电脑硬件科普-内存

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引言

今天带来的是关于电脑中很重要的一个组成部分-内存的介绍,大家可以好好阅读一下哦!

内存

什么是内存

引用百度百科,内存是计算机的重要部件,也称内存储器和主存储器,它用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算,当运算完成,CPU将结果传送出来。

可以看出内存对于发挥电脑性能是十分重要的,内存是cpu和硬盘等外存数据交换的通道,内存大一般意味着数据交换的通道更加宽广,数据处理的速度也就越快。一般来说计算机运行速度由“几个存决定”,cpu的三级缓存,内存还有外存,就计算速度上来讲cpu的三级缓存 > 内存 > 外存

内存组成

内存主要由内存芯片、电路板、金手指组成,如下图所示:
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上面黑色部分的就是内存芯片,蓝色部分就是PCB电路板,下面黄色的就是金手指。

内存分类

内存的发展史也是伴随着计算机的发展史,内存的发展和计算机的发展,包括操作系统的位数等有关,那些上世纪七八十年代的事情我们就不追忆了,我们就从DDR时代开始。

DDR1

DDRSDRAM(Double Data Rate SDRAM)简称DDR,也是“双倍速率SDRAM”的意思。DDR可说是SDRAM的升级版本。DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据,使得DDR的数据传输速度为传统SDRAM的两倍。

由于仅多采用了下降缘信号,不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAM相同,仅在时钟上升缘传输。 DDR内存作为一种性能与成本间折中的解决方案,其目的是迅速建立起牢固的市场空间,继而一步步在频率上高歌猛进,最终弥补内存带宽上的不足。

第一代DDR200 规范没有得到普及,第二代PC266 DDR SRAM(133MHz时钟×2倍数据传输=266MHz带宽)是由PC133SDRAM内存所衍生出的。它将DDR 内存带向第一个高潮。

2017年还有不少赛扬和AMD K7处理器都在采用DDR266规格的内存,其后来的DDR333内存也属于一种过渡。而DDR400内存成为目前的主流平台选配,双通道DDR400内存已经成为800FSB处理器搭配的基本标准,随后的DDR533 规范则成为超频用户的选择对象.

DDR2

随着CPU 性能的不断提高,大众对内存性能的要求也逐步提高。依高频率提升带宽的DDR迟早会力不从心,因此JEDEC 组织很早就开始酝酿DDR2 标准,加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台开始对DDR2内存的支持,所以DDR2内存将开始演义内存领域的今天。

DDR2 能够在100MHz 的发信频率基础上提供每插脚最少400MB/s 的带宽,而且其接口将运行于1.8V 电压上,从而进一步降低发热量,以便提高频率。

此外,DDR2 将融入CAS、OCD、ODT 等新性能指标和中断指令,提升内存带宽的利用率。从JEDEC组织者阐述的DDR2标准来看,针对PC等市场的DDR2内存将拥有400、533、667MHz等不同的时钟频率。高端的DDR2内存将拥有800、1000MHz两种频率。DDR-II内存将采用200-、220-、240-针脚的FBGA封装形式。

最初的DDR2内存将采用0.13微米的生产工艺,内存颗粒的电压为1.8V,容量密度为512MB内存技术在2005年将会毫无悬念,SDRAM为代表的静态内存在五年内不会普及。QBM与RDRAM内存也难以挽回颓势,因此DDR与DDR2共存时代将是铁定的事实。

PC-100的“接班人”除了PC一133以外,VCM(VirXual Channel Memory)也是很重要的一员。VCM即“虚拟通道存储器”,这也是目前大多数较新的芯片组支持的一种内存标准。

VCM内存主要根据由NEC公司开发的一种“缓存式DRAM”技术制造而成。它集成了“通道缓存”,由高速寄存器进行配置和控制。在实现高速数据传输的同时,VCM还维持着对传统SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM内存称为VCM SDRAM。

VCM与SDRAM的差别在于不论是否经过CPU处理的数据,都可先交于VCM进行处理,而普通的SDRAM就只能处理经CPU处理以后的数据,所以VCM要比SDRAM处理数据的速度快20%以上。目前可以支持VCM SDRAM的芯片组很多,包括:Intel的815E、VIA的694X等.

DDDR3

DDR3是身为垃圾佬的我最熟悉不过的了,游戏性能表现不俗,而且价格相比于DDDR4也属实便宜了不少。

DDR3相比起DDR2有更低的工作电压,从DDR2的1.8V降落到1.5V,性能更好更为省电;DDR2的4bit预读升级为8bit预读。
DDR3目前最高能够达到2000Mhz的速度,尽管目前最为快速的DDR2内存速度已经提升到800Mhz / 1066Mhz的速度,但是DDR3内存模组仍会从1066Mhz起跳。

DDR3在DDR2基础上采用的新型设计:

  1. 8bit预取设计,而DDR2为4bit预取,这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8,DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。
  2. 采用点对点的拓朴架构,以减轻地址/命令与控制总线的负担。
  3. 采用100nm以下的生产工艺,将工作电压从1.8V降至1.5V,增加异步重置(Reset)与ZQ校准功能。部分厂商已经推出1.35V的低压版DDR3内存

DDR4

现在绝大多数电脑的内存都是DDR4,2012年,DDR4时代开启,工作电压降至1.2V,而频率提升至2133MHz,次年进一步将电压降至1.0V,频率则实现2667MHz,现在的DDR4频率甚至来到了4800MHZ

DDR5

DDR5是近两年才推出来的,虽然性能十分强大,但是和市面上很多主板的兼容性不佳,并且价格十分昂贵,因此这里就不作详细介绍了。

普通内存和服务器内存

我们家用台式机一般用的都是普通内存,但是在服务器主板上一般用的都是服务器内存,二者之间由什么区别呢?

通的内存比如PC内存等等,大家通常都是在看内存条是DDR3还是DDR4,频率是多少,2133还是3000,用的是什么颗粒?内存时序是多少?4G内存条多少钱,8G内存条多少钱,买哪个划算点?大体上来说,就是会衡量不同品牌,不同产品之间的性能差异,以及追求一个性价比。

服务器内存则不一样,服务器内存最重要的是要稳定和纠错,并不会去追求更高的频率或者速度,但是会更加看重技术,可以这么说,部分先进的技术都用在了服务器内存上,而大部分先进的工艺都用在了普通内存上。

技术

服务器的内存条支持ECC错误校验技术,经过错误校验、纠正,无形中也就保证了服务器系统的稳定可靠。ECC技术的主要作用是用于数据纠错,毕竟服务器内存通常都是长时间工作负载,连续通电工作一个月都是很正常的时,为了保证运行的稳定必须要对内存里的数据进行纠错,才能确保计算机指令的正确传达和执行。

另外热插拔技术也是保证服务器持续稳定运行的一个重要技术,使维护人员可以在服务器正常带电运行的情况下,直接对内存进行插拔操作。

普通内存条检测到错误时,并不能确定错误在哪一位,也无法修正错误。普通内存通常只需要持续工作几小时或十几小时就行。普通的内存条也不具备热插拔这样的技术,想要对PC的内存进行更换等操作都需要关机断电才行。

容量

服务器的内存条容量通常是以4GB起步,服务器里面也会根据实际情况选择安装大容量的内存条。普通内存条容量通常是以2GB起步,现在的电脑上面4~8GB的内存已经够用

价格

服务器内存一般比普通内存价格要低廉很多

用途

普通内存是不能用在服务器上的,但是服务器内存少数可以用在普通主板上,但是尽量不要混用,对于垃圾佬说服务器内存是香饽饽了。

内存颗粒

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如上图所示,是常见的内存颗粒排名以及比较常见的内存条,我们在买内存时一定要注意内存颗粒的区别,最好的内存颗粒肯定是三星,我国的长鑫目前还处于落后阶段(仍需加油),不同内存颗粒价格差距也是很大的。

检测

下载图吧工具箱,使用里面的内存检测工具,可以很方便的检测出内存型号和颗粒。

结语

矿难来啦!