近期,Intel 發布第六代 Core i 系列的 CPU。在這一系列的 CPU 中,新增支持 DDR4 内存的功能,正式将 DDR4 内存導入消費型市場,而非高端玩家限定。藉由提升内存存取的速度,CPU 可以用更短的時間進行資料的傳輸。然而,什麼是内存?
内存是用來存放電腦中的資料,像是我們常見的硬盤或是随身碟都是内存的一種。目前會将内存分成兩類,一為系統主内存(RAM),另一為儲存内存。然而,因為技術的演進,一種内存可以有多種歸類,導緻目前市場并沒有統一的中文說法,形容這兩個不同用途的内存。因此,消費者常不清楚這兩者的差異。在本篇中,将以 RAM 和儲存内存做區别。
首先,儲存内存,是用于資料儲存。像是下載的 App、手機拍的照片、喜歡聽的音樂等日常生活産生的資料,皆存放于儲存内存中,因此,廠商會提供不同大小的容量給消費者選擇,或是讓消費者可外插一張 SD 卡,做為手機儲存内存的擴充。越大的空間便可儲存更多的照片、音樂等資料。
另一為系統主内存(RAM),此内存僅供電腦系統使用,一般的消費者無法選擇将資料儲存于此,各種操作系統會自動規劃,這些操作系統中執行或待執行的所有程序,以及讀取的資料皆暫放在其中。
因為系統主内存的大小會影響程序運行的流暢程度。因此,對經常執行大型程序或影像處理軟件的使用者, 越大的 RAM 會有越好的使用者體驗。這也就是為何近期發布的 iPad Pro 會大幅提升它的 RAM 容量,不然現有的内存空間将無法負荷影像處理的需求。
目前,最簡單的分法,便是用 GB 數做判斷。GB 較大的就是儲存内存,較小的則是 RAM。
DRAM 全名 Dynamic Random-Access Memory,是 RAM 的其中一個分支,也是目前大多數産品采用的技術。目前,DRAM 效能的演進速率和 CPU 相比,相當的緩慢。CPU 依循着莫爾定律,每 1.5 年效能提升一倍。然而,DRAM 卻沒有如此快速的提升,大約 10 年才能翻倍,形成效能上的落差。
當然,不可否認地,目前電腦的瓶頸并非在 DRAM 上,對高效能的 RAM 沒那麼大的需求。将傳統的硬盤換成固态硬盤(SSD)所感覺到的效能提升,遠比 DRAM 升級還有感覺,畢竟固态硬盤的傳輸速度是傳統硬盤的 10 倍以上,遠比 DRAM 升級的兩倍加速有明顯差異。但是,做為系統的主内存,越高的效能便代表能以越快的速度将資料送進 CPU 中進行運算,對于預算足夠的消費者而言,DRAM 的效能提升相當重要。
DDR SDRAM 為目前主流的産品,其中,SDRAM 全名為同步動态随機存取内存(Synchronous DRAM)。SDRAM 的特性是讓 DRAM 内部的工作時脈和主機闆同步,以此提高存取的速度。
工作時脈就像是電子元件内部的時鐘,電子元件會依循這個時鐘做事。将時脈同步就像是設定一個标準時間,讓電腦内部的元件可以依循着标準時間做事。像是流水線生産,會設定每一站的完成時間并彼此對時,如此便能穩定的将工作傳下去,大幅提升工作效率。
至于 DDR 則是雙倍數據率(Double Data Rate),藉由 DDR 的技術,将一個工作時脈切分成兩份,就像是原本要一分鐘才能完成一份工作,藉由将 1 分鐘分成兩個 30 秒,并在這兩個 30 秒内完成工作,就能在相同的時間内完成兩倍的工作量。大幅提升資料傳輸的速度。
将這兩種特性結合在一起的産品,便是 DDR SDRAM。目前市場上的産品有 DDR3-1600 以及 DDR4-2133 等。其中,DDR3-1600 中的 1600 代表什麼?在内存規格中,有一個用來衡量内存傳輸速度的單位,MT/s。MT/s 為 MegaTransfers per Second 的縮寫,意思是在一秒内可傳輸幾次資料。因此 DDR3-1600 便代表該産品具有 1600MT/s 的效能。
但是,MT/s 這個單位僅用于内存效能中,要将其轉換成常見的 Gbps。Gbps 是用來衡量每秒鐘有多少資料傳輸,像是 4G 移動上網的速度、硬盤傳輸等皆是以此做速度快慢的衡量。1600MT/s 隻需乘上 DDR3 的内存線寬 64bit,便是 102.4Gbps。要乘上線寬是因為 MT/s 隻代表一秒可傳輸幾次資料,一次傳輸的資料量則是由線寬決定。因此,DDR3 後面所接的數字便代表着該内存的傳輸效率。
自從 Intel 宣布新系列的芯片支持 DDR4 後,内存供應商正蠢蠢欲動,急欲在新的市場中搶得先機。在今年下半年,有望看到越來越多廠商在高端筆電中,采用 DDR4 的内存,至于低端筆電市場,短期内應該看不到 DDR4 現身其中,直到 DDR4 和 DDR3 的成本接近為止。
此外,Apple 發布了新的手機和平闆,目前已知 iPhone 6s 采用 LPDDR4。Apple 做為内存消費大廠,在 Apple 的采用之後将有利于 LPDDR4 的普及化。此外,因為 Intel 發布了新的 CPU,Apple 極有可能在年底做 MacBook 産品線的更新。屆時,DDR4 将有機會出現在 MacBook 産品線中,擴大 DDR4 的市占率。
随着消費性産品線的完善,下半年的内存産業将如何,令人相當期待。
(首圖來源:Flickr/Daniel DionneCC BY 2.0)
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