樣就可以保證傳送數(shù)據(jù)滿足奇校驗的要求。在接收方收到數(shù)據(jù)時,將按照奇校驗的要求檢測數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù),如果是奇數(shù),表示傳送正確,否則表示傳送錯誤。
同理偶校驗的過程和奇校驗的過程一樣,只是檢測數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。
內存容量
內存容量同硬盤、軟盤等存儲器容量單位都是相同的,它們的基本單位都是字節(jié)(B),并且:
內存
內存
1024B=1KB=1024字節(jié)=2^10字節(jié)(^代表次方)
1024KB=1MB=1048576字節(jié)=2^20字節(jié)
1024MB=1GB=1073741824字節(jié)=2^30字節(jié)
1024GB=1TB=1099511627776字節(jié)=2^40字節(jié)
1024TB=1PB=1125899906842624字節(jié)=2^50字節(jié)
1024PB=1EB=115 292150 4606846976字節(jié)=2^60字節(jié)
1024EB=1ZB=1180591620717411303424字節(jié)=2^70字節(jié)
1024ZB=1YB=1208925819614629174706176字節(jié)=2^80字節(jié)
內存條是否能以完整的存儲體(Bank)為單位安裝將決定內存能否正常工作,這與計算機的數(shù)據(jù)總線位數(shù)是相關的,不同機型的計算機,其數(shù)據(jù)總線的位數(shù)也是不同的。內存條通常有8MB, 16MB, 32MB, 64MB, 128MB,256MB等容量級別,從這個級別可以看出,內存條的容量都是翻倍增加的,也就是若內存條容量為512MB,則意味著再往下發(fā)展就將為1024MB了。
目前,4GB,8GB內存已成為了主流配置。SDRAM內存條有雙面和單面兩種設計,每一面采用8顆或者9顆(多出的一顆為ECC驗) SDRAM芯片。 [
存取時間
存取時間是內存的另一個重要指標,其單位為納秒(ns),常見的SDRAM有6ns,7ns, 8ns, 10ns等幾種,相應在內存條上標為-6,-7,-8,-10等字樣。這個數(shù)值越小,存取速度越快,但價格也越高。在選配內存時,應盡量挑選與CPU的時鐘周期相匹配的內存條,這將有利于最大限度地發(fā)揮內存條的效率。
內存慢而主板快,會影響CPU的速度,還有可能導致系統(tǒng)崩潰;內存快而主板慢,結果只能是大材小用造成資源浪費。當內存的存取時間是10ns時,它的時鐘頻率最高可達100MHz,也就是說可以配合100MHz外頻的主板使用;當存取時間是7ns時,時鐘頻率最高可達142MHz,這時主板的外頻可以上到133MHz以上。
不過目前市場上印有“-8"、“-7"甚至“-6"的內存條,不少都達不到它所標稱的指標。
CL延遲
CL反應時間是衡定內存的另一個標志。CL是CAS Latency的縮寫,指的是內存存取數(shù)據(jù)所需的延遲時間,簡單的說,就是內存接到CPU的指令后的反應速度。一般的參數(shù)值是2和3兩種。數(shù)字越小,代表反應所需的時間越短。在早期的PC133內存標準中,這個數(shù)值規(guī)定為3,而在Intel重新制訂的新規(guī)范中,強制要求CL的反應時間必須為2,這樣在一定程度上,對于內存廠商的芯片及PCB的組裝工藝要求相對較高,同時也保證了更優(yōu)秀的品質。因
內存
內存
此在選購品牌內存時,這是一個不可不察的因素。
還有另的詮釋:內存延遲基本上可以解釋成是系統(tǒng)進入數(shù)據(jù)進行存取操作就序狀態(tài)前等待內存響應的時間。打個形象的比喻,就像你在餐館里用餐的過程一樣。你首先要點菜,然后就等待服務員給你上菜。同樣的道理,內存延遲時間設置的越短,電腦從內存中讀取數(shù)據(jù)的速度也就越快,進而電腦其他的性能也就越高。這條規(guī)則雙雙適用于基于英特爾以及AMD處理器的系統(tǒng)中。由于沒有比2-2-2-5更低的延遲,因此國際內存標準組織認為以現(xiàn)在的動態(tài)內存技術還無法實現(xiàn)0或者1的延遲。 [7]
通常情況下,我們用4個連著的阿拉伯數(shù)字來表示一個內存延遲,例如2-2-2-5。其中,第一個數(shù)字最為重要,它表示的是CAS Latency,也就是內存存取數(shù)據(jù)所需的延遲時間。第二個數(shù)字表示的是RAS-CAS延遲,接下來的兩個數(shù)字分別表示的是RAS預充電時間和Act-to-Precharge延遲。而第四個數(shù)字一般而言是它們中間最大的一個。
頻率
內存主頻和CPU主頻一樣,習慣上被用來表示內存的速度,它代表著該內存所能達到的最高工作頻率。內存主頻是以MHz(兆赫)為單位來計量的。內存主頻越高在一定程度上代表著內存所能達到的速度越快。
存主頻決定著該內存最高能在什么樣的頻率正常工作。目前較為主流的內存頻率是800MHz的DDR2內存,以及一些內存頻率更高的DDR3內存。
大家知道,計算機系統(tǒng)的時鐘速度是以頻率來衡量的。晶體振蕩器控制著時鐘速度,在石英晶片上加上電壓,其就以正弦波的形式震動起來,這一震動可以通過晶片的形變和大小記錄下來。晶體的震動以正弦調和變化的電流的形式表現(xiàn)出來,這一變化的電流就是時鐘信號。而內存本身并不具備晶體振蕩器,因此內存工作時的時鐘信號是由主板芯片組的北橋或直接由主板的時鐘發(fā)生器提供的,也就是說內存無法決定自身的工作頻率,其實際工作頻率是由主板來決定的。
DDR內存和DDR2內存的頻率可以用工作頻率和等效頻率兩種方式表示,工作頻率是內存顆粒實際的工作頻率,但是由于DDR內存可以在脈沖的上升和下降沿都傳輸數(shù)據(jù),因此傳輸數(shù)據(jù)的等效頻率是工作頻率的兩倍;而DDR2內存每個時鐘能夠以四倍于工作頻率的速度讀/寫數(shù)據(jù),因此傳輸數(shù)據(jù)的等效頻率是工作頻率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作頻率分別是100/133/166/200MHz,而等效頻率分別是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作頻率分別是100/133/166/200MHz,而等效頻率分別是400/533/667/800MHz。
帶寬
從功能上理解,我們可以將內存看作是內存控制器(一般位于北橋芯片中)與CPU之間的橋梁或與倉庫。顯然,內存的容量決定“倉庫”的大小,而內存的帶寬決定“橋梁”的寬窄,兩者缺一不可,這也就是我們常常說道的“內存容量”與“內存速度”。除了內存容量與內存速度,延時周期也是決定其性能的關鍵。當CPU需要內存中的數(shù)據(jù)時,它會發(fā)出一個由內存控制器所執(zhí)行的要求,內存控制器接著將要求發(fā)送至內存,并在接收數(shù)據(jù)時向CPU報告整個周期(從CPU到內存控制器,內存再回到CPU)所需的時間。
毫無疑問,縮短整個周期也是提高內存速度的關鍵,這就好比在橋梁上工作的警察,其指揮疏通能力也是決定通暢度的因素之一。更快速的內存技術對整體性能表現(xiàn)有重大的貢獻,但是提高內存帶寬只是解決方案的一部分,數(shù)據(jù)在CPU以及內存間傳送所花的時間通常比處理器執(zhí)行功能所花的時間更長,為此緩沖區(qū)被廣泛應用。其實,所謂的緩沖器就是CPU中的一級緩存與二級緩存,它們是內存這座“大橋梁”與CPU之間的“小橋梁”。事實上,一級緩存與二級緩存采用的是SRAM,我們也可以將其寬泛地理解為“內存帶寬”,不過現(xiàn)在似乎更多地被解釋為“前端總線”,所以我們也只是簡單的提一下。事先預告一下,“前端總線”與“內存帶寬”之間有著密切的聯(lián)系,我們將會在后面的測試中有更加深刻的認識。
帶寬重要性
基本上當CPU接收到指令后,它會最先向CPU中的一級緩存(L1Cache)去尋找相關的數(shù)據(jù),雖然一級緩存是與CPU同頻運行的,但是由于容量較小,所以不可能每次都命中。這時CPU會繼續(xù)向下一級的二級緩存(L2Cache)尋找,同樣的道理,當所需要的數(shù)據(jù)在二級緩存中也沒有的話,會繼續(xù)轉向L3Cache(如果有的話,如K6-2+和K6-3)、內存和硬盤。
由于目前系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量都是相當巨大的,因此幾乎每一步操作都得經(jīng)過內存,這也是整個系統(tǒng)中工作最為頻繁的部件。如此一來,內存的性能就在一定程度上決定了這個系統(tǒng)的表現(xiàn),這點在多媒體設計軟件和3D游戲中表現(xiàn)得更為明顯。3D顯卡的內存帶寬(或許稱為顯存帶寬更為合適)的重要性也是不言而喻的,甚至其作用比系統(tǒng)的內存帶寬更為明顯。大家知道,顯示卡在進行像素渲染時,都需要從顯存的不同緩沖區(qū)中讀寫數(shù)據(jù)。這些緩沖區(qū)中有的放置描述像素ARGB(阿爾法通道,紅,綠,藍)元素的顏色數(shù)據(jù),有的放置像素Z值(用來描述像素的深度或者說可見性的數(shù)據(jù))。顯然,一旦產(chǎn)生Z軸數(shù)據(jù),顯存的負擔會立即陡然提升,在加上各種材質貼圖、深度復雜性渲染、3D特效。
提高內存帶寬
內存帶寬的計算方法并不復雜,大家可以遵循如下的計算公式:帶寬=總線寬度×總線頻率×一個時鐘周期內交換的數(shù)據(jù)包個數(shù)。很明顯,在這些乘數(shù)因子中,每個都會對最終的內存帶寬產(chǎn)生極大的影響。然而,如今在頻率上已經(jīng)沒有太大文章可作,畢竟這受到制作工藝的限制,不可能在短時間內成倍提高。而總線寬度和數(shù)據(jù)包個數(shù)就大不相同了,簡單的改變會令內存帶寬突飛猛進。DDR技術就使我們感受到提高數(shù)據(jù)包個數(shù)的好處,它令內存帶寬瘋狂地提升一倍。當然,提高數(shù)據(jù)包個數(shù)的方法不僅僅局限于在內存上做文章,通過多個內存控制器并行工作同樣可以起到效果,這也就是如今熱門的雙通道DDR芯片組(如nForce2、I875/865等)。
事實上,雙通道DDR內存控制器并不能算是新發(fā)明,因為早在RAMBUS時代,RDRAM就已經(jīng)使用了類似技術,只不過當時RDRAM的總線寬度只有16Bit,無法與DDR的64Bit相提并論。內存技術發(fā)展到如今這一階段,四通道內存控制器的出現(xiàn)也只是時間問題,VIA的QBM技術以及SiS支持四通道RDRAM的芯片組,這些都是未來的發(fā)展方向。至于顯卡方面,我們對其顯存帶寬更加敏感,這甚至也是很多廠商用來區(qū)分高低端產(chǎn)品的重要方面。同樣是使用DDR顯存的產(chǎn)品,128Bit寬度的產(chǎn)品會表現(xiàn)出遠遠勝過64Bit寬度的產(chǎn)品。當然提高顯存頻率也是一種解決方案,不過其效果并不明顯,而且會大幅度提高成本。值得注意的是,目前部分高端顯卡甚至動用了DDRII技術,不過至少在目前看來,這項技術還為時過早。
識別內存帶寬
對于內存而言,辨別內存帶寬是一件相當簡單的事情,因為SDRAM、DDR、RDRAM這三種內存在外觀上有著很大的差別,大家通過下面這副圖就能清楚地認識到。唯一需要我們去辨認的便是不同頻率的DDR內存。目前主流DDR內存分為DDR266、DDR333以及DDR400,其中后三位數(shù)字代表工作頻率。
通過內存條上的標識,自然可以很方便地識別出其規(guī)格。相對而言,顯卡上顯存帶寬的識別就要困難一些。在這里,我們應該抓住“顯存位寬”和“顯存頻率”兩個重要的技術指標。顯存位寬的計算方法是:單塊顯存顆粒位寬×顯存顆??倲?shù),而顯存頻率則是由"1000/顯存顆粒納秒數(shù)"來決定。一般來說,我們可以從顯存顆粒上一串編號的最后2兩位看出其納秒數(shù),從中也就得知其顯存頻率。至于單塊顯存顆粒位寬,我們只能在網(wǎng)上查詢。HY、三星、EtronTech(鈺創(chuàng))等都提供專用的顯存編號查詢網(wǎng)站,相當方便。如三星的顯存就可以到如下的地址下載,只要輸入相應的顯存顆粒編號即可。此外,使用RivaTuner也可以檢測顯卡上顯存的總位寬,大家打開RivaTuner在MAIN菜單即可看到。