认识内存频率

在装机配置单上,内存一项会写上容量和频率,而在内存条的标签上,同样会标记内存频率,如果咨询商家,他会告诉你内存速度是多少,因而仔细观察会发现,大家对于内存频率的说法都不一样。为此,我们有必要彻底认识内存频率的真实情况。

一、什么是内存频率

顾名思义,内存频率就是指内存的工作频率,内存频率通常以MHz(兆赫)为单位来计量,内存频率在一定程度上决定了内存的实际性能,内存频率越高,说明该内存在正常工作下的速度越快。因而内存频率与CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它也代表着该内存所能达到的最高工作频率,比如DDR2内存的频率有533MHz、667MHz及800MHz等几种;而DDR3内存的频率有800MHz、1066MHz、1333MHz等几种。

内存频率越高,速度越快,这就好比开车一样,驾驶员将油门加的越大,车开的就越快,但这也需要与“系统”的配合,车的最快时速再高,但是受到路面限制的话,还是无法发挥最佳性能,而且车开得越快,安全系数也越低。内存频率也是如此,频率为667MHz的DDR2内存,实际工作时的速度并无法达到667MHz,而且过高的内存频率,还会导致内存延迟的增长,反而影响内存速度,因而受到工艺技术的限制,DDR2内存的最高频率一般为800MHz。

二、内存频率的由来

在电脑主机内部,一个设备与另一个设备通过系统总线传递数字信号,CPU可以通过前端总线与内存、显卡及其他设备进行数据交换,这些设备需要具有相似的“同步”或“异步”频率才能协调工作,CPU外频、显卡总线频率、主板总线频率,为此内存也必须需要对应的频率来满足需求。

内存频率是体现内存速度的关键参数,也是内存性能高低的主要标志,内存频率的大小,首先取决于内存的显存颗粒类型,由于技术工艺、芯片结构的不同,使得DDR2内存与DDR3内存的工作频率可能就不一样。其次由于封装方式的不同,内存的工作频率也可能不同,譬如采用TSOP封装的显存颗粒,其最高频率只有400MHz,而对于FBGA封装的显存颗粒,最高频率可达到550MHz以上,为此DDR2/DDR3内存都采用了FBGA封装。

对于采用同种类型、同封装的颗粒,由于显存颗粒的档次不同,内存工作频率也不一样,譬如采用FBGA封装的DDR2内存,由于显存颗粒的品质不同(主要是指显存颗粒的速度),因而DDR2内存也有不同的工作频率,DDR2 533、DDR2 667、DDR2 800等就是如此来的。另外,对于看似同一个规格的内存,有时由于内存质量的不同,使得它的实际频率也不一样,譬如一条DDR2 667内存,由于显存颗粒的品牌、PCB工艺等不同,它们的超频潜力不一样,有的可以只能在333MHz等效频率下工作,而有的则可以超频到400MHz等效频率下使用。

三、内存频率的分类

1.工作频率

内存频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,对于内存的工作频率,它是指内存颗粒的实际工作频率(即标准频率),也就是内存Cell阵列(Memory Cell Array)的工作频率,因为该频率的数值主要由内存上DRAM颗粒的速度来决定的,有时也会被称为内存的“核心频率”。以DDR2内存为例, DDR2 533、DDR2 667、DDR2 800三种内存的工作频率也分别为133MHz、166MHz及200MHz。一般而言,在实际运行的时候,内存的工作频率通常与CPU外频保持一致,因而我们也可以将内存的工作频率看成是内存的外频。

2.等效频率

内存的等效频率,实际是指内存的数据传输频率,例如DDR2 667内存的频率为667MHz,就是指内存的等效频率,为何内存的工作频率与等效频率不同呢?它们的关系又是怎么样?以DDR2内存为例,由于引入了4bit数据预取和频率不对等的设计,DDR2内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据,也就是说,DDR2内存的等效频率是工作频率的四倍,因而DDR2 533、DDR2 667、DDR2 800三种内存的工作频率也分别为533MHz、667MHz及800MHz。

3.总线频率

内存的总线频率也称内存总线的工作频率,实际上它是指内存的时钟频率,也就是内存颗粒的显存频率,它在很大程度上决定了内存的数据传输率,对于DDR2内存,由于DDR2引入了4bit数据预取设计,使得控制I/O Buffer的时钟频率提升到核心频率的两倍,也就是说,DDR2内存的总线频率是工作频率的两倍,即DDR2 533、DDR2 667、DDR2 800三种内存的总线频率分别为266MHz、333MHz及400MHz。对于DDR3内存,由于采用了8bit数据预取设计,因而时钟频率提升为核心频率的四倍,而特效频率相当于核心频率的八倍,例如DDR3 1600内存,它的工作频率为200MHz,总线频率则为800MHz,而等效频率达到了1600MHz。

4.实际频率

说到内存的实际频率,或许大家会将它与内存的实际工作频率(即工作频率)相混淆。实际上,这里指的实际频率,是指内存在不同环境下的使用频率,我们知道,内存本身并不具备“晶体振荡器”,因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供,也就是说,内存无法决定自身的工作频率,它的实际频率是由主板来决定的。

因而内存的实际频率,有时并不等于它的工作频率,这主要是根据CPU的外频来决定,譬如外频为266MHz的酷睿 2 E6400,由于内存实际频率等于CPU外频,在不超频的情况下,如果搭配工作频率为333MHz 的DDR2 667内存,此时内存的实际频率则为266MHz,如果将CPU外频超到333MHz使用,此时内存的实际频率等于它的工作频率(即333MHz),假如CPU外频达到了400MHz,此时DDR2 667内存的实际频率也将为400MHz。

四、内存频率的标法

在内存市场,通常同一条内存,有时内存频率标注的指标不同,譬如一条DDR2 800内存会标记“800”和“6400”两个指标,而DDR2 800内存也可称为PC2 6400内存,这让用户觉得很费解,实际上,这两种说法都是指同一种内存指标。通常而言,DDR2 800表示内存规格,其中的800是指内存的等效频率,而PC2 6400表示内存的传输标准,其中的6400表示内存的带宽,标注方法是可以根据公式来计算的,DDR2 800用公式800(MHz)×8(Byte)=6400MB/s(即PC2 6400指标)。