菜鸟成长手册
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内存是计算机不可缺少的部件,所有PC用户都知道内存是什么样,但光知道内存长什么样还远远不够,尽管从外表来看,DDR、DDR2、DDR3三种内存的外衣都一样,但其实却存在不少区别,并且不能互通使用,了解它们之间的区别,可以帮助大家掌握内存知识,并从形形的内存市场进行挑选。
一、同为一个卡口:位置不同
在大家眼里,所有的内存外观看起来似乎都一样,一根细长的“条子”,其实几代内存都存在不少差别,早在SDRAM时代,内存金手指上有两个卡口,用来避免将内存插反,而到了DDR时代,所有的内存金手指上都只有一个卡口,两种内存的区别非常明显,为此对于SDRAM与DDR内存,大家是很容易识别出来的。
正是因为DDR、DDR2、DDR3几种内存上都只有一个卡口,外观又几乎一样,为此很多朋友难以鉴别,不过仔细观察的话,发现三种内存金手指上的卡口左右两边的针脚数量都不同,而每个针脚的大小一样,因而三种内存的卡口位置稍微有一些不同,据了解,DDR内存卡口离内存端最近的距离占整个长度45%;而DDR2内存的这个长度占整个长度47%;DDR3时代则改为41%,用户可以较明显地区分它们的方向,这样就不会出现内存插反或插错等问题,譬如DDR2内存插不进DDR插槽,DDR3插槽无法安装DDR2内存。
二、金手指:针脚布局不一样
大家从内存条的接口上,很容易看到正反面都是一排类似“黄金”的导电触片,它就是内存的金手指,这些导电触片也被称之为针脚数,其作用是负责与主板内存插槽的信号和电压传输,实际上,对于不同规格的内存,其接口类型是根据导电触片的数量和分布情况来决定,由于三种DDR内存的接口类型不同,金手指上的针脚数和分布情况也各不相同,如果大家难以识别,可以去数一下就知道了。
譬如DDR内存的金手指具有184个针脚数量,单面金手指针脚数量为92个,卡口左边为52个针脚,卡口右边为40个针脚;DDR2内存的金手指具有240个针脚数量,单面金手指针脚数量为120个,卡口左边为64个针脚,卡口右边为56个针脚(如图1);DDR3内存的金手指具有240个针脚数量,单面金手指针脚数量为120个,卡口左边为72个针脚,卡口右边为48个针脚(如图2),这也刚好验证了前面所提到的“卡口长度比例”。
三、芯片封装:TSOP与FBGA
在不同的内存条上,都分布了不同数量的块状颗粒,它就是我们所说的内存芯片,同时我们也注意到,不同规格的内存,内存芯片的外形和体积可能都不一样,这是因为内存芯片封装技术的不同,一般来说,DDR内存都采用了TSOP封装形式,而DDR2和DDR3内存均采用FBGA封装形式,采用不同封装形式的内存芯片,不仅外观体积不同,其性能和散热表现也有一定的差距。
譬如DDR内存采用的TSOP封装方式,内存芯片通过引脚焊接在内存PCB上,引脚是由芯片向四周引出,所以肉眼可以看到芯片与内存PCB接口处有很多金属柱状触点,并且芯片封装的外形尺寸较大,芯片颗粒呈长方形显示,其优点是成本低、工艺要求不高,但焊点和PCB的接触面积较小,使得DDR内存的传导效果较差,而且容易受到各种信号干扰,散热也不够理想。
对于采用FBGA封装的DDR2和DDR3内存,与DDR内存最大的区别就是内存芯片的外观,DDR2和DDR3内存的内存芯片都是正方形的,而且体积只有DDR内存芯片的1/3大小,内存PCB上也看不到DDR内存芯片上的柱状金属触点,因为它柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,并向芯片中心方向引出,所有的触点就被包装起来了,外表自然就看不到。其优点是有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是DDR内存的1/4,降低了抗干扰,也提升了散热和性能。
四、速度与容量:翻倍提升
内存性能的快慢,很大程度取决于它的传输速度,内存规格的提升,其重要意义就是提升传输速度,从DDR、DDR2到DDR3内存,它们的速度可以说是“翻倍”提升,对于DDR内存,由于采用的是2bit数据预取设计,为此等效频率是工作频率的2倍,传输速度在200～400MB/s之间;DDR2内存引入了4bit数据预取设计,等效频率是工作频率的4倍,传输速度在400～800MB/s之间;DDR3内存采用了8bit数据预取设计,等效频率是工作频率的8倍,传输速度在800～2000MB/s之间。
在内存容量上,尽管三种内存都会存在相同的容量,譬如DDR、DDR2及DDR3内存都有512MB和1GB两种容量,但从容量标准来看,由逻辑Bank数量的不同,三者的起步容量和最大容量都不一样,DDR内存采用2Bank和4Bank两种设计,因而容量标准为64MB～1GB;DDR2内存采用4Bank和8Bank两种设计,容量标准为256MB～4GB;DDR3内存采用8Bank和16Bank两种设计,容量标准为512MB～8GB(如图3)。
五、延迟值:一代高过一代
任何内存都有一个CAS延迟值,它是内存传输速度快慢的重要标准,因为在实际工作时,内存需要与CPU进行数据交换,而在CPU接到读取内存数据的指令后,内存需要等待CPU的信号请求,此时就需要花费一定时间,这就是内存的延迟时间,一般而言,内存的延迟值越小,传输速度越快。
但我们惊讶的发现,从DDR、DDR2到DDR3内存,它们的传输速度越来越快,频率越来越高,容量也越来越大,延迟值非但没有降低,反而是“翻倍”提升,譬如DDR内存的延迟值为1.5/2/2.5/3;而到了DDR2时代,延迟值提升到了3/4/5/6,这刚好是翻倍提升;到了DDR3时代,延迟值也继续提升到了5/6/7/8或更高(如图4)。
正因为如此,不少朋友认为,既然延迟值提升了,那DDR2内存就比DDR内存速度慢,而DDR3内存也没有DDR2内存快,实际上这是错误的理解,因为要计算整条内存的延迟时间,还要将内存频率计算在内,根据:内存延迟时间=内存时钟周期×延迟值+内存时钟周期,大家就可以发现,其实DDR3内存的延迟时间比DDR2内存小,而DDR内存的延迟时间同样比DDR2高。
六、功耗:一次又一次降低
内存要正常工作,必须获得必要的核心工作电压,而该电压是通过金手指向主板内存插槽来获取,内存电压的高低,也反应了内存工作的实际功耗,譬如一些用户为了超频,往往会在BIOS中提高内存电压值,但这样内存在非标准电压下工作,有时会出现死机、黑屏等故障。一般而言,内存功耗越低,发热量也越低,工作也更稳定。
在功耗方面,DDR内存的核心工作电压被设计为2.5V,其工作功耗大约10W左右;而到了DDR2时代,其核心工作电压从2.5V降至1.8V,从而提供了明显的更小的功耗与更小的发热量;到了DDR3内存时代,核心工作电压从1.8V再次降至1.5V,相比DDR2可以节省30%～40%的功耗(如图5),为此我们也看到,从DDR内存发展到DDR3内存,尽管内存带宽大幅提升,但功耗反而可以降低,此时内存在超频性、稳定性等方面都进一步加强。
小贴士
三种内存的标注不同
在内存发展过程中,为了便于用户识别,三种规格都采用了不同的标注方法,DDR内存通常以DDR266(PC2100)、DDR333(PC2700)、DDR400(PC3200)等来命名;DDR2内存以DDR2- 533(PC2 4300)、DDR2-667(PC2 5300)、DDR2-800(PC2 6400)等来命名;DDR3则以DDR3-1066、DDR3-1600、DDR3-1333等来命名,这些命名都可以在内存PCB的标签上看到。