电脑内存和储存的区别(电脑科普内存电脑系统的储存空间)

电脑内存和储存的区别(电脑科普内存电脑系统的储存空间)(1)

近期,Intel 发布第六代 Core i 系列的 CPU。在这一系列的 CPU 中,新增支持 DDR4 内存的功能,正式将 DDR4 内存导入消费型市场,而非高端玩家限定。藉由提升内存存取的速度,CPU 可以用更短的时间进行资料的传输。然而,什么是内存?

内存是用来存放电脑中的资料,像是我们常见的硬盘或是随身碟都是内存的一种。目前会将内存分成两类,一为系统主内存(RAM),另一为储存内存。然而,因为技术的演进,一种内存可以有多种归类,导致目前市场并没有统一的中文说法,形容这两个不同用途的内存。因此,消费者常不清楚这两者的差异。在本篇中,将以 RAM 和储存内存做区别。

电脑内存和储存的区别(电脑科普内存电脑系统的储存空间)(2)

此图为 3 家手机业者旗舰机的规格,光这 3 家就用 3 种不同的名词来描述相同的东西,目前急需一种统一且正确的中文讲法。

首先,储存内存,是用于资料储存。像是下载的 App、手机拍的照片、喜欢听的音乐等日常生活产生的资料,皆存放于储存内存中,因此,厂商会提供不同大小的容量给消费者选择,或是让消费者可外插一张 SD 卡,做为手机储存内存的扩充。越大的空间便可储存更多的照片、音乐等资料。

电脑内存和储存的区别(电脑科普内存电脑系统的储存空间)(3)

iPhone 会提供不同的储存内存规格供消费者选择,但看不到 RAM 或内存等名词。或许 Apple 这么做有诸多考量,然而对消费者来说,名词越少会让选购产品变得轻松。

另一为系统主内存(RAM),此内存仅供电脑系统使用,一般的消费者无法选择将资料储存于此,各种操作系统会自动规划,这些操作系统中执行或待执行的所有程序,以及读取的资料皆暂放在其中。

因为系统主内存的大小会影响程序运行的流畅程度。因此,对经常执行大型程序或影像处理软件的使用者, 越大的 RAM 会有越好的使用者体验。这也就是为何近期发布的 iPad Pro 会大幅提升它的 RAM 容量,不然现有的内存空间将无法负荷影像处理的需求。

目前,最简单的分法,便是用 GB 数做判断。GB 较大的就是储存内存,较小的则是 RAM。

系统的缓冲空间:DRAM

DRAM 全名 Dynamic Random-Access Memory,是 RAM 的其中一个分支,也是目前大多数产品采用的技术。目前,DRAM 效能的演进速率和 CPU 相比,相当的缓慢。CPU 依循着莫尔定律,每 1.5 年效能提升一倍。然而,DRAM 却没有如此快速的提升,大约 10 年才能翻倍,形成效能上的落差。

当然,不可否认地,目前电脑的瓶颈并非在 DRAM 上,对高效能的 RAM 没那么大的需求。将传统的硬盘换成固态硬盘(SSD)所感觉到的效能提升,远比 DRAM 升级还有感觉,毕竟固态硬盘的传输速度是传统硬盘的 10 倍以上,远比 DRAM 升级的两倍加速有明显差异。但是,做为系统的主内存,越高的效能便代表能以越快的速度将资料送进 CPU 中进行运算,对于预算足够的消费者而言,DRAM 的效能提升相当重要。

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CPU 和 RAM 间的效能落差,是拖延 CPU 运算的速度的原因之一。(Source: slideshare)

现行 DRAM 主流规格:DDR SDRAM

DDR SDRAM 为目前主流的产品,其中,SDRAM 全名为同步动态随机存取内存(Synchronous DRAM)。SDRAM 的特性是让 DRAM 内部的工作时脉和主机板同步,以此提高存取的速度。

工作时脉就像是电子元件内部的时钟,电子元件会依循这个时钟做事。将时脉同步就像是设定一个标准时间,让电脑内部的元件可以依循着标准时间做事。像是流水线生产,会设定每一站的完成时间并彼此对时,如此便能稳定的将工作传下去,大幅提升工作效率。

至于 DDR 则是双倍数据率(Double Data Rate),藉由 DDR 的技术,将一个工作时脉切分成两份,就像是原本要一分钟才能完成一份工作,藉由将 1 分钟分成两个 30 秒,并在这两个 30 秒内完成工作,就能在相同的时间内完成两倍的工作量。大幅提升资料传输的速度。

电脑内存和储存的区别(电脑科普内存电脑系统的储存空间)(5)

和 DRAM 一开始采用的 SDR 技术相比,DDR 可以在一个时脉内读两次资料。(Source:Wikipedia)

将这两种特性结合在一起的产品,便是 DDR SDRAM。目前市场上的产品有 DDR3-1600 以及 DDR4-2133 等。其中,DDR3-1600 中的 1600 代表什么?在内存规格中,有一个用来衡量内存传输速度的单位,MT/s。MT/s 为 MegaTransfers per Second 的缩写,意思是在一秒内可传输几次资料。因此 DDR3-1600 便代表该产品具有 1600MT/s 的效能。

但是,MT/s 这个单位仅用于内存效能中,要将其转换成常见的 Gbps。Gbps 是用来衡量每秒钟有多少资料传输,像是 4G 移动上网的速度、硬盘传输等皆是以此做速度快慢的衡量。1600MT/s 只需乘上 DDR3 的内存线宽 64bit,便是 102.4Gbps。要乘上线宽是因为 MT/s 只代表一秒可传输几次资料,一次传输的资料量则是由线宽决定。因此,DDR3 后面所接的数字便代表着该内存的传输效率。

Intel 第六代 Core i 系列芯片,将引爆 DDR4 商机

自从 Intel 宣布新系列的芯片支持 DDR4 后,内存供应商正蠢蠢欲动,急欲在新的市场中抢得先机。在今年下半年,有望看到越来越多厂商在高端笔电中,采用 DDR4 的内存,至于低端笔电市场,短期内应该看不到 DDR4 现身其中,直到 DDR4 和 DDR3 的成本接近为止。

此外,Apple 发布了新的手机和平板,目前已知 iPhone 6s 采用 LPDDR4。Apple 做为内存消费大厂,在 Apple 的采用之后将有利于 LPDDR4 的普及化。此外,因为 Intel 发布了新的 CPU,Apple 极有可能在年底做 MacBook 产品线的更新。届时,DDR4 将有机会出现在 MacBook 产品线中,扩大 DDR4 的市占率。

随着消费性产品线的完善,下半年的内存产业将如何,令人相当期待。

(首图来源:Flickr/Daniel DionneCC BY 2.0)

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