大家好，我们开了一个坑

《了解计算机硬件》系列

按计算机硬件与篇幅内容分为几期

每期解析计算机部分硬件

字较多且全篇重点都会考，现在走还来得及

例行说明

此文定位为扫盲科普向，只谈及基本、作者力所能及的关于硬件性能知识，偶尔有深入细说部分。涉及信息部分出自网络经挑选修改写入文章，如出现错误或纰漏欢迎留言指出，经证实会及时更正并在下期推文中特地说明。

此文不对任何谈及产品做对比或推荐，不出于任何商业目的。

内存篇

（这里主要指RAM随机存储器，内存条就是将RAM集成块集中在一起的一小块电路板）

内存也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据，内存是外界与CPU进行沟通的桥梁。打个比方，把我们自己比作CPU，硬盘比作图书馆，内存即是家里的书柜。我们（CPU）需要写论文时会去图书馆（硬盘）查取相关书籍资料，因为我们（CPU）需要的资料非常随机且不连续，从家出发到图书馆（硬盘）的路程比较长也不方便，所以会把部分可能用到的书籍资料借走放在家里书柜（内存）里，方便一段时间内随时查阅。

——计算机工作原理流程图

上一期介绍过CPU里集成有一二三级缓存，其功能与内存一致。下面请看关于内存与三级缓存的读写性能比较

——aida64缓存＆内存性能测试

图中第一行（memory）为内存性能，下面三行分别为一级、二级、三级缓存的读写性能，一般而言机械硬盘读写速度为-MB/s左右，固态硬盘为-0MB/s左右，由此可见内存与缓存读写性能的强悍。缓存可当作我们书桌上的书架，虽然放的书不多，但都是我们即将需要的，抬手就能拿到而不用起身去书柜找甚至专程跑一趟图书馆。

内存与硬盘一样有储存数据的功能，但不同的是内存一旦断电（关机）后其储存的数据都会消失。比如刚打好的文章或表格、刚处理好的图片视频后期效果等都是先储存在内存，只有在点击“保存”按钮后才会写入硬盘内，假若未做好“保存”工作前计算机意外断电，之前一切的工作都会付之东流。

与其他计算机硬件一样，我们需要了解内存参数信息

——CPU-Z内存SPD信息

——AIDA64内存SPD信息

说明：SPD是一个芯片，内置了这条内存条内置的参数，主板BIOS通过读取内存的参数，综合主板芯片组（内存控制器）能支持的参数，让内存工作在一定的频率、电压和时序下。

其中“类型、容量、频率、时序、通道、颗粒”较为重要

类型

即内存条类型，目前主流为DDR3与DDR4，比较老旧的有DDR2与DDR，在DDR时代之前还有已被淘汰的SDRAM等类型。不同的DDR代数不仅有性能上的差异，其对应的插槽类型也有不同，需要根据CPU与主板插槽配置对应的内存条类型

容量

即内存条的储存空间大小，与硬盘容量一致，容量越大，可预读或临时存储的数据量就越多。当内存容量占满后会等硬盘保存部分数据以腾出内存空间存放新的临时数据，从而造成系统卡顿。

频率

与CPU频率相似，都是指运行频率，一般而言，频率越高运行速度越快，对内存条而言意味着读写速度越快。与CPU一样，内存同样可以超频，但过高的频率常常会对体质与做工一般的内存芯片带来不稳定与错误的发生，一旦内存发生错误便会使系统死机或无法开启（清空BIOS恢复内存原始设置即可正常开机）

时序

即CL延迟，内存工作周期中，每个行为之间都会有一定的延迟，主要由4个数字表示，如“14-16-16-31”，分别表示“CL-tRCD-tRP-tRAS”,其含义为

CL:列寻址所需要的时钟周期

tRCD:行寻址和列寻址时钟周期的差值

tRP:在下一个存储周期到来前，预充电需要的时钟周期

tRAS:对某行的数据进行存储时，从操作开始到寻址结束需要的总时间周期

（关于各时序参数含义解析比较复杂，感兴趣的同学可自行查询了解）。

时序越低代表着延迟越短、工作周期越短，性能越好。

通道

CPU或北桥内集成的多个内存控制器会对内存条进行寻址通道的分类，不同的内存控制器可单独工作，通常根据内存插槽数量有单通道、双通道甚至四通道，每条通道可存在多根内存条。可简单理解为单车道、双车道、四车道，每条车道上的车（数据）可并驾齐驱，多通道大大提高的内存带宽，提高数据传输速率。（单通道与多通道各有利弊，篇幅问题不赘述，具体请自行百度）。

颗粒

内存条上一片片黑色的芯片即是内存颗粒，内存条厂商（如金士顿、威刚等）只是把内存颗粒装在一片PCB板上，技术要求不高。而内存颗粒的生产是半导体行业顶尖技术，常常受到国家层面的战略性保密。全球内存颗粒生产商大概有10家，根据体量与技术差异，各厂商的产品性能也参差不齐，其中较出名的有三星、现代、美光等。因为产品的良品率不可能为%，即使是同家厂商生产的颗粒也有所不同。根据内存颗粒体质的好坏大致可分为“原厂颗粒”、“白片”、“黑片”，体质与价格依次递减。

体质关乎到颗粒性能上限，使用体质较好的“原厂颗粒”的内存条意味着能在高频率低延迟下稳定运行，但价格也比同类产品要高

“白片”通常是一些经检测不可在高频稳定运行但可在低频稳定运行的“次品”（并不是不能用）。还有一些由于检测成本较高而未经检测的“边角料”，所以“白片”中偶尔会有一些体质媲美“原厂颗粒”的物美价廉的颗粒。

“黑片”指经检测不能稳定工作的“废品”与一些未经具体检测但被定性为“残缺品”的产品，通常会当作垃圾处理，但时常会被某些不良内存条厂商以极低的价格收购，制成廉价内存条流入消费市场，常见于一些不知名十三线品牌与山寨产品。

总结

一根内存条的完整表达应是“类型-频率容量时序”，如“DDR4-GCL14-16-16-31”。通道是按照多条内存条的不同接法与平台支持决定的，至于颗粒类型一般需要根据颗粒上的编码（可篡改）或用软件检测查询得知，总之要懂得一分钱一分货的道理。另外需要注意的是兼容问题，某些内存条对某些CPU或主板等平台有兼容问题，以至于发生非内存条本身问题造成的不能稳定工作的情况，配置内存条前应在CPU或主板官方网站查询其兼容的内存条产品。

另外唠叨一句。。

现在的内存条价格涨得非常离谱，大量不知名厂商带着“黑片”进入市场，没有刚需不建议在这段时期购买

小拓展

XMP

现在大多数内存条大多支持“XMP认证”，SPD中写入了默认频率时序的设定外，还写入了一个超频设定到SPD中，所以只要在BIOS启用SPD中的这个超频设定，内存就可以被自动超频到预设的频率，可理解为“官方超频”。

内存超频

与CPU一样，内存也可以通过超频来提高性能，其上限都是以体质决定的。内存的超频可通过提高频率、降低时序，但鱼与熊掌不可得兼，高频率需要高电压高延迟达到稳定；低延迟也约束着频率的提升。在保证稳定运行的前提下如何对频率与时序做取舍以提高读写性能成为内存超频的关键。

内存盘

上面介绍过内存的强悍的读写性能，如果我有大量的内存空间冗余，是否可以用内存但作硬盘使？当然可以！虽然不可以把系统装在内存里，但可以在系统中用某些软件（如ramdisk）为部分内存容量创建盘符与引导，使内存有硬盘的主动存储功能与超高的读写性能，把某些软件或游戏装在内存盘中会带来极致的加载体验（作者曾在内存盘中打开AfterEffect，用时3秒）。上文提到过内存不能在断电后保存数据，一些内存盘制作软件可设置关机时把内存中的数据写入硬盘中，下次开机再把数据从硬盘中写回内存中，没错，这意味着较长的关机时间与开机后一段时间较高的硬盘占用。

《了解计算机硬件性能》系列会继续更新敬请期待。

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