计算机内存常见技术解析及问答

前言

近年来，内存厂家着火已经不是新鲜事了，Hynix，Samsung，Toshiba，重要的内存生产大厂隔三岔五就会起一次大火，除了巨额的经济亏损，消费者最熟悉的莫过于“内存又双叒叕涨价了！”以至于每次看到内存涨价，卡吧图吧里就有吧友开始玩梗：又有厂子起火了？ 内存（RAM）是冯诺依曼架构下计算机的必备组件，抛开量子计算机不谈，大到复杂指令集的服务器集群，小到ARM架构的移动端设备，MCU，或者是一块单片机，只要遵循冯诺依曼架构，都必须有他们的RAM。 在一台功能正常的PC中，CPU里的一缓、二缓、三缓（L1、L2、L3），Cache，PCI插槽上的内存条，广义上都属于RAM。它是我们执行程序过程中的一道缓冲层，通常来说他们断电之后都不会再保存数据（易失性），与之相对的就是ROM（非易失性），我们的SSD，HDD，U盘，软盘或者小时候听过的磁带，都属于ROM。

频率

衡量一块内存颗粒性能的第一个指标就是频率，1333，1666，2133，2333 。我们见到的内存条后面跟的这一串数字就是内存颗粒的稳定工作频率。毫无疑问，频率越高，数据读写入内存或者RAM向CPU发送数据的速率就越快，我们等待进程处理的时间就会越短。 通常厂家为了自家产品的可玩性，会故意把内存频率锁到一个比较低的位置，留下部分空间给玩家超频。（这里笔者并不赞同内存超频。内存颗粒从电气本质上来说就是一堆MOS管，材质，架构决定了它的工作频率，长时间工作在高频的环境下看似没什么问题，颗粒的寿命却会受到严重影响，况且，内存频率通常不会成为设备的瓶颈）

容量

从Macintosh 1984的512K RAM，到如今动辄32G一根的服务器内存，无疑内存产业的进步是巨大的，值得一提的是，我们给PC升级的内存并不是越大越好，受制于主板上主控芯片的影响。一张主板能支持的RAM容量是有上限的，主控定义了允许系统索引的RAM空间，小白装机时比较容易触碰的误区就是过度堆料。 虽然2020年8G的RAM已经是入门本的标配，但重度办公时依然会捉襟见肘，尤其是需要高码率读写的应用，比如视频音频解码，大型媒体流剪辑，游戏的场景渲染，都会吃掉大部分RAM。另外，虚拟机通常会被忽略，由于在应用和硬件之间多映射了一个虚拟层，通常内存量小的设备运行速率会出现瓶颈。 对于Winbook和Mac这两个阵营，RAM的需求需要分开来判断。MacOS基于Unix，对内存的需求通常没有Winbook这么大（Unix可以榨干各种低性能的设备，这也是为什么iOS内存只有2-4G多任务操作依然吊打Android的原因）Android虽然基于Linux，但由于整个操作系统就是一个巨大的Java虚拟机，对RAM的需求也随之上升。

通道

主板上的PCI-E插槽都是成对出现，我们通常把插N根内存定义为N通道。显然，装机时内存通道都是1，2，4，8的成对出现，但很少见到3，5通道。一个普遍的说法是插3根内存性能弱于2根，5根弱于4根，这是由于二进制的体制决定的，如果通道数成双那么字节流就能倍数分配（对于显卡的PCI通道也是同样，这也是3卡SLI少见的原因。） 单通道升级到双通，由于PCI通道翻了一倍，内存带宽也会翻一倍，以此类推。

常见问题

Q:移动设备对RAM需求大吗？ A:内存对于PC和手机的影响是不同的，在PC平台，假如你安装了一张独显，那么显卡上已经自带了显存颗粒。而如果你用的是核显，那么系统会从内存里切分出一块区域用作显存。对于移动端，内存的重要性却经常被忽略。因为手机通常都不存在独显，CPU和GPU都集成在Soc内，系统会强制从RAM里切分出一块作为显存，用于图形渲染加工，如果经常需要跑大型游戏，或者录制高码率视屏，那内存的重要性就可见一斑。 Q:混用不同品牌内存的影响 A:通常来说极少出现兼容性问题，如果两根内存频率不同，那么系统会以频率低的那一根为基准运行。（eg：1*2133、1*2333，主板如果以2333MHz为基准运行，2133有可能损坏。） Q:如何辨别假条： A:谨慎购买Kingston、Samsung的内存。金士顿兼容性极佳，但假货猖獗（尤其是马甲条），三星自从停产黑武士系列后，只做OEM代工，不再对外零售，市场上的三星条绝大多数是OEM流出的次品。 内存颗粒由于是BGA封装，焊工一般都很规整，发现颗粒歪斜的很大概率是假条。 PCB边缘一般没有毛边，边缘粗糙的有必要去官网查询序列码验证一下。 同一根内存上的颗粒必定是同一家OEM代工，生产序列号也很接近，不同厂家代工颗粒必定是假条。此外要提防JS把表面打磨过的颗粒以次充好。 Q：虚拟内存是什么，有分配的必要吗？ A：早期计算机内存容量小，通常32bit的PC会把部分ROM空间切割出来充当RAM，但由于SATA带宽小，这样的做法终究不如直接加RAM强。 现在虚拟内存仍有存在的必要，用于长期存放命中率较高的文件，但存在感没有以前那么强。