5、计算机处理与内存知识详解

计算机处理与内存知识详解

1. 内存总线速度

内存总线是数据进出内存的通道。内存的总线宽度决定了每一行存储单元的列数，同一行的所有位作为一个值一起读取，所以总线宽度越宽，一次能读取的数据就越多。例如，8位宽的内存可能存储像01001100这样的数字，而32位宽的内存则可以存储多达32位的二进制数字。

内存总线还有速度，它决定了数据在通道上传输的快慢。现代PC的内存与系统总线同步，而系统总线由主板上的系统定时器控制，系统定时器决定了数据进入处理器的速度。与前端总线速度相同的内存被称为单数据速率（SDR）同步动态只读存储器（SDRAM）。

最初取代SDR SDRAM的是双数据速率（DDR）SDRAM，有时也叫DDR1。它通过严格控制电数据和时钟信号的时序，实现了更高的传输速率，能够在内部系统时钟的每个滴答的上升沿和下降沿都向RAM中泵入数据，因此其带宽几乎是SDR的两倍。

DDR1之后是DDR2 SDRAM，它通过将内部时钟以数据总线一半的速度运行，再加上双泵技术，实现了更高的吞吐量并降低了功耗。这实际上使DDR1级别的性能翻倍，每个内部时钟周期总共可以进行四次数据传输。

DDR3更进一步，数据速率再次翻倍，达到了原始SDR吞吐量的八倍。它比DDR2模块功耗约低30%，因为它使用了更低的电压。DDR3数据速率翻倍的主要原因不是单纯的泵入速度增加，而是使用了更深的预取缓冲区。预取缓冲区是RAM上的一个额外缓冲区，允许快速访问位于内存中同一物理行的数据。

一般来说，大多数主板只接受一种类型的RAM：SDR、DDR、DDR2或DDR3。即使主板在物理上与其他类型兼容，它也被编程为与特定速度的RAM配合工作。