选择 购买电脑内存条知识

选择 购买电脑内存条知识 选择购买电脑内存条知识2010年10月17日星期日13:16内存的存取原理及难以逾越的频障 第一章:知识篇 第一章/第一节内存的存取原理及难以逾越的频障 在半导体科技极为发达的台湾省，内存和显存被统称为记忆体(Memory)，全名是动态随机存取记忆体(Dynamic Random Access Memory，DRAM)。基本原理就是利用电容内存储电荷的多寡来代0和1，这就是一个二进制位元(bit)，内存的最小单位。 DRAM的存储单元结构图 DRAM的结构可谓是简单高效，每一个bit只需要一个晶体管加一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的(预充电)，这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升(频障)，这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进的支持也收效甚微。 "上古"时代的FP/EDO内存，由于半导体工艺的限制，频率只有25MHz/50MHz，自SDR以后频率从66MHz一路飙升至133MHz，终于遇到了难以逾越的障碍。此后所诞生的DDR1/2/3系列，它们存储单元官方频率(JEDEC制定)始终在100MHz-200MHz之间徘徊，非官方(超频)频率也顶多在250MHz左右，很难突破300MHz。事实上高频内存的出错率很高、稳定性也得不到保证，除了超频跑简单测试外并无实际应用价值。 既然存储单元的频率(简称内核频率，也就是电容的刷新频率)不能无限提升，那么就只有在I/O(输入输出)方面做文章，通过改进I/O单元，这就诞生了DDR1/2/3、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的内存种类，下面我们就来详细介绍DDR1/2/3之间的关系及特色。 知识篇:内存的三种频率"核心/IO/等效" 第一章/第二节内存的三种频率:核心/IO/等效 通常大家所说的DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等，其实并非是内存的真正频率，而是业界约定俗成的等效频率，这些DDR1/2/3内存相当于老牌SDR内存运行在400MHz、800MHz、1600MHz时的带宽，因此频率看上去很夸张，其实真正的内核频率都只有200MHz而已～ 内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array，即内部电容)的刷新频率，它是内存的真实运行频率;时钟频率即I/O Buffer(输入/输出缓冲)的传输频率;而有效数据传输频率就是指数据传送的频率。 ?SDR和DDR1/2/3全系列频率对照表: 通过上表就能非常直观的看出，近年来内存的频率虽然在成倍增长，可实际上真正存储单元的频率一直在133MHz-200MHz之间徘徊，这是因为电容的刷新频率基本到了上限。而每一代DDR的推出，都能够以较低的存储单元频率，实现更大的带宽，并且为将来频率和带宽的提升留下了一定的潜力。 ?SDR和DDR1/2/3存储原理示意图: 虽然存储单元的频率一直都没变，但内存颗粒的I/O频率却一直在增长，再加上DDR是双倍数据传输，因此内存的数据传输率可以达到核心频率的8倍之多～通过下面的示意图就能略知一二: 那么，内存IO频率为什么能达到数倍于核心频率呢? ?DDR1/2/3数据预取技术原理: 相信很多人都知道，DDR1/2/3内存最关键的技术就是分别采用了2/4/8bit数据预取技术(Prefetch)，由此得以将带宽翻倍，与此同时I/O控制器也必须做相应的改进。 预取，顾名思义就是预先/提前存取数据，也就是说在I/O控制器发出请求之前，存储单元已经事先准备好了2/4/8bit数据。简单来说这就是把并行传输的数据转换为串行数据流，我们可以把它认为是存储单元内部的Raid/多通道技术，可以说是以电容为单位的。 内存数据预取技术示意图:并行转串行 这种存储阵列内部的实际位宽较大，但是数据输出位宽却比较小的，就是所谓的数据预取技术，它可以让内存的数据传输频率倍增。试想如果我们把一条细水管安装在粗水管之上，那么水流的喷射速度就会翻几倍。 明白了数据预取技术的原理之后，再来看看DDR1/2/3内存的定义，以及三种频率之间的关系，就豁然开朗了。 内存的存取原理及难以逾越的频障 第一章:知识篇 第一章/第一节内存的存取原理及难以逾越的频障 在半导体科技极为发达的台湾省，内存和显存被统称为记忆体(Memory)，全名是动态随机存取记忆体(Dynamic Random Access Memory，DRAM)。基本原理就是利用电容内存储电荷的多寡来代表0和1，这就是一个二进制位元(bit)，内存的最小单位。 DRAM的存储单元结构图 DRAM的结构可谓是简单高效，每一个bit只需要一个晶体管加一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的(预充电)，这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升(频障)，这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进工艺的支持也收效甚微。 "上古"时代的FP/EDO内存，由于半导体工艺的限制，频率只有25MHz/50MHz，自SDR以后频率从66MHz一路飙升至133MHz，终于遇到了难以 逾越的障碍。此后所诞生的DDR1/2/3系列，它们存储单元官方频率(JEDEC制定)始终在100MHz-200MHz之间徘徊，非官方(超频)频率也顶多在250MHz左右，很难突破300MHz。事实上高频内存的出错率很高、稳定性也得不到保证，除了超频跑简单测试外并无实际应用价值。 既然存储单元的频率(简称内核频率，也就是电容的刷新频率)不能无限提升，那么就只有在I/O(输入输出)方面做文章，通过改进I/O单元，这就诞生了DDR1/2/3、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的内存种类，下面我们就来详细介绍DDR1/2/3之间的关系及特色。 知识篇:内存的三种频率"核心/IO/等效" 第一章/第二节内存的三种频率:核心/IO/等效 通常大家所说的DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等，其实并非是内存的真正频率，而是业界约定俗成的等效频率，这些DDR1/2/3内存相当于老牌SDR内存运行在400MHz、800MHz、1600MHz时的带宽，因此频率看上去很夸张，其实真正的内核频率都只有200MHz而已～ 内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array，即内部电容)的刷新频率，它是内存的真实运行频率;时钟频率即I/O Buffer(输入/输出缓冲)的传输频率;而有效数据传输频率就是指数据传送的频率。 ?SDR和DDR1/2/3全系列频率对照表: 通过上表就能非常直观的看出，近年来内存的频率虽然在成倍增长，可实际上真正存储单元的频率一直在133MHz-200MHz之间徘徊，这是因为电容的刷新频率基本到了上限。而每一代DDR的推出，都能够以较低的存储单元频率，实现更大的带宽，并且为将来频率和带宽的提升留下了一定的潜力。 ?SDR和DDR1/2/3存储原理示意图: 虽然存储单元的频率一直都没变，但内存颗粒的I/O频率却一直在增长，再加上DDR是双倍数据传输，因此内存的数据传输率可以达到核心频率的8倍之多～通过下面的示意图就能略知一二: 那么，内存IO频率为什么能达到数倍于核心频率呢? ?DDR1/2/3数据预取技术原理: 相信很多人都知道，DDR1/2/3内存最关键的技术就是分别采用了2/4/8bit数据预取技术(Prefetch)，由此得以将带宽翻倍，与此同时I/O控制器也必须做相应的改进。 预取，顾名思义就是预先/提前存取数据，也就是说在I/O控制器发出请求之前，存储单元已经事先准备好了2/4/8bit数据。简单来说这就是把并行传输的数据转换为串行数据流，我们可以把它认为是存储单元内部的Raid/多通道技术，可以说是以电容为单位的。 内存数据预取技术示意图:并行转串行 这种存储阵列内部的实际位宽较大，但是数据输出位宽却比较小的设计，就是所谓的数据预取技术，它可以让内存的数据传输频率倍增。试想如果我们把一条细水管安装在粗水管之上，那么水流的喷射速度就会翻几倍。 明白了数据预取技术的原理之后，再来看看DDR1/2/3内存的定义，以及三种频率之间的关系，就豁然开朗了。