详解服务器内存和显存基础知识妍沁苑|沁苑小区

摘要:详解服务器内存和显存基础知识妍沁苑

作者 | Hardy

责编 | 阿秃

早期内存通过存储器总线和北桥相连,北桥通过前端总线与CPU通信。从Intel Nehalem起,北桥被集成到CPU内部,内存直接通过存储器总线和CPU相连。

所以,在AMD采用Socket FM1,Intel采用LGA 1156插槽之后的处理器都集成了北桥,独立的北桥已经消失,主板上仅余下南桥。

计算机体系的主要矛盾在于CPU太快了,而磁盘太慢了。所以它俩是不能够直接通信的,需要增加一个过渡层,这就是内存的作用。哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。

内存(Memory)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。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。

1996年底,SDRAM开始在系统中出现,不同于早期的技术,SDRAM的出现是为了与CPU的计时同步化所设计

SDRAM亦可称为SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM),Single Data Rate为单倍数据传输率,SDR SDRAM的核心、I/O、等效时脉皆相同, SDR SDRAM在1个周期内只能读写1次,若需要同时写入与读取,必须等到先前的指令执行完毕,才能接着存取。

DDR SDRAM为双通道同步动态随机存取内存,是新一代的SDRAM技术。别于SDR(Single Data Rate)单一周期内只能读写1次,DDR的双倍数据传输率指的就是单一周期内可读取或写入2次。在核心频率不变的情况下,传输效率为SDR SDRAM的2倍。

总结

DDR采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据,1个时钟信号可以传输2倍于SDRAM的数据,所以又称为双倍速率SDRAM。它的倍增系数就是2。

DDR2 SDRAM为双通道两次同步动态随机存取记忆体。DDR2内存Prefetch又再度提升至4bit(DDR的两倍),DDR2的I/O时脉是DDR的2倍。

总结:

DDR2仍然采用时钟脉冲上升、下降时各传一次数据的技术(不是传2次),但是一次预读4bit数据,是DDR一次预读2bit的2倍,因此,它的倍增系数是2X2=4。

DDR3SDRAM为双通道三次同步动态随机存取记忆体。DDR3记忆体Prefetch提升至8bit,即每次会存取8 bits为一组的数据。DDR3传输速率介于800~1600 MT/s之间。

此外,DDR3 的规格要求将电压控制在1.5V,较DDR2的1.8V更为省电。DDR3也新增ASR (Automatic Self-Refresh)、SRT(Self-Refresh Temperature)等两种功能,让内存在休眠时也能够随着温度变化去控制对内存颗粒的充电频率,确保系统数据完整性。

总结:

DDR3作为DDR2的升级版,最重要的改变是一次预读8bit,是DDR2的2倍,DDR的4倍,所以,它的倍增系数是2*2*2=8。

DDR4 SDRAM提供比DDR3/DDR2更低的供电电压1.2V以及更高的频宽。DDR4 新增了4 个Bank Group 组的设计,各个Bank Group具备独立启动操作读、写等动作特性,Bank Group 组可套用多工的观念来想像,亦可解释为DDR4 在同一时脉工作周期内,至多可以处理4 组数据,效率明显好过于DDR3。