内存-您需要了解的所有信息[技术信息]
目录:
- PC中RAM的功能是什么?
- 历史简介
- 向DDR演进
- 常用的接口类型以及在哪里找到它们
- RAM DIMM(台式计算机)
- SO-DIMM RAM(便携式设备)
- 板焊RAM存储器
- 我们应该了解的RAM内存技术特征
- 建筑学
- 可容纳人数
- 速度
- 延迟时间
- 电压等级
- ECC和非ECC
- 数据总线:双通道和四通道
- 超频和JEDEC配置文件
- 知道我需要哪个,多少和什么类型的RAM
- 兼容性:始终是RAM内存中的重要因素
- 结论和市场上最佳RAM存储器的指南
RAM与CPU和主板一起是PC的主要组件之一,我们在相应的文章中都对RAM进行了很好的解释。 这次我们将对RAM内存模块执行相同的操作,这不仅与我们想要的GB有关,而且还与主板支持的速度有关,这是更兼容的还是我们应该知道的主要特征。 我们将在随后的文章中看到所有这些内容 ,因此让我们开始吧!
最后,在当前情况下,我们将为您提供最推荐的RAM存储器指南,以免使文章过长。
内容索引
PC中RAM的功能是什么?
RAM(随机存取存储器)是用于存储构成程序的所有指令和任务以及将由处理器使用的存储器。 它是随机访问 存储,因为可以按照系统前缀的顺序在任何可用的内存位置中读取或写入数据。 RAM直接从比其慢得多的主存储和硬盘中获取信息, 从而避免了向CPU传输数据的瓶颈 。
当前的RAM存储器是DRAM或Dynamic RAM类型的,因为它需要一个电压信号,以使存储在其中的数据不会消失。 当我们关闭PC且没有电源时,存储在其中的所有内容都会被删除。 通过为每个晶体管和电容器(单元)存储一位信息, 可以最便宜地制造这些存储器 。
还有另一种类型的存储器,即SRAM或静态RAM ,不需要刷新,因为即使没有电源,信息位也会保持存储状态 。 制造起来更昂贵并且需要更多空间,因此它们更小,例如CPU缓存 。 另一个静态变量是SSD存储器 ,尽管它们使用NAND门,但比高速缓存SRAM便宜但慢得多。
历史简介
在达到当前一代的DDR或Double Data Rate之前,我们将对RAM存储器的发展进行非常简要的概述。
磁芯RAM内存
一切始于1949年左右,其存储器使用磁芯来存储每个位。 该磁芯只有几毫米的环形磁芯,但与集成电路相比却很大,因此它们的容量很小。 1969年 ,当开始使用基于硅的半导体(晶体管)时, 英特尔创建了1024字节RAM ,这是第一个上市的RAM 。 从1973年开始,技术不断发展,因此内存的容量也随之增加, 因此有必要使用扩展槽来模块化安装SIPP和以后的SIMM内存。
接下来的记忆是1990年的FPM-RAM (快速页面模式RAM),以及第一个Intel 486 ,其速度为66 MHz,约60 ns。 它的设计包括能够发送单个地址并作为交换接收这些连续地址中的几个。
BEDO RAM
在它们之后,出现了EDO-RAM (扩展数据输出RAM)和BEDO-RAM (突发扩展…)。 前者能够接收和发送数据数据,因此奔腾MMX和AMD K6使用的数据速率达到320 MB / s。 后者能够访问各个内存位置,以在每个时钟周期中将数据突发(Burt)发送给处理器,尽管它们从未被商业化。
因此,我们进入了SDRAM (同步动态RAM)存储器时代,即与内部时钟同步以读取和写入数据的存储器。 他们通过著名的Rambus (RD-RAM)达到了1200 MHz。 在它们之后,出现了SDR-SDRAM (单数据速率-SDRAM),它是当前DDR的前身。 这些存储器直接连接到系统时钟,因此,在每个时钟周期内,它们能够一次读取和写入一个数据。
向DDR演进
DDR或双倍数据速率是RAM存储器的当前技术,取决于其速度和封装,它分为4代。 有了它们, DIMM封装开始使用, 在同一时钟周期内没有一个,但同时进行两个数据操作,因此性能提高了一倍。
DDR
第一个DDR版本提供200 MHz至400 MHz的传输速度,它们使用DIMM封装的2.5 V 182触点,区分总线 频率和传输频率 (I / O)非常重要,因为当同时处理两个数据时, 传输频率是总线频率的两倍 。 例如:DDR-400具有200 MHz总线和400 MHz传输。
DDR2,DDR3和DDR4
使用DDR2,每次操作中传输的位同时从2变为4 ,因此传输频率也翻了一番。 在DIMM封装中,它有240个1.8V触点。 DDR-1200是最快的,其时钟频率为300 MHz,总线频率为600 MHz,传输速度为1200 MHz。
第三代和第四代只是对上一代的改进,随着晶体管尺寸的减小, 电压更低,频率更高 。 通过增加频率,等待时间也增加了 ,尽管它是更快的内存。 DDR3 在1.5V时保持240针DIMM,尽管与DDR2不兼容,而DDR4在1.35V时升至288针 ,目前达到4800或5000 MHz传输 。
在以下各节中,我们将把重点放在DDR4上,DDR4目前正在使用家用消费类设备和服务器。
常用的接口类型以及在哪里找到它们
我们已经对RAM存储器在整个历史中一直流传到计算机中有了一个很好的了解,所以让我们关注当前的存储器,看看在不同设备中可以找到哪种封装类型 。
当前使用的是DIMM (双列直插式内存模块) 类型的封装,它由直接粘贴到内存PCB双面边缘的双排铜触点引脚组成。
RAM DIMM(台式计算机)
这种类型的封装始终在面向台式机的主板上使用 。 封装中有288个 DDR4 触点和240个DDR3 触点 。 在中央区域,紧挨着一侧,我们有一个管芯,以确保将内存正确放置在板上可用的垂直插槽中。 在最大频率下,工作电压范围为1.2 V至1.45V。
SO-DIMM RAM(便携式设备)
这是以前的双重接触的紧凑版本 。 在当前版本的DDR4中,我们在水平放置而不是垂直放置的插槽中找到260个触点。 因此,这种类型的插槽首先在笔记本电脑以及服务器上使用,并带有DDR4L和DDR4U内存 。 与台式计算机相比,这些存储器通常在1.2V的电压下工作以提高功耗。
板焊RAM存储器
直接产业
另一方面,我们有直接焊接在板上的存储芯片 ,这种方法类似于笔记本电脑处理器的BGA插槽。 此方法用于特别小的设备中,例如HTPC或具有LPDDR4型存储器的 智能手机 ,其功耗仅为1.1 V,频率为2133 MHz
RAM也会发生这种情况,RAM当前使用GDDR5和GDDR6芯片 ,其速度优于DDR4,并直接焊接到PCB。
当前存在的RAM内存和封装类型
我们应该了解的RAM内存技术特征
在了解了它的连接方式和位置之后,让我们看一下考虑RAM的主要特性。 所有这些因素都将出现在我们购买的模块的技术资料中, 并将影响其性能 。
建筑学
我们可以说这种架构是存储器与它们所连接的不同元素 (显然是CPU)进行通信的方式。 当前,我们拥有第4版的DDR体系结构,该体系结构能够在每个时钟周期中通过两次同时操作来写入和读取四个信息单元。
与DDR3相比,拥有较小的晶体管和电容器可以更轻松地在较低的电压和较高的速度下工作,最多可节省40%的能量。 带宽也提高了50%, 达到了5000 MHz的速度 。 从这个意义上讲,我们将毫无疑问,要购买的内存将始终是DDR4。
可容纳人数
这是具有1 TB RAM的品脱
这些DDR4存储器在存储体内部具有较小的晶体管,因此具有较高的单元密度 。 在同一模块中, 当前最多可以有32 GB 。 容量越大,可以将更多的程序加载到内存中,对硬盘的访问就越少。
当前的AMD和Intel处理器都支持最大128GB的内存,具体取决于主板及其插槽的容量。 实际上,像G-Skill这样的制造商已经开始销售256GB套件 ,该套件连接到8个扩展插槽,用于下一代服务器主板和热情的产品系列。 无论如何, 当今家用计算机和游戏的趋势是16 GB或32 GB 。
速度
当我们谈论当前记忆中的速度时,我们必须区分三种不同的度量。
- 时钟频率 :将以存储体的刷新率为准。 总线频率 :目前,它是时钟频率的四倍,因为DDR4在每个时钟周期中以4位工作。 该速度反映在“ DRAM Frequency”中的CPU-Z之类的程序中。 传输速度 :这是数据和事务达到的有效速度,在DDR中,如果具有双总线,它将达到两倍。 此度量为模块命名,例如PC4-2400或PC4600。
这是一个示例 :PC4-3600存储器的时钟速度为450 MHz,而其总线工作在1800 MHz,因此速度为3600 MHz。
在谈论主板或RAM带来的好处中的速度时,我们始终指的是传输速度。
延迟时间
延迟是RAM处理CPU发出的请求所花费的时间 。 频率越高,延迟就越大,尽管尽管延迟时间较长,但速度始终会使它们更快。 值以时钟周期或时钟为单位。
延迟以XXX-XX的形式表示。 让我们看一个典型的例子,一个带有CL 17-17-17-36的3600 MHz DDR4,每个数字的含义:
田野 | 内容描述 |
CAS延迟(CL) | 它们是时钟周期,因为将列地址发送到内存以及其中存储的数据的开始。 这是读取正确行已打开的RAM的第一个存储位所花费的时间。 |
RAS至CAS延迟(tRCD) | 自从打开存储行并访问其中的列以来所需的时钟周期数。 在没有活动行的情况下读取存储器第一位的时间为CL + TRCD。 |
RAS预充电时间(tRP) | 自发送预加载命令并打开下一行以来所需的时钟周期数。 如果打开了另一行,则读取存储器的第一位的时间为CL + TRCD + TRP |
行活动时间(tRAS) | 在行触发命令和发送预加载命令之间所需的时钟周期数。 这是内部刷新与TRCD重叠的行所花费的时间。 在SDRAM模块(通常为同步动态RAM)中,该值只是CL + TRCD。 否则,它大约等于(2 * CL)+ TRCD。 |
尽管不建议修改出厂设置,因为会影响模块和芯片的完整性,但是不建议修改出厂设置 ,但可以在BIOS中触摸这些寄存器。 对于Ryzen,有一个相当有用的程序,称为RAM计算器 ,它根据我们拥有的模块告诉我们最佳的配置。
电压等级
电压只是RAM模块工作时的电压值。 与其他电子组件一样, 速度越高,达到该频率将需要更多的电压 。
基频DDR4模块(2133 MHz)的工作电压为1.2V,但是如果我们对JEDEC配置文件进行超频,则必须将该电压提高到大约1.35-1.36V。
ECC和非ECC
这些术语经常出现在内存RAM的规格以及主板中。 ECC (纠错码)是一种系统,RAM通过该系统在传输过程中提供了额外的信息 ,以检测从内存和处理器传输的数据之间的错误。
速度越高,系统越容易出错 ,为此,存在ECC和Non-ECC存储器。 但是, 我们将始终在家用PC中使用Non-ECC类型的PC ,即无需纠错。 其他的则用于服务器和专业环境等计算机,在这些计算机中可以纠正更改的位而不会丢失操作中的数据。 仅Intel和AMD Pro系列处理器和服务器处理器支持ECC内存。
数据总线:双通道和四通道
对于此特性,我们最好制作一个独立的部分,因为它是当前存储器中非常重要的功能,并且极大地影响了存储器的性能。 首先,让我们看看RAM与CPU通讯必须使用哪些不同的总线。
- 数据总线 :CPU中要处理的指令内容通过其传播的线路。 今天是64位。 地址总线 :通过存储器地址进行数据请求。 有一个特定的总线可以发出这些请求并确定数据的存储位置。 控制总线:RAM读取,写入,时钟和复位信号使用的特定总线。
双通道或双通道技术允许同时访问两个不同的内存模块。 它没有64位数据总线, 而是复制为128位,以便更多指令到达CPU。 只要模块连接到板上相同颜色的DIMM,集成在CPU(北桥)中的内存控制器就具有此容量。 否则,它们将独立工作。
在装有AMD X399芯片组和英特尔X299芯片组的板上 ,最多可以并行使用四个模块,即Quad Channel ,生成256位总线 。 为此,这些存储器必须在其规格中具有该容量。
性能如此优越,以至于如果我们选择在PC中拥有16 GB的RAM,则最好使用两个8 GB的模块而不是单个16 GB的模块。
超频和JEDEC配置文件
像任何其他电子组件一样,RAM 容易超频 。 这意味着将其频率增加到制造商本身设定的先验极限以上。 尽管的确,这种做法对用户的控制和限制要比图形卡或处理器大得多。
实际上,RAM内存的超频是通过受控方式进行的,因为制造商直接通过频率配置文件创建了RAM内存,我们可以从计算机的BIOS中进行选择。 这称为自定义JEDEC配置文件 。 JEDEC是一个组织,它建立了RAM存储器制造商在频率和延迟方面都必须满足的基本规范。
因此,在用户级别,我们拥有在主板的BIOS中实现的功能,该功能使我们能够选择主板和内存支持的最大操作配置文件 。 配置文件的频率越高,延迟就越高,所有这些存储在配置文件中,因此当我们选择它时,它将为我们提供完美的操作,而无需手动触摸频率或时间。 如果主板不支持这些配置文件,它将配置RAM的基本频率 ,即DDR4中的2133 MHz或DDR3中的1600 MHz。
在英特尔方面,我们拥有一种称为XMP(极限内存配置文件)的技术,我们提到的该系统始终采用已安装RAM的最高性能配置文件。 AMD的名称为DOCP ,其功能完全相同。
知道我需要哪个,多少和什么类型的RAM
在了解了RAM最相关的特性和概念之后, 了解如何确定我们支持的RAM数量以及达到的速度可能非常有用。 此外,了解我们当前在计算机上安装了什么RAM很有用。
如果我们拥有HTPC,那么这项任务将不会有太多成果,因为它们通常是计算机,由于它们被焊接在板上,因此几乎不对模块进行任何更新。 为此,我们必须查看相关设备的规格或直接打开设备并进行目视检查,我们不建议这样做,因为这样会失去保修。
对于笔记本电脑 ,几乎所有的电脑都有一个常数: 我们有两个SO-DIMM插槽,它们在2666 MHz时最多支持32或64 GB的RAM 。 问题是要知道我们是否安装了一个或两个模块。 在台式机上,它的可变性会更大一些 ,尽管几乎总是有4个DIMM ,这些DIMM取决于主板,或多或少会支持速度。 知道我们的PC支持什么的关键是看板子的规格,同时知道我们已经安装的RAM的特性,这仅限于安装免费的CPU-Z软件 。
以下是您在每个细节中都感兴趣的文章:
兼容性:始终是RAM内存中的重要因素
有时候,找到与我们的计算机具有最佳兼容性的RAM实在令人头疼。 相反,这是在前几代处理器中发生的,更具体地说是在第一代AMD Ryzen中,它具有很多不兼容性。
当前,对于某些CPU,还有比其他存储器更合适的内存,这是由于所使用的芯片类型所致。 例如,如果我们谈论Ryzen的四通道,Pro系列处理器的ECC存储器等。 对于Intel处理器,他们实际上会吃掉我们放在上面的内存 ,这是一件非常好的事情,因为Corsair,HyperX,T-Force或G.Skill等品牌将确保最佳兼容性。
对于第二代和第三代AMD锐龙,我们也不会遇到重大问题,尽管Corsair或G.Skill模块通常是它们最大的选择,尤其是三星芯片。 具体来说,第一个的支配者系列和第二个的三叉戟系列。 最好先查看官方网站上的规格以了解此信息。
我们有一篇完整的文章,其中逐步介绍了如何识别PC所有组件之间的兼容性。
结论和市场上最佳RAM存储器的指南
最后,我们为您提供有关RAM内存的指南,其中收集了英特尔和AMD 市场上最有趣的型号及其规格等信息。 如果您想购买记忆,这是我们拥有的最好的记忆,这样您就不会使生活变得过于复杂。
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