2020-04-20

内存技术指标

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内存的技术指标一般包括奇偶校验、引脚数、容量、速度等。引脚数可以归为内存的接口类型,这里不再论述。 

奇偶校验

奇/偶校验(ECC)是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式,分为奇校验和偶校验两种。 

如果是采用奇校验,在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位,当原来数据序列中“1”的个数为奇数时,这个校验位就是“0”,否则这个校验位就是“1”,这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时,将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数,如果是奇数,表示传送正确,否则表示传送错误。 

同理偶校验的过程和奇校验的过程一样,只是检测数据中“1”的个数为偶数。 

内存容量

内存容量同硬盘、软盘等存储器容量单位都是相同的,它们的基本单位都是字节(B),并且:

内存

内存

1024B=1KB=1024字节=2^10字节(^代表次方)

1024KB=1MB=1048576字节=2^20字节

1024MB=1GB=1073741824字节=2^30字节

1024GB=1TB=1099511627776字节=2^40字节

1024TB=1PB=1125899906842624字节=2^50字节

1024PB=1EB=115 292150 4606846976字节=2^60字节

1024EB=1ZB=1180591620717411303424字节=2^70字节

1024ZB=1YB=1208925819614629174706176字节=2^80字节  

内存条是否能以完整的存储体(Bank)为单位安装将决定内存能否正常工作,这与计算机的数据总线位数是相关的,不同机型的计算机,其数据总线的位数也是不同的。内存条通常有8MB, 16MB, 32MB, 64MB, 128MB,256MB等容量级别,从这个级别可以看出,内存条的容量都是翻倍增加的,也就是若内存条容量为512MB,则意味着再往下发展就将为1024MB了。  

目前,4GB,8GB内存已成为了主流配置。SDRAM内存条有双面和单面两种设计,每一面采用8颗或者9颗(多出的一颗为ECC验) SDRAM芯片。 [

存取时间

存取时间是内存的另一个重要指标,其单位为纳秒(ns),常见的SDRAM有6ns,7ns, 8ns, 10ns等几种,相应在内存条上标为-6,-7,-8,-10等字样。这个数值越小,存取速度越快,但价格也越高。在选配内存时,应尽量挑选与CPU的时钟周期相匹配的内存条,这将有利于最大限度地发挥内存条的效率。  

内存慢而主板快,会影响CPU的速度,还有可能导致系统崩溃;内存快而主板慢,结果只能是大材小用造成资源浪费。当内存的存取时间是10ns时,它的时钟频率最高可达100MHz,也就是说可以配合100MHz外频的主板使用;当存取时间是7ns时,时钟频率最高可达142MHz,这时主板的外频可以上到133MHz以上。

不过目前市场上印有“-8"、“-7"甚至“-6"的内存条,不少都达不到它所标称的指标。 

CL延迟

CL反应时间是衡定内存的另一个标志。CL是CAS Latency的缩写,指的是内存存取数据所需的延迟时间,简单的说,就是内存接到CPU的指令后的反应速度。一般的参数值是2和3两种。数字越小,代表反应所需的时间越短。在早期的PC133内存标准中,这个数值规定为3,而在Intel重新制订的新规范中,强制要求CL的反应时间必须为2,这样在一定程度上,对于内存厂商的芯片及PCB的组装工艺要求相对较高,同时也保证了更优秀的品质。因

内存

内存

此在选购品牌内存时,这是一个不可不察的因素。 

还有另的诠释:内存延迟基本上可以解释成是系统进入数据进行存取操作就序状态前等待内存响应的时间。打个形象的比喻,就像你在餐馆里用餐的过程一样。你首先要点菜,然后就等待服务员给你上菜。同样的道理,内存延迟时间设置的越短,电脑从内存中读取数据的速度也就越快,进而电脑其他的性能也就越高。这条规则双双适用于基于英特尔以及AMD处理器的系统中。由于没有比2-2-2-5更低的延迟,因此国际内存标准组织认为以现在的动态内存技术还无法实现0或者1的延迟。 [7] 

通常情况下,我们用4个连着的阿拉伯数字来表示一个内存延迟,例如2-2-2-5。其中,第一个数字最为重要,它表示的是CAS Latency,也就是内存存取数据所需的延迟时间。第二个数字表示的是RAS-CAS延迟,接下来的两个数字分别表示的是RAS预充电时间和Act-to-Precharge延迟。而第四个数字一般而言是它们中间最大的一个。 

频率

内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。

存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率是800MHz的DDR2内存,以及一些内存频率更高的DDR3内存。 

大家知道,计算机系统的时钟速度是以频率来衡量的。晶体振荡器控制着时钟速度,在石英晶片上加上电压,其就以正弦波的形式震动起来,这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来,这一变化的电流就是时钟信号。而内存本身并不具备晶体振荡器,因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的,也就是说内存无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主板来决定的。 

DDR内存和DDR2内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是内存颗粒实际的工作频率,但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍;而DDR2内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是400/533/667/800MHz。 

带宽

从功能上理解,我们可以将内存看作是内存控制器(一般位于北桥芯片中)与CPU之间的桥梁或与仓库。显然,内存的容量决定“仓库”的大小,而内存的带宽决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。除了内存容量与内存速度,延时周期也是决定其性能的关键。当CPU需要内存中的数据时,它会发出一个由内存控制器所执行的要求,内存控制器接著将要求发送至内存,并在接收数据时向CPU报告整个周期(从CPU到内存控制器,内存再回到CPU)所需的时间。 

毫无疑问,缩短整个周期也是提高内存速度的关键,这就好比在桥梁上工作的警察,其指挥疏通能力也是决定通畅度的因素之一。更快速的内存技术对整体性能表现有重大的贡献,但是提高内存带宽只是解决方案的一部分,数据在CPU以及内存间传送所花的时间通常比处理器执行功能所花的时间更长,为此缓冲区被广泛应用。其实,所谓的缓冲器就是CPU中的一级缓存与二级缓存,它们是内存这座“大桥梁”与CPU之间的“小桥梁”。事实上,一级缓存与二级缓存采用的是SRAM,我们也可以将其宽泛地理解为“内存带宽”,不过现在似乎更多地被解释为“前端总线”,所以我们也只是简单的提一下。事先预告一下,“前端总线”与“内存带宽”之间有着密切的联系,我们将会在后面的测试中有更加深刻的认识。 

带宽重要性

基本上当CPU接收到指令后,它会最先向CPU中的一级缓存(L1Cache)去寻找相关的数据,虽然一级缓存是与CPU同频运行的,但是由于容量较小,所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级的二级缓存(L2Cache)寻找,同样的道理,当所需要的数据在二级缓存中也没有的话,会继续转向L3Cache(如果有的话,如K6-2+和K6-3)、内存和硬盘。 

由于目前系统处理的数据量都是相当巨大的,因此几乎每一步操作都得经过内存,这也是整个系统中工作最为频繁的部件。如此一来,内存的性能就在一定程度上决定了这个系统的表现,这点在多媒体设计软件和3D游戏中表现得更为明显。3D显卡的内存带宽(或许称为显存带宽更为合适)的重要性也是不言而喻的,甚至其作用比系统的内存带宽更为明显。大家知道,显示卡在进行像素渲染时,都需要从显存的不同缓冲区中读写数据。这些缓冲区中有的放置描述像素ARGB(阿尔法通道,红,绿,蓝)元素的颜色数据,有的放置像素Z值(用来描述像素的深度或者说可见性的数据)。显然,一旦产生Z轴数据,显存的负担会立即陡然提升,在加上各种材质贴图、深度复杂性渲染、3D特效。

提高内存带宽

内存带宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:带宽=总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。然而,如今在频率上已经没有太大文章可作,毕竟这受到制作工艺的限制,不可能在短时间内成倍提高。而总线宽度和数据包个数就大不相同了,简单的改变会令内存带宽突飞猛进。DDR技术就使我们感受到提高数据包个数的好处,它令内存带宽疯狂地提升一倍。当然,提高数据包个数的方法不仅仅局限于在内存上做文章,通过多个内存控制器并行工作同样可以起到效果,这也就是如今热门的双通道DDR芯片组(如nForce2、I875/865等)。

事实上,双通道DDR内存控制器并不能算是新发明,因为早在RAMBUS时代,RDRAM就已经使用了类似技术,只不过当时RDRAM的总线宽度只有16Bit,无法与DDR的64Bit相提并论。内存技术发展到如今这一阶段,四通道内存控制器的出现也只是时间问题,VIA的QBM技术以及SiS支持四通道RDRAM的芯片组,这些都是未来的发展方向。至于显卡方面,我们对其显存带宽更加敏感,这甚至也是很多厂商用来区分高低端产品的重要方面。同样是使用DDR显存的产品,128Bit宽度的产品会表现出远远胜过64Bit宽度的产品。当然提高显存频率也是一种解决方案,不过其效果并不明显,而且会大幅度提高成本。值得注意的是,目前部分高端显卡甚至动用了DDRII技术,不过至少在目前看来,这项技术还为时过早。 

识别内存带宽

对于内存而言,辨别内存带宽是一件相当简单的事情,因为SDRAM、DDR、RDRAM这三种内存在外观上有着很大的差别,大家通过下面这副图就能清楚地认识到。唯一需要我们去辨认的便是不同频率的DDR内存。目前主流DDR内存分为DDR266、DDR333以及DDR400,其中后三位数字代表工作频率。

通过内存条上的标识,自然可以很方便地识别出其规格。相对而言,显卡上显存带宽的识别就要困难一些。在这里,我们应该抓住“显存位宽”和“显存频率”两个重要的技术指标。显存位宽的计算方法是:单块显存颗粒位宽×显存颗粒总数,而显存频率则是由"1000/显存颗粒纳秒数"来决定。一般来说,我们可以从显存颗粒上一串编号的最后2两位看出其纳秒数,从中也就得知其显存频率。至于单块显存颗粒位宽,我们只能在网上查询。HY、三星、EtronTech(钰创)等都提供专用的显存编号查询网站,相当方便。如三星的显存就可以到如下的地址下载,只要输入相应的显存颗粒编号即可。此外,使用RivaTuner也可以检测显卡上显存的总位宽,大家打开RivaTuner在MAIN菜单即可看到。 


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