硬件童话——内存的故事（下）
电脑学堂
在上一期中，大家已经认识了我的起居室，也跟内存我有了初步的接触。今天，大家可以跟我们家族中的几大成员一一见面，同时还可以了解在我们家族中，谁的本事最大……
虽然我们内存家族的老祖宗都是“RAM”，也就是“随机存储器”。但随着时间的流逝，在PC这个舞台上，我们家族主要有三个成员，也就是“老大”SDRAM、“老二”DDR SDRAM、“老三”DDR2 SDRAM。
一 内存家族成员
1.已经退休的SDRAM
“老大”SDRAM出生于1996年，它的正式英文名字是“Synchronous Dynamic Random-Access Memory”，简称“SDRAM”。如果翻译成中文，就是“同步动态随机存储器”。
小知识：
所谓“同步”，是指这种存储器能够与系统总线以相同的频率同步工作，比如说当CPU的外频是100MHz，SDRAM便能以100MHz的速度跟上CPU的节奏进行“同步”工作。实际上从SDRAM开始，后面出现的DDR SDRAM、DDR2 SDRAM也都是“同步动态随机存储器”，只不过它们比老大哥SDRAM要更加聪明、能干一些罢了。
SDRAM的本事大小，与CPU这位上司有很大关系：当CPU的外频只有66MHz时，此时SDRAM的工作频率便是66MHz。后来，CPU的外频全部提升到了100MHz，为了能跟上CPU的步伐，此时SDRAM也通过自身努力，可以与CPU一样，工作在100MHz状态下。为了表彰SDRAM的这次巨大进步，Intel联合几个厂商，给可以工作在100MHz状态下的SDRAM颁布了“PC100”的称号。
后来，CPU这位上司的外频又提升到了133MHz，为了不拖CPU的后腿，SDRAM也开始工作在133MHz上，以便保持与CPU“同步”。这种可以工作在133MHz的SDRAM，获得了“PC133”的荣誉称号。
虽然SDRAM工作非常努力，但毕竟年纪大了。当CPU的能力越来越强时，SDRAM已经心有余而力不足。于是，SDRAM的弟弟——DDR SDRAM开始顶替SDRAM，如今SDRAM过着自己的退休生活。
2.正当壮年的DDR SDRAM
对于我们内存来说，代表我们工作能力的主要指标就是“带宽”，也就是我们这种“中转仓库”的“中传速度”——单位时间内可以传输的最大数据量。可以用一个简短的公式来说明内存带宽的计算方法：
内存带宽=工作频率×位宽
小知识：
带宽的单位是“MB/s”，也就是每秒钟可传输的最大数据量，而位宽是内存总线的宽度（以“bit”表示），而工作频率是指输送数据的频率（以“MHz”表示）。因此，要提高内存性能，要么增加内存的总线位宽，要么提升内存芯片的工作频率，或者同时提升两者。
其实，SDRAM之所以退休，主要原因就是因为它的带宽有限，满足不了新型CPU的带宽需要。DDR SDRAM也就是采用了DDR（Double Data Rate，双数据速度）技术的SDRAM。
为了表彰DDR SDRAM的特殊贡献，在称呼DDR SDRAM时，采用了一套新的称呼：以DDR打头，后面跟随的是该内存相对于SDRAM的工作频率。例如“DDR400”就表示该内存的实际工作频率是200MHz，但因为它具备“DDR”功能，它的性能相当于两根工作在200MHz的SDRAM，因此以“400”来凸显它的能力。除了DDR400外，还有DDR333、DDR266等称呼。
除了用工作频率来称呼DDR SDRAM内存条之外，有时也用带宽值来称呼，例如DDR400的带宽是3200MB/s，于是也用“PC3200”来称呼DDR400内存。同样，DDR333就是“PC2700”，DDR266就是“PC2100”。
3.年轻气盛的DDR2 SDRAM
虽然目前DDR SDRAM的日子表面看很红火，但实际上它的地位已经江河日下——DDR SDRAM的弟弟、DDR2 SDRAM已经开始登上舞台了。
当工作频率相同时，DDR2 SDRAM的带宽是DDR SDRAM的两倍、SDRAM的四倍。
在称呼DDR2 SDRAM时，采用了与DDR SDRAM相同的方法，都是以内存条的工作频率来进行标志的，例如DDR2 400表示该内存的工作频率为400MHz（实际内部存储单元的工作频率为100MHz），DDR2 533表示该内存的工作频率为533MHz（实际内部存储单元的工作频率为133MHz）。
除了用工作频率来标示DDR2 SDRAM内存条之外，有时也用带宽值来标示，例如DDR2 400的内存带宽为3.2GB/s，所以又用PC2-3200来进行标志。DDR2 667内存的带宽为5.3GB/s，所以又可以用PC2-5300来进行标志。
二 成员外貌特征
初步了解了我们内存家族的成员之后，还是来认识一下它们吧。
从外形上看，DDR SDRAM与SDRAM差别并不大，它们具有同样的长度与同样的引脚距离。只不过DDR SDRAM内存采用的是184Pin引脚，金手指中只有一个缺口，而SDRAM内存条是168Pin，金手指中有两个缺口（图1）。
从外观上来看，DDR2 SDRAM与DDR SDRAM非常相似，两者的长度是一样的，但DDR2 SDRAM使用的是240pin的金手指，而DDR采用的是184Pin的金手指（图2）。
三 内存技术参数
在碰到内存家族的成员时，如何知道它是什么内存呢？如何判断它的工作能力呢？这些都可以通过技术参数来进行了解。
在所有的正品内存上，一般都有一个标签，也就是我们内存的身份证了。有了这个，大概就可以知道我们的来历了。以图3中这位兄弟为例进行介绍。
1.内存品牌
内存品牌也就是生产该内存条的厂商的名字，例如三星、KingMAX、威刚等等，通过标签上的商标可以看出来。
2.容量
内存条是由一片片内存芯片构成的，一片内存芯片的容量一般只有几MB，而由若干片芯片就能构成一根具备几十或几百MB的内存条了。内存容量反映的就是一根内存条的总容量，也就是“仓库”的“库容”。
3.类型
一般用“DDR”来表示该内存的身份是“DDR SDRAM”，如果是DDR2 SDRAM，往往会出现“DDR2”的字样。
4.频率
这个参数非常关键，它标示的就是当前内存的工作能力了。例如“PC3200”表明这是一根DDR400的内存。
5.延迟时间
标签中的“CL3”表示的是该内存的“延迟时间”。除了这种写法外，还有“CL=2.5”、“CL=3”等等。
延迟时间是内存的一个重要指标，它主要包括CAS延迟时间（CAS Latency、简称CAS或CL）、RAS到CAS的延迟时间（RAS to CAS Delay、简称tRCD）、RAS预充电时间（RAS Precharge Time、简称tRP）、RAS Active Time（内存行地址有效至预充电的最短周期、简称tRAS）等几种，一般来说，延迟时间越短，那么内存的工作速度越快。但在DDR2 SDRAM中，为了保证4路传输的稳定流畅，避开电气干扰与数据冲突，总的CAS延迟时间比同频率的DDR SDRAM要长。
一般来说，内存标签上只会标注CL延迟时间，但也有一些内存的标签，会将其他延迟时间也一一标注在标签上，其排列形式一般是“X-X-X-X”。具体的排列顺序是CAS延迟时间、RAS到CAS的延迟时间、RAS预充电时间、RAS Active Time，也就是“CAS-tRCD-tRP-tRAS”。例如图4这根内存条标签上的“CL=2.5-7-4-4”。
小知识：
在主板BIOS设置中，可以设置内存的延迟时间。如果把各项内存延迟时间的值手动设置为比较小的数值，那么可以提高内存性能，从而间接提升系统性能，例如将“CAS”设置为“2”。至于tRCD、tRP、tRAS等选项，一般可以使用默认值。需要注意的是，如果内存不能承受设置的延迟时间，那么会导致系统出错，甚至死机。因此在设置时可以反复试验，找到一个既稳定，同时数值也最小的设置方案。
四 双通道内存的带宽
双通道DDR SDRAM、DDR2 SDRAM是目前最火爆的双通道内存技术，它是一种关系到CPU、主板芯片组的技术，与内存自身无关，只要厂商在主板北桥芯片内部或CPU内部整合两个内存控制器，就可以构成双通道内存系统。以“双通道DDR”技术为例，DDR内存的位宽只有64bit，通过两个独立并行工作的内存控制器，可以使普通的DDR内存达到128bit的位宽。因此，如果是DDR400的话，双通道技术可以达到DDR800的效果，它的带宽也就达到了“3200MB/s×2=6400MB/s”。
小知识：
目前很多主板都支持双通道内存技术，不过具体的安装方法则不完全相同。因此在安装双通道内存时，一定要仔细阅读主板说明书，否则很有可能出现问题。对于采用Intel芯片组的主板，一般会采用颜色来标示内存条插槽，如果要用两根内存条组成双通道，则只要将内存插入两根颜色相同的插槽中即可。