RAM類型：您需要了解的有關主內存的所有信息

La RAM 計算機的性能是最重要，最令人垂涎​​的元素之一，因為它可以為您的系統帶來速度。 此外，RAM的類型很多，每種RAM具有一定的特性，用戶必須監視這些特性，以了解該模塊是否與他們的設備兼容或是否會提供或多或少的性能。 對於大多數用戶而言，許多這些技術特徵是完全未知的。

因此，在本文中，我向您展示了有關RAM內存所需的所有知識，因此，下次購買模塊擴展計算機內存時，它不會給您帶來任何秘密。 如果你想 成為真正的記憶“專家” RAM類型，請繼續閱讀...

一個小歷史

背景

該 電腦需要內存 存儲程序（數據和指令）。 最初，30年代的計算機使用打孔卡。 它們是硬紙板或其他具有戰略意義的孔的材料，以便計算機可以將這些孔解釋為二進制代碼。 這樣，程序就被加載了。 是一個女人想出了這些打孔卡，特別是 艾達（Ada Lovelace）（艾達·拜倫（Ada Byron））。 艾達被認為是 第一位程序員 歷史，因為他的工作使查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）著名的分析引擎變得有用。

機器逐漸發展。 隨著1946年ENIAC的到來， 真空閥 建立 帶觸發器的記憶。 這些閥門由於不可靠而造成許多問題，它們的結構類似於燈泡，並且像這樣燒壞，因此必須經常更換。 另外，它們被加熱並消耗大量能量。

需要一些不同的東西 電子 如果你想進步。 1953年，開始使用鐵氧體存儲器。 直到1968年，IBM才設計出了 第一個基於半導體的存儲器。 這種固態存儲器解決了以前的問題，提供了更高的可靠性，耐用性和更快的速度。 它具有64位容量，但最有趣的是第一批存儲芯片仍在這裡。

在很多歷史上， 不同的內存格式，例如磁帶，軟盤，光學介質（CD，DVD等），第一個磁性硬盤驅動器（HDD），半導體存儲器（SSD，RAM，寄存器，緩衝區/緩存，ROM等）等。

在這一點上，必須說過去 記憶體水平。 程序所在的中央存儲器。 但是隨著計算的發展，直到諸如RAM之類的快速存儲器出現之前，各種類型的其他可編程存儲器也被包括在內。

RAM的到來

當RAM出現時，計算機開始具有兩層內存。 一方面，存在著更大的容量，更低的速度和更便宜的內存，因為 二級記憶。 該二級存儲器是硬盤，目前已從磁性硬盤（HDD）演變為當前基於半導體或SSD的固態硬盤。

雖然 主存儲器或主存儲器就是我們所說的RAM （隨機存取存儲器或隨機存取存儲器）。 該存儲器的速度是輔助存儲器的幾倍，但其容量卻要低得多，因為它的價格較高，而且擁有非常大的容量是不現實的。

通過輔助存儲設備和處理單元之間的更快的中間存儲空間，可以補充大容量的輔助存儲設備來存儲我們的程序和數據，從而可以在不犧牲大容量的情況下提供額外的速度。 在RAM中，他們會去 從正在運行的進程或程序中加載指令和數據 這樣CPU可以訪問它們而無需訪問輔助內存，這會慢很多。

另外，RAM是一種 易失性存儲器 如果卸下電源，它將丟失其內容物。 僅具有這種類型的內存是不切實際的，因為每次關閉設備時，所有內容都會丟失。 這就是為什麼二級存儲器仍然如此必要的原因。 它們是永久性存儲器，不需要恆定的電源來存儲值。

如果您喜歡歷史， RAM時間軸 歸納為：

• 最早的RAM存儲器之一是 磁芯 1949年。每一位存儲在鐵磁材料的環形中。 每塊直徑為幾毫米，因此佔用了大量空間並限制了容量。 但是對於這種類型的隨機存取存儲器，它絕對比中繼線和延遲線更好。
• 1969年，第一批採用Intel半導體製造的RAM出現了。 使用3101 64位等芯片。 第二年，他提出了 DRAM內存 1 KB（芯片1103），奠定了當前隨機存取存儲器的基礎。 實際上，DRAM將成為標準，因此IBM的發明接管了整個行業。
• 數年後，隨著芯片的容量和性能的提高，它們將繼續小型化，直到SIPP和DIP開始被丟棄以開始使用當前的芯片。 SIMM模塊 （單列直插式內存模塊），即所有觸點在一側的模塊。 這樣就很容易更改RAM並像添加擴展卡一樣添加它們。
• 在80年代後期，處理器技術使處理器比RAM快得多， 瓶頸。 有必要增加滯後存儲芯片的帶寬和訪問速度。
• 眾多技術 開始出現以最小化此瓶頸，例如受英特爾80486突發模式啟發的FPM RAM（快速頁面模式RAM）技術。一種尋址模式，可改善訪問速度，訪問時間為70或60 ns。
• EDO RAM， o擴展數據輸出，將在1994年發布，訪問時間為40或30 ns。 在此基礎上的改進是BEDO，Burst EDO，比EDO提高了50％。
• 該 更快的記憶 它們是微處理器的，例如基於單元的寄存器SRAM（靜態RAM）。 但是，使用它們實現強大的功能非常昂貴，因此儘管具有出色的性能，但它們並不實用。 這就是為什麼它們被降級到較小的緩衝區或非常小的CPU寄存器的原因。 因此，EDO，BEDO，FPM仍然是DRAM類型。
• 1992年，三星製造了第一款商用芯片 SDRAM， （同步動態RAM），當前標準。
• 從這裡開始，所有RAM都基於SDRAM存儲單元。 第一個出現的是 Rambus公司 來自英特爾，它在便宜的SDR RAM（單數據速率RAM）面前毫髮無損。
• 為了提高以前的產品的性能，而不是像Rambus那樣提高價格， DDR將到達 （雙數據速率）。 DDR允許在每個時鐘週期中同時在兩個通道上傳輸，從而使SDR的性能提高了一倍。
• 從DDR那裡，您知道歷史如何隨著DDR的出現而延續 DDR2，DDR3，DDR4，DDR5，...

...但是還不夠

計算需要越來越多的性能。 這 HDD已演變為SSD 快多了。 微處理器開始在功能單元和RAM之間包括自己的快速存儲器。 這樣，他們可以向它們加載數據和指令以進行更多即時訪問，而不必在每次需要某些東西時都直接進入RAM。

我指的是這些記憶 高速緩存存儲器，充當CPU和RAM之間的緩衝區的緩衝區。 必須說，過去您可以購買諸如RAM之類的緩存模塊，並且可以根據需要添加。 像舊的協處理器或FPU之類的東西，它們沒有集成在CPU芯片本身中。 但是隨著時間的流逝，它們被集成到處理器包本身中（例如，參見Intel Pentium Pro），並最終成為與當前微處理器相同的IC的一部分。

這些緩存存儲器 一直在增長，例如當前的L1（對指令/數據而言是統一的或單獨的），統一的L2，L3等。 不僅如此，還正在微處理器外部進行工作，以某種方式加快對數據和指令的訪問，例如英特爾Octant模塊和其他類型的緩衝區，但這是另一回事了……

DDR SDRAM

將您置入後台，您已經知道在到達之前要走的路 當前的DDR SDRAM。 現在，我們將看到存在的類型及其特徵。 必須說，與主要使用其RAMBUS的Intel Pentium 4相比，AMD Athlon是第一個支持便宜的DDR的公司。 面對基於AMD的計算機的銷售和性能，英特爾也被迫採用DDR ...

類型

根據DDR版本

該 DDR版本 允許不同的回報：

• DDR：PC-xxxx表示模塊的帶寬，例如，如果是PC-1600，則由100.000.000 hz（100 Mhz總線）乘以2（即雙數據速率）x 8字節= 1600 MB / s或1.6 GB得出/ s傳輸。
  • DDR-200（PC-1600）：具有100 Mhz總線和200 Mhz I / O。 它的名稱來自其1600 MB / s或1.6 GB / s的傳輸。
  • DDR-266（PC-2100）：具有133 Mhz總線和266 Mhz I / O。 傳輸容量為2.1 GB / s。
  • DDR-333（PC-2700）：具有166 Mhz總線和333 Mhz I / O。 傳輸容量為2.7 GB / s。
  • DDR-400（PC-3200）：具有200 Mhz總線和400 Mhz I / O。 總共有3.2 GB / s的最大傳輸量。
• DDR2：每個週期使用4位，即2向和2向後。 這提高了先前DDR1的潛力。
  • 從DDR2-333（PC2-2600）：它與100 Mhz基本總線一起工作，具有166 Mhz I / O，使其傳輸容量為2.6 GB / s。 存取時間為10 ns。
  • 高達DDR2-1200（PC2-9600）：總線高達300Mhz，I / O和600GB / s傳輸速度高達9.6Mhz。 存取時間為3,3ns。
• DDR3：與DDR2相比，允許更高的傳輸速度和工作速度，儘管延遲時間更長。
  • 從DDR3-1066（PC3-8500）：133 Mhz總線，533 Mhz I / O，8.5 GB / s傳輸速度。 7.5 ns的訪問時間。
  • 高達DDR3-2200（PC3-18000）：350 Mhz總線，1100 Mhz I / O和18 GB / s的傳輸速度。 存取時間為3.3 ns。
• DDR4：與以前相比，電源電壓更低，傳輸速率更高。 不幸的是，它具有更高的延遲，這在所有其他條件相同的情況下會降低其性能。
  • 從DDR4-1600（PC4-12800）：具有200 Mhz的基本總線，1600 Mhz的I / O和12.8 GB / s的傳輸速度。
  • 高達DDR4-2666（PC4-21300）：具有333 Mhz的基本總線，2666 Mhz的I / O和21.3 GB / s的傳輸速度。
• DDR5，DDR6，DDR7 ...： 不久的將來。

根據模塊類型

很多 SIMM模塊演變為當前的DIMM，分為：

• DIMM（雙列直插式內存模塊）：兩側帶有觸點的內存模塊，允許更多數量的觸點。 它們是台式計算機使用的計算機。
• SO-DIMM（小尺寸DIMM）-這是常規DIMM的縮小版本，即用於較小計算機的較短模塊。 它們用於筆記本電腦，具有小型尺寸的miniPC的主板，例如mini-ITX等。

不管它們是DIMM還是SO-DIMM，它們都可以具有上面看到的不同容量，特性和類型。 這不會改變任何東西。

根據渠道

RAM內存模塊 可以分組 一輛或多輛公共汽車：

• 單存儲通道：將所有內存模塊組合到一個插槽組中，共享同一條總線。
• 雙存儲通道-主板上有兩個獨立的內存插槽組。 可以將模塊插入具有兩個單獨總線的這兩個通道中，以提供更大的帶寬，從而提供更高的性能。 例如，如果您擁有帶有集成GPU的APU或Intel，則可以通過允許CPU MMU訪問一條總線而GPU內存控制器訪問另一條總線而又不干擾這兩者來帶來很多好處。
• 四通道內存通道當訪問需求高得多時，有可能找到具有四個通道的主板，儘管如果沒有真正使用此容量，具有四個通道的並不總是能提供預期的性能。

潛伏

最後，當您要擴展RAM時，除了已經看到的功能之外，還有一系列功能可能會在購買正確的功能時使您感到困惑。 我是說 潛伏期，CAS，RAS等。 至於電壓和模塊類型，事實是這將取決於主板的兼容性和所選的內存類型。 您應該閱讀主板的手冊，以了解芯片組支持的內存以及模塊的類型。

您也可以查看已安裝的一個或多個內存模塊，以了解如何獲取類似的模塊以對其進行擴展，並且該模塊具有相同的特性並且兼容。

RAM的速度始終與兩個因素有關，一個是 時鐘頻率，另一個是延遲。 延遲是訪問（寫入或讀取）所花費的時間。 並且可能存在具有不同延遲的相同類型的模塊，這使用戶感到困惑，因為他們認為如果安裝具有不同延遲的模塊將不兼容，或者會影響或不影響...我將在這裡嘗試澄清。

首先你必須 清楚RAM的工作原理當需要訪問特定的存儲塊（即存儲數據的一部分存儲器）時，該存儲器按行和列分佈。 通過激活適當的行和列選擇行，您可以編寫或讀取所需的任何內容。 但是要使這些訪問操作發生，它們需要經過幾個週期才能執行延遲操作的操作。 那就是等待時間。

我如何知道模塊的延遲？ 好吧，您可能已經註意到，模塊的標記類型為16-18-18-35或類似標記，這些延遲以納秒為單位。 每個數字根據其所處的位置具有其含義：

• 16：第一個值也可以顯示為CL或CAS Latency，它大致表示處理器從RAM請求數據到定位並發送數據之間的時間。
• 18：第二個數字可以找到為TRCD或RAS到CAS Latency，該數字表示內存行（RAS）和列（CAS）的位置與激活之間的時間，請記住，內存的組織方式就像是棋盤。
• 18：第三個數字可以找到為TRP或RAS預充電，是指內存進行換行（即停用當前正在使用的數據線並激活新線）所花費的時間。
• 35：最後，第四個值指示可以預充電的形式顯示為TRAS，活動或活動。 表示在內存可以再次訪問數據之前等待的時間。

當 數字越小越好會更快。 如果您有一個帶CL4和CL11模塊的DDR9模塊，毫無疑問，後者會更快。

您可以混合使用具有不同延遲的模塊嗎？

這是它的來歷 世紀的問題，以及許多用戶的困惑。 答案是肯定的。 如果您的DDR4模塊具有相同的時鐘頻率，但計算機中安裝了特定的CL，而您購買了另一個具有相同特性但具有不同CL的DDRXNUMX，則沒有關係。 它將起作用，它們不會兼容，您的團隊不會拒絕它。 延遲就像容量或品牌一樣，模塊之間可以有所不同而不會發生任何事情。

所以呢？ 唯一的一件事也許您將無法獲得最佳性能，或者視您的選擇而定會降低一些性能。 我將通過一個示例向您解釋。 想像一個實際案例，您在計算機中安裝了4 GB，8 Mhz的Kingston DDR2400模塊和CL14。 但是您想擴展RAM並以4Mhz和CL8的價格購買Corsair DDR2800 16GB。 您將擁有兩個完全兼容的模塊，您的團隊會容忍它，並且它不會停止工作。 您將有16 GB的RAM工作。 但是...可能會發生幾件事：

1. 兩個RAM模塊均將其頻率降低至JEDEC標準的默認配置文件，例如2133 Mhz。 也就是說，通過降低時鐘頻率並因此降低其傳輸速率，您的內存將變慢一些。
   
2. 模塊的另一種選擇是在延遲和頻率上與現有模塊匹配。 在這種情況下，兩者都將以2800Mhz和最高CL工作，而不是2400 Mhz。

什麼時候有問題？ 使用雙通道或四通道時。 在這種情況下，最好根據特性購買相同的模塊（製造商的能力和品牌可能會有所不同）。

我需要多少內存？

好吧，總結一下 取決於每個用戶的需求。 例如，如果您要使用辦公軟件，瀏覽等，則4-8 GB可能就足夠了。 但是，如果您想玩遊戲，可能需要8-16GB。 如果要實現多個虛擬機，則可能需要32 GB或更多的空間……這是非常個人的事情。 沒有神奇的公式可以滿足您的需求。

重要的是要查看要定期使用的軟件的推薦要求，以便正確地選擇硬件...

有一個公式可以幫助您選擇最小的基本內存，以免安裝數量少於應有的數量。 並經歷 為每個CPU擁有的每個內核增加2 GB。 因此，如果您有四核，則至少應有8 GB。