[转帖]关于DDR4内存颗粒、单双面、主板布线和双通道的那些事儿

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讲内存讲的很细致呢。 

 

主流平台切换到DDR4内存已经有好几年时间了,最早是Skylake上面增加的支持,不过当时的6代、7代酷睿都保留了对于DDR3的支持,同时也因为当时内存狂涨一波,很多朋友都只能选择最基础的DDR4-2133/2400规格,买两条4GB的组个双通道凑合用着。而现在内存条价格长期处于低位,高频内存也不贵了,所以很多玩家朋友会在装新机的时候选择一个比较常见的高频规格,比如DDR4-3200,所以本期课堂就简单讲一讲现在市面上常见的超频能力强的内存颗粒、单面双面内存的区别、主板内存布线和弹性双通道那些事儿。

超频能力强的DDR4内存颗粒

当来到DDR4时代之后,DRAM颗粒厂已经只剩下三星、SK海力士和美光这三家了(其他厂也有,比如南亚,不过用的品牌比较少)。内存品牌很多,但其实颗粒就只有那么几种,而在高频内存上面常见的颗粒就更少了。这边就简单介绍一下三种在玩家口中超频能力普遍比较强的高频DDR4内存条常用颗粒。

三星B-die

三星B-die指的是三星的以5WB为第一部分型号结尾的内存颗粒,目前大部分都是20nm制程。这类颗粒的特点是高频状态下仍然可以压低时序,体质好的颗粒可以在3600MHz下仍然保持CL16的时序设置,甚至在4000MHz下保持CL19,而且相对比较耐高压。

之前三星已经宣布过将停产B-die,但是因为各种因素目前B-die还是在生产,官网上面的产品列表中几种常见的B-die型号都还在量产状态。

而除了采用打开马甲看颗粒型号、用软件识别这两个方法之外,根据B-die的高频低时序的特点也可以轻松将它识别出来,比如DDR4-3600@CL16或者DDR4-3733@CL17,都可以直接当成B-die。

SK海力士CJR

CJR指的是SK海力士出品的以CJR为型号结尾的内存颗粒,其采用了1x nm工艺制程,比B-die要先进一些。其特点是超频能力可以跟B-die一较高下,但是时序压不到很低。

在海力士的MFR停产之后,CJR就成了新的海力士扛把子,随着该颗粒的大量上市,高频内存条的价格一路下跌,现在已经可以用很低的价格入手拥有不错超频能力的CJR内存条了,堪称平民法拉利。

CJR的识别方法也是看颗粒型号,较多单面8GB内存用的都是H5AN8G8NCJR这个颗粒型号,而从时序上并没有很好的办法去识别。

美光E-die

E-die是来自于美光的最新版本颗粒之一,识别方式就是型号末尾的E,不过采用该颗粒的内存条是比较少的,在市场上还不是很多见,而且从目前的消息来看它已经退市了,所以未来可能也碰不到E-die了,虽然在官方的产品目录里面,E-Die还仍然处于生产状态。


图片来自于TechPowerUp

而E-die超频能力强已经被极限玩家验证过了,今年年中的时候有人基于E-die的内存条打破了内存超频世界记录,至少能够说明这批颗粒的上限是非常高的。

单双面内存与Rank概念解析

其实对于CPU和主板来说,内存的单双面在它们眼里并没有区别。通常所说的双面内存其实是指有一条内存上有2个rank,那么什么是rank呢?这要简单讲一下从内存控制器到内存颗粒中涉及到的抽象逻辑概念。

我们从内存控制器出发,现在的一般桌面级处理器都使用一个双通道的内存控制器或者说是两个内存控制器,简单来说就是有两条平行、宽度均为64-bit的路可以用来跑去内存存取数据,一条路就是1个channel(通道)。从内存控制器开始沿着两条通道一路往前,第一个分叉路口是内存插槽,在这里一般的非低端芯片组主板都会提供4条路,每个通道分成两条一样的64-bit宽度道路通往内存模组(DIMM),一共有4个插槽,就是有4条64-bit宽度的道路通向内存,但并不是每个通道就这么拓宽成了128-bit,它仍然是64-bit的宽度,在同一时间一个通道中的两条路只有一条可以用。

从DIMM再往前走,我们马上要遇到内存颗粒(chip)了,但是到每个颗粒的路都很窄,最宽也就只有16-bit,而我们每次带的数据一共有64-bit宽,没法带过去了,怎么办?这时候就出现了rank的概念,在JEDEC的定义中,一组rank指的是内存模组上一个可以独立进行64-bit寻址的区域。DIMM的1个rank中包含了多个chip,将到每个chip的窄马路拼合起来就能够形成一条满足宽度要求的马路,一般现在一个rank由8枚位宽为8-bit的颗粒组成,正好一般内存的一面上可以放8枚颗粒,所以我们通常说的单面内存就泛指为单rank内存了。当然,现在也有4-bit和16-bit的chip,它们就是16颗或是4颗组成一个rank。

不过要是内存上的颗粒位宽和容量都只有一个固定选项,而我又想组一条大的,怎么办?这时候在一条DIMM模组上就可以设计多个rank来扩大容量,比如说现在的16GB DDR4内存很多都是由2个rank组成的。在同一个通道中的不同rank间,读写操作并不是同时进行的,它们之间是共享同一组addr/command信号线,由选择器选择欲读取/写入的那一组。


图片来自于TeamGroup

而从chip再往下,还有bank和row、column,不过这三个概念与我们要讨论的单双面内存关联性不大,故不作进一步介绍。

通过上面所讲的rank和内存颗粒位宽,其实就已经可以知道,单面内存≠单rank内存,双面内存≠双rank内存。现在普遍认为多rank比单rank要难超,并且兼容性要稍微差一点,到达同一个高频率(通常要比4000MHz要高了),多rank需要的电压要比同样的单rank内存模组高,而一般情况下,直接把双面内存当普通内存来用就行了。

主板内存的布线方式

而CPU想要访问内存进行数据存取肯定是要经过物理方式来访问,这时要经过的就是主板商提前布置好的电路,不同的主板有不同的走线方式,而不同的走线方式也会是内存超频时各种影响因素中重要的一个,这里就简单对目前常见的三种走线方式进行介绍。

1 DIMM Per Channel

第一种就是最简单的每通道只做一根DIMM插槽,这种设计常见于各种ITX规格小板上,因为本身就没有更多的空间可以用来放置第3和第4个DIMM插槽,所以此时一个通道的走线只对应一个DIMM插槽,没有什么花里胡哨的。这种走线方式的电气性能是最好的,因此,我们也往往能够看到挑战内存超频世界纪录的都是一些小板。

Daisy Chain

Daisy Chain可以简单地理解称菊花链,就是同一个通道中信号先到一条DIMM再到另一条。这种布线方式非常常见,识别方法也很简单,有些主板会直接标出DIMM A1和DIMM B1(以下图为例)是最适合用来超频的,甚至在没有将内存插到这俩插槽的时候开机会有提示(微星)。

在使用Daisy Chain布线法的主板玩内存超频的时候千万记得要将内存插在推荐的插槽中,这样可以获得最好的电气性能以提高最高成绩以及稳定性。

T-Topology

最后一种是比较讲究的四根插槽尽量相同的布线方式,比较像一个T字形,从一端分出去两边等距离到插槽。

这种布线法相对Daisy Chain来说更注重于所有内存的同步,所有4条内存在T-Topology会获得相近的电气性能。简单来说就是4个插槽潜力差不多,但是单个插槽不如Daisy Chain来的强。

T-Topology布线法在高端主板上用的比较多,但是能直接买四根内存插满的用户肯定是不如买两条组双通道就满足的用户多的,所以有些主板商在新的高端主板上又从T-Topology转回了Daisy Chain。

弹性双通道

也有些朋友添购了两条8GB之后还想继续和原来的条子一起用,那么能不能继续组一个双通道系统呢?当然可以,现代CPU支持的双通道是一个有很大弹性的系统。只要两个通道的容量相同即可组建对称双通道模式,此时内存的工作频率和时延参数都将会被统一到与规格最低的那一条内存相同。


图片来自于英睿达

而就算两个通道容量不相同,也可以打开非对称双通道模式,比如说在4GB+8GB的情况下,有4GB+4GB的容量是工作在双通道模式下的,而另外的4GB将仍然是单通道的情况。

而如果要确认自己的平台有没有工作在双通道模式下,用CPU-Z切换到Memory选项卡中看Channels这个框是不是Dual就可以确认了。

所以如果对于频率时延参数不太关心的话,大可放心把新老内存条混着插。但如果是新买了高频而想和原来的低频内存一起用,就要自己摸索下内存超频了。

posted @ 2019-10-10 22:30  济南小老虎  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏