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内存的基础知识
来源:fjzsksw.com 2009-11-16 编辑:yangmeiling 【字体:小 大】

在产品的设计和运行方面,RDRAM和DDR-SDRAM都有明显的不同。首先RDRAM的数据传输只有16bits,或者说每次传送2字节的数据。虽然SDRAM/DDR-SDRAM采用的是64bit的数据通道,但RDRAM的工作频率明显要高出DDR-SDRAM不少,最初的产品频率都已经达到了400MHz(PC800 RDRAM)。RDRAM每个时钟周期也是传输两倍的数据,在这一点上面和DDR-SDRAM很相似,因此有效数据传输率为800MHz。采用下面这个公式可以计算出RDRAM的最大理论带宽是多少:
  (内存频率)X(#数据通道宽度)/8 =800000000X16/8=1.6GB/s
  通过公式计算可以得出RDRAM PC800的理论最大带宽达到了1.6GB/s。在内存带宽上面RDRAM有着SDRAM不可比拟的优势,这也是INTEL将其指定为Pentium 4处理器的专用内存的主要原因。在实际使用中,RDRAM相比于SDRAM虽然有自己的带宽优势(站在当时的时间来说),但RDRAM需要更长的延迟时间才能够定位首个单元开始读/写操作。
  因此在无法发挥出高带宽特点的情况下,RDRAM所表现出来的性能比SDRAM或DDR-SDRAM都要差,这也是为什么在Pentium3 平台上面采用SDRAM内存所表现出来的性能反而更高的原因。RDRAM利用高频率来并发执行内存中的其他单元后,会因为其高频率的原因产生一个短暂的延迟。因此在后续推出的RDRAM内存模块具有更高的时钟频率(533/1066MHz以及600/1200MHz),增加的仅仅是其内存带宽而已。运行得最快的内存还是DDR-SDRAM。
  和DDR-SDRAM相同,RDRAM的某些芯片组也能够使用双通道模式的内存,不过这同样需要一组相同的内存条。另外由于RDRAM高频率也带来高发热量,因此RDRAM内存条上面都有一个金属散热板用于辅助散热。RDRAM主要有PC800,PC1066和PC1200几种类型(PC800是指实际频率加上每次传输双倍数据的总和),单根内存条的容量从64MB到512MB不等。RDRAM模块采用184针,封装方式叫做 RIMMs(RAMBUS Inline memory modules)。
  应该选择哪种内存?
  要回答上面的问题之前还要了解几个因素。首先如果你已经有一台电脑,且并不想大刀阔斧的进行升级的话,你至少要先了解你当前主板所支持的内存种类。
  一般而言,主板都仅支持一种类型的内存:SDRAM,DDR-SDRAM或者RDRAM。如果你想增加你计算机中的内存总量的话,你需要了解你当前系统中所使用的内存容量多大,然后购买同类型,同速度的内存条(注意内存类型并不是内存的品牌,而是SDRAM,DDR或RDRAM中的哪一种)。与此相关的信息应该很容易在你的主板说明书上面找到。
  从理论上讲,使用SDRAM内存的系统,能够使用速度更快的内存条需要看主板是否支持以及内存正确的速度设置。比如说,在早期的INTEL Celeron系统采用66MHz时钟频率,因此仅需要PC66的SDRAM就行了,但也可以使用PC100和PC133 SDRAM,不过它们的时钟频率都只运行在66MHz的水平。虽然说SDRAM内存普遍具有向后兼容性,但在实际情况中由于SDRAM发布已久,电压和其他规格也几经变动,因此最稳妥的办法是采用主板说明书上面推荐的内存(如果有可能买到的话)。
  在技术更新时期的主板,有的具有支持多种内存的功能,比较常见的如同时支持SDRAM和DDR-SDRAM内存。具体的情况可以参考你的主板说明书,但因该注意的是,即使你的主板能够同时支持SDRAM和DDR-SDRAM内存,但那并不代表你能够将两种不同类型的内存混插。不同类型的内存是无法同时工作的。
  一些主板支持DDR和RDRAM内存采用双通道的方式进行工作,双通道的意思是两根彼此独立的内存模块在主板上被同时访问,因此得到两倍的最大带宽。不过这需要你使用完全相同的一组内存。如果你现在仅有一根内存条又准备使用双通道功能的话,建议你购买和当前内存完全相同的内存条。
  如果你计划购买一个全新的系统,那么你应该根据你所选择的处理器来购买相应的内存。虽然现在DDR2100和PC133是市场上最容易被找到,且最便宜的内存,但如果你购买INTEL或AMD最新系列的处理器的话则需要选择更高速率的DDR-SDRAM。如果你选择INTEL 800MHz前端总线的处理器或者AMD的Athlon 64处理器的话,则需要购买PC3200才能够充分发挥处理器的性能。
  大容量内存的优势
  内存并不是越多越好,当然内存容量也不能太低,内存对计算机速度快慢的影响总是相对的。我们先来看看内存不足会引起什么样的后果。如果你同时打开了多个应用程序,那么内存的使用量就会猛增。当所有的可用内存都用尽了,系统就会使用虚拟内存(采用一部分硬盘空间作为扩展RAM),由于硬盘的速度和内存相比要慢许多,因此当操作系统频繁访问虚拟内存时,系统的整体速度就将大幅下降。
  如果你的计算机经常出现这种情况的话,那么增加内存将会是你提升系统性能的最佳办法。由于每个人的计算机使用环境不尽相同,因此最小内存的使用大小也不相同。如果你使用Windows2000操作系统,将内存容量从64MB升级到128MB,系统的性能将得到大幅的改观;同样的系统从 512MB升级到1GB内存对性能的提升就微乎其微了。每一位用户对系统内存的需求都不是固定的,这取决于所使用的操作系统和应用程序。
  例如使用新版本的Windows 2000/XP,系统内存的需求量就比使用Windows 9x/ME要大。对于系统测试来说,使用内存的大小对结果也有很大影响。比如说使用256MB和512MB的DDR内存,采用sysmark2002来评测系统性能。使用256MB DDR内存所得到的Internet Content Benchmark分数为425,Office Productivity分数为219;而使用512MB DDR测试的结果分别是452和246。由此可见不同内存容量对性能影响是巨大的。
  当然内存也并不是越多越好,系统测试中两者的分数之所以相差那么多,是因为测试时系统负载压力增大,尤其是在Sysmark的Office application测试中。系统的负载增加就需要使用更多的内存。不过测试归测试,在实际使用中是否需要升级内存主要在于你自己对当前系统表现的感受。 内存带宽和延迟
  在以前的I845PE平台上,单通道的DDR内存所提供的带宽并不能够满足Pentium4处理器的需求。但当INTEL发布 I865PE/I875P芯片组之后,采用双通道技术使DDR内存的发展发生了重大的变化。如同前文中所提及的那样,内存频率应该和前端总线速度相一致(或者说速率比为1:1),才能够充分发挥处理器的性能。如果选用800MHz前端总线的Pentium4处理器的话,那么所选用的内存也需要高频率才能够满足处理器的数据吞吐量。首先不说内存工艺和封装可能遇到的困难,高频率内存将带来更高的时间延迟(例如RDRAM),那么这种高频率内存的速度参数普遍较低。提高频率可以增加带宽,但同时会增加内存的时间延迟。因而带宽和延迟本来就是一对矛盾的技术参数。
  不过双通道技术在一定程度上缓解了这种矛盾的激化。双通道技术在大幅增加内存带宽的情况下,仍然保持了较低的时钟延迟。因此这项技术在DDR内存发展史上的确是一个重要的进步。
  令人困惑的内存时间参数设置
  前文中所频繁提及的内存时间参数,通常意义上说就是系统在数据获取或传输之前处于等待内存的准备状态的时间长短。内存延迟时间就像是一个人进入餐厅吃饭,当你点完菜,并等待所点的菜送来的那一段时间。对于速度快的计算机而言,能够用较少时间就从内存中得到所需要的数据。因此反过来说,具有较低时间延迟的计算机通常也具有较高的性能表现。
  对于内存延迟问题来说具有普遍性,不论你使用的是AMD还是INTEL的处理器都会遇到这种问题。这也是JEDEC(一个内存规则制定组织)对于延迟时间参数达不到2-2-2-5的内存不考虑其成为正式动态内存的标准的原因。
  内存延迟时间参数是由四个彼此独立的数字所组成(如:2-2-2-5)第一个数字代表CAS(Column Address Strobe)延迟,这通常是最重要的内存延迟参数。横线之后的第二个数字表示RAS-to-CAS延迟(Row Address Strobe),接下来分别是RAS Precharge延迟和Act-to-Precharge延迟。一般而言四个数中越往后值越大。
  Crucial DDR333的时间延迟图表。显示了CAS2,CAS2.5和CAS3的延迟情况(以CL=2为例)。注意横向起伏不定的那条线表示时钟信号的升降。由于是双倍数据传输率的RAM,因此在每个时间单元中有两个点。记录从读入命令和第一段输出数据之间的部分就是CAS延迟。CAS延迟采用时钟周期来表示, CAS值越大,代表最初所浪费的时钟周期越多。如CAS3中,读入命令在T0(Time=0)被发送,而第一段输出数据到T3(Time=3)才被执行。
  因此以此类推,采用能够运行在时间参数为2-2-2-5 DDR内存的计算机要比采用3-4-4-8的计算机运行得更快,更有效率。因此延迟时间较低的内存在接到指令到传输/接收数据的这一过程反应更快。
  结语:选择高频率还是低延迟
  在竞争激烈的市场中,一旦某一家厂商推出了新产品或者新技术,其他的厂商必将蜂拥而起,在自己的产品线中推出使用新技术的新产品。如果哪一家厂商不这样做,那么留给他的就是消费者无情的指责和市场残酷的淘汰。
  对于追求完美的消费者来说,到底是选用速度更快但访问时间较长的内存,还是选用速度稍慢但访问时间较短的内存而进退两难。鱼与熊掌不可兼得,要么选择高速内存(如PC4000 DDR),虽然内存延迟时间较长,但可以为处理器提供大量的带宽。从而弥补延迟时间较长的劣势。要么选择内存自身频率较低,但延迟时间相对较短的内存(如 PC3200和PC3500)。
  但如果处理器超频的话,内存带宽会受到限制。如果你不打算进行处理器超频的话,使用CL=2的PC3200应该是一个不错选择。较低的内存时间延迟,可以让处理器和内存之间的数据交换更有效率。高效的数据传输率对于游戏和3D应用都是影响巨大的,特别是对那些FPS(第一人称射击游戏)的玩家来说尤其如此。



 
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