電腦硬體科普——記憶體篇

1 記憶體介紹

記憶體是一臺電腦的CPU與硬碟資料互動的中轉站，是一臺電腦非常重要的一部分。 許多時候，它影響著一臺電腦的穩定性。 不穩定的記憶體時常會導致藍色畫面、黑屏、宕機，甚至電腦無法亮機等。 那麼記憶體在一臺電腦中具體的作用是什麼呢？

在我們的電腦工作時，CPU和硬碟間時刻進行著大量的資料互動。 然而，憑目前硬碟的速度，仍無法滿足兩者間快速大量的資料吞吐。 於是這就有了記憶體，它的讀寫速度相較硬碟快得多。 當我們開啟軟體時，一部分軟體執行資料就會從硬碟中被提取入我們的記憶體，這部分資料透過記憶體快速與CPU進行資料互動，從而保證了軟體執行時的流暢性。 現在，我們主要以普通家用記憶體進行講解，伺服器的ECC、REG ECC記憶體不作為本期的主要內容。

2 記憶體插槽

記憶體插槽兩側有卡扣用於固定記憶體，當然也有些主機板只有單側有卡扣，開啟卡扣，記憶體即可彈出，就可以完整地看到記憶體的整個結構了。 記憶體條下方有許多黃褐色觸點，我們稱它們為金手指。 在工作時，金手指會與記憶體插槽內部的觸點接觸，若金手指接觸不良，極有可能造成電腦不亮機、藍色畫面宕機等。 在金手指的中間部分有一塊缺口，為防呆口，相對應的在主機板上也會有對應的凸出口，在裝入記憶體時需要注意相對應，垂直向下向記憶體槽中按入記憶體，在聽見”咔”聲及卡扣彈起後，則說明記憶體安裝到位。 記憶體兩側也會有缺口，用於卡扣固定記憶體。 在記憶體上均勻排布著的這些黑點整合塊，是記憶體顆粒，記憶體的效能主要就由它們決定，而在記憶體的表面還有一個小黑色ROM晶片，則是用於記憶體spd資訊的儲存。 spd資訊是記憶體的”身份證”，上面記錄著記憶體的各種資訊：生產廠商、記憶體容量、頻率、時序等。

許多中高階記憶體還會給記憶體表面附上外殼馬甲，增加了美觀也促進了散熱。 更有許多高階記憶體給自己的記憶體馬甲加上了花裡胡哨的燈光，進一步增加了信仰。 同時一條記憶體也有幾個重要引數：容量、頻率及時序。 一條記憶體的容量越大、頻率越高、時序越低則往往代表它的效能更強。

3 記憶體代數

說完記憶體結構後，我們再來看看記憶體的代數。 不同代數的記憶體釋出時間和效能功耗都不同，也不能相互相容。 1996年DDR記憶體釋出，代表著記憶體進行了DDR時代。 並在後來到現在的20多年時相繼釋出了DDR2、DDR3和DDR4記憶體，在釋出初期記憶體通常暫時只供商用，英特爾民用平臺首次使用DDR3記憶體的主機板釋出於2007年，P35晶片組，LGA775介面主機板。 而AMD民用平臺首次使用DDR3記憶體的主機板釋出於2008年，AMD 7系晶片組，AM3介面主機板。 英特爾民用平臺首次使用DDR4的主機板則釋出於2015年的H110、H170、B150、Z170晶片組，LGA1151介面主機板。 而AMD平臺首次使用DDR4記憶體的主機板釋出於2017的A320、B350、X370，AM4介面主機板。 DDR4記憶體直到現在才在民用平臺逐漸普及起來（截止2020年），但仍有許多DDR3記憶體也正在服役，DDR2記憶體則在一些老機器上還能看見，但也已不多。

首先，DDR3和DDR4在外觀上最顯著的區別就是防呆口位置。 其次DDR4的記憶體金手指明顯的弧度，DDR3的金手指則是一條直線。 並且，DDR4記憶體的金手指防呆口一側明顯有空位，而DDR3記憶體沒有。 兩者外觀上區別基本就這些了。

DDR3記憶體常見的頻率有800MHz、1333MHz、1600MHz，記憶體的預設電壓通常為1。5V，而DDR4記憶體的頻率則在2133MHz起步，常見的還有2400MHz和2666MHz，預設電壓為1。2V，部分出廠超頻的記憶體電壓在開啟xmp後會達到1。35V和1。4V，提升了記憶體的超頻能力以及超頻時的穩定性。 這些內容一般可以透過記憶體銘牌檢視。 記憶體的出廠頻率是廠商根據自家記憶體用料的品質來進行定向調教的，為了讓它相容市面上大部分的平臺，它們的時序頻率往往給的都較為寬鬆。 現在市面上標稱超過2666頻的DDR4記憶體均為廠商代替我們進行超頻的產品，也就是所謂的官超（官方超頻），他們將記憶體超頻後穩定的超頻資料儲存在xmp（amd平臺叫axmp或docp）檔案中並寫入記憶體的spd。 在我們使用者拿到記憶體，插到主機板使用時，主機板BIOS便會檢測到記憶體spd上的xmp檔案，我們只需開啟xmp，即可完成記憶體超頻。 由於廠商並不可能在每個平臺，每種硬體搭配上都測試一遍，同時AMD平臺和英特爾平臺對不同代數記憶體的控制和相容能力也相差較大，因此，有時開啟xmp也有可能會造成不亮機，最簡單的解決方式即在開啟xmp檔案下稍微降低記憶體頻率

4 記憶體雙通道

記憶體雙通道涉及到安裝16g記憶體時為何選雙8g而不是單16g的問題。 現在基本所有主機板（無論新老）均支援雙通道技術，部分高階民用服務站平臺還執行四通道記憶體，原理與雙通道相同。 這就像一條公路單車道與雙通道的區別。 雙車道能容納更多車輛，車輛通行速度也更快，就這是雙通道帶來的優勢。 這種優勢往往很大程度體現在某些遊戲（例如吃雞）執行過程中會有極大的提升，同時如果是核顯平臺，對核顯的效能也會有較大提升。 因此，個人覺得把預算加給雙通道記憶體遠比把預算加給CPU和顯示卡來的強的多。

那麼，我們要怎麼組雙通道記憶體呢？首先，如果是雙記憶體槽主機板，插滿即為雙通道。 而如果是四記憶體插槽，則1、2兩槽為一通道，3、4兩槽為一通道。 在組雙通道時，我們需儘量保證兩通道內的記憶體容量相同，組成對稱雙通道。 並且根據目前主機板佈線設計，應首選2、4插槽例如我們有兩根4G，一根8G，那麼可以選擇兩根4G插1、2槽，單根8G插4槽。 （或兩根4G插3、4槽，單根8G插2槽）。

5 記憶體相容性

關於記憶體，我們還需要注意一個點就是記憶體的相容性了。 記憶體並沒有CPU和顯示卡那樣良好的相容性，關於記憶體相容性的玄學問題在網上也有很多。 因此，我們在選購記憶體時也要注意一些細節。 在購買記憶體時，我們時常會發現套條8G x 2 這種選項。 甚至有些高階超頻記憶體還只有8G x 2選項而沒有單條出售。 那麼套條記憶體和對應數量的單條記憶體又有什麼區別呢？

套條記憶體均為連號記憶體，為同一批次從記憶體工廠內出廠的記憶體，在記憶體顆粒和製作設計上保證最大程度上的一致，能保證記憶體最好的相容能力與超頻能力。 對於一款記憶體，不同批次的記憶體顆粒和製作設計都有可能不同，將這兩種記憶體混插在一起會降低記憶體的穩定性與相容性。 當然這種情況也不是一定會發生，只是會大大增加發生的機率而已。 因此，在選購時，我們就首選套條記憶體，尤其是超頻玩家。 同樣，當我們升級記憶體時，我們也應該儘量保證買回來的記憶體與原記憶體保持品牌一致，頻率一致。 頻率不一致會使高頻記憶體降頻，與低頻率記憶體保持一致。