带图对比详解DDR1,DDR2,DDR3内存条的区别

课前热身

图1就是三代内存的全家照,从上到下分别是DDR3、DDR2、DDR。大家牢牢记住它们的样子,因为后面的内容会提到这幅图。

(图1)DDR3,DDR2,DDR外观区别

防呆缺口:位置不同防插错

图1红圈圈起来的就是我们说的防呆缺口,目的是让我们安装内存时以免插错。我们从图1可以看见三代内存上都只有一个防呆缺口,大家注意一下这三个卡口的左右两边的金属片,就可以发现缺口左右两边的金属片数量是不同的。

比如DDR 内存单面金手指针脚数量为92个(双面184个),缺口左边为52个针脚, 缺口右边为40个针脚;DDR2 内存单面金手指120个(双面240个),缺口左边为64个针脚,缺口右边为56个针脚;DDR3内存单面金手指也是120个(双面240个),缺口左边为72个针脚,缺口右边为48个针脚。

芯片封装:浓缩是精华

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颗粒。同时我们也注意到,不同规格的内存,内存颗粒的外形和体积不太一样,这是因为内存颗粒“包装”技术的不同导致的。一般来说,DDR内存采用了TSOP(Thin Small Outline Package,薄型小尺寸封装)封装技术,又长又大。而DDR2和DDR3内存均采用FBGA(底部球形引脚封装)封装技术,与TSOP相比,内存颗粒就小巧很多,FBGA封装形式在抗干扰、散热等方面优势明显。

(图2)一颗DDR现代内存芯片焊接细节-黄色部分为焊接引脚

TSOP是内存颗粒通过引脚(图2黄色框)焊接在内存PCB上的,引脚由颗粒向四周引出,所以肉眼可以看到颗粒与内存PCB接口处有很多金属柱状触点,并且颗粒封装的外形尺寸较大,呈长方形,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,容易受干扰,散热也不够理想。

FBGA封装把DDR2和DDR3内存的颗粒做成了正方形(图3),而且体积大约只有DDR内存颗粒的三分之一,内存PCB上也看不到DDR内存芯片上的柱状金属触点,因为其柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,所有的触点就被“包裹”起来了,外面自然看不到。其优点是有效地缩短了信号的传导距离。

(图3)DDR2和DDR3的方形内存颗粒-这是DDR2/DDR3与DDR一大显著差别

速度与容量:成倍提升

前面我们教大家如何计算内存带宽大小,其实我们在选择内存和CPU搭配的时候就是看内存带宽是否大于或者等于CPU的带宽,这样才可以满足CPU的数据传输要求。

而我们从带宽公式(带宽=位宽×频率÷8)可以得知,和带宽关系最紧密的就是频率。这也是为什么三代内存等效频率一升再升的原因之一,其目的就是为了满足CPU的带宽。

不仅速度上有所提升,而且随着我们应用的提高,我们也需要更大容量的单根内存,DDR时代卖得最火的是512MB和1GB的内存,而到了DDR2时代,两根1GB内存就只是标准配置了,内存容量为4GB的电脑也逐渐多了起来。甚至在今后还会有单根8GB的内存出现。这说明了人们的对内存容量的要求在不断提高。

延迟值:一代比一代高

任何内存都有一个CAS延迟值,这就好像甲命令乙做事情,乙需要思考的时间一样。一般而言,内存的延迟值越小,传输速度越快。

从DDR、DDR2、DDR3内存身上看到,虽然它们的传输速度越来越快,频率越来越高,容量也越来越大,但延迟值却提高了,譬如DDR内存的延迟值(第一位数值大小最重要,普通用户关注第一位延迟值就可以了)为1.5、2、2.5、3;而到了DDR2时代,延迟值提升到了3、4、5、6;到了DDR3时代,延迟值也继续提升到了5、6、7、8或更高。

功耗:一次又一次降低

电子产品要正常工作,肯定要有电。有电,就需要工作电压,该电压是通过金手指从主板上的内存插槽获取的,内存电压的高低,也反映了内存工作的实际功耗。一般而言,内存功耗越低,发热量也越低,工作也更稳定。DDR内存的工作电压为2.5V,其工作功耗在10W左右;而到了DDR2时代,工作电压从2.5V降至1.8V;到了DDR3内存时代,工作电压从1.8V降至1.5V,相比DDR2可以节省30%~40%的功耗。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,但功耗反而降低,此时内存的超频性、稳定性等都得到进一步提高。

制造工艺:不断提高

从DDR到DDR2再到DDR3内存,其制造工艺都在不断改善,更高的工艺水平会使内存电气性能更好,成本更低。譬如DDR内存颗粒广泛采用0.13微米制造工艺,而DDR2颗粒采用了0.09微米制造工艺,DDR3颗粒则采用了全新65nm制造工艺(1微米=1000纳米)。

总结

内存的知识就讲到这里了,总的说来,内存主要扮演着CPU数据仓库的角色,所以CPU性能的提升,内存的容量和性能都要跟得上,但也不可盲目地把内存容量配得过大。对于大多数用户来说2GB DDR2 800的内存就足够了,而偏高端一点的电脑使用总容量为4GB的内存就差不多了。

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