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前言：作为人类实用工具的PC，已经发展了将近40年。可以说PC的形态及模式一直都没有什么大的改变，各个主要PC配件一直都是跟随着PC一起发展。内存自然也不例外，自从从PC中独立出成为一个核心配件后，直到现在内存在PC中的地位仍然非常重要。 从第一代SIMM 内存开始，到发展时代的EDO DRAM内存，辉煌的SDRAM 内存，再到如日中天的SDRAM后续派系产品DDR、DDR2，内存的发展始终保持着稳定的发展规律。即使是初级电脑用户可能都会知道，内存的升级换代就是简单的加法关系，DDR2内存的下一代继任者就是DDR3，之后则是DDR4…… 一、DDR3内存为业界而生 电脑配件不断地重复着升级换代的规律，当主流产品服役一定的周期后，下一代产品必将扮演着未来接班人的角色，不断地为PC注入新鲜血液，让PC保持着强劲的活力作为人类最亲密的计算及娱乐工具。DDR3内存与其说是为了满足PC硬件系统中CPU对内存带宽的要求，不如说是为了业界更新换代的自然规律而生，下面我们先来看看DDR3内存有了哪些新的特点。 ● 提升带宽是DDR3内存的核心使命 这一点无疑是DDR3最为突出的PC使命，简单地说，DDR3面世就是为了进一步地提升内存带宽，为FSB越来越高的CPU提供足够的匹配指标。DDR2内存其频率需要可以达到1066MHz这样的极端频率，但它的良率及成本都不理想，这种玩家级的产品没法进入到市场主流。
要用低成本切入到更高的频率的话，新一代的解决方案必将出台，这就是DDR3内存了。从技术指标上看，DDR3内存的起跑频率就已经是在1066MHz了，尽管延时参数方面没法与DDR2内存相抗衡，但是将来推出的1600/2000MHz产品的内存带宽肯定大幅度抛离DDR2内存，以DDR3 2000MHz为例，其带宽可以达到16GB/s（双通道内存方案则可以达到32GB/s的理论带宽值），所以将来DDR3内存肯定成为用户唯一的高带宽选择。 ● 小知识：DDR3内存提升频率的关键技术 其实DDR3内存提升有效频率的关键依然是旧招数，就是提高预取设计位数，这与DDR2采用的提升频率的方案是类似的。我们知道，DDR2的预取设计位数是4Bit，也就是说DRAM内核的频率只有接口频率的1/4，所以DDR2-800内存的核心工作频率为200MHz的，而DDR3内存的预取设计位数提升至8Bit，其DRAM内核的频率达到了接口频率的1/8，如此一来同样运行在200MHz核心工作频率的DRAM内存就可以达到1600MHz的等值频率，这种“翻倍”的效果在DDR3上依然非常有效。 ● 降低功耗为业界造福 如果说2006年是CPU双核元年的话，那么2007年则可以说是PC的功耗年，因为本年有太多关系功耗性能比的宣传，从环保角度去看，降低功耗对业界是有着实实在在的贡献的，全球的PC每年的耗电量相当惊人，即使是每台PC减低1W的幅度，其省电量都是非常可观的。
DDR3内存在达到高带宽的同时，其功耗反而可以降低，其核心工作电压从DDR2的1.8V降至1.5V，相关数据预测DDR3将比现时DDR2节省30%的功耗，当然发热量我们也不需要担心。就带宽和功耗之间作个平衡，对比现有的DDR2-800产品，DDR3-800、1066及1333的功耗比分别为0.72X、0.83X及0.95X，不但内存带宽大幅提升，功耗表现也比上代更好。 二、DDR3与DDR2有什么不同之处？ 我们先来看一看技术规格对比表，从表中可以看到DDR3内存相对于DDR2内存，其实只是规格上的提高，并没有真正的全面换代的新架构。
1、逻辑Bank数量 DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计，目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步，因此起始的逻辑Bank就是8个，另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。 2、封装（Packages） DDR3由于新增了一些功能，所以在引脚方面会有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封装，16bit芯片采用96球FBGA封装，而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装，不能含有任何有害物质。 3、突发长度（BL，Burst Length） 由于DDR3的预取为8bit，所以突发传输周期（BL，Burst Length）也固定为8，而对于DDR2和早期的DDR架构的系统，BL=4也是常用的，DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop（突发突变）模式，即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输，届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是，任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更灵活的突发传输控制（如4bit顺序突发）。 4、寻址时序（Timing） 就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样，DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间，而DDR3则在5至11之间，且附加延迟（AL）的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4，而DDR3时AL有三种选项，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟（CWD），这一参数将根据具体的工作频率而定。 3回顶部 5、新增功能——重置（Reset） 重置是DDR3新增的一项重要功能，并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能，如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时，DDR3内存将停止所有的操作，并切换至最少量活动的状态，以节约电力。在Reset期间，DDR3内存将关闭内在的大部分功能，所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位，DLL（延迟锁相环路）与时钟电路将停止工作，而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来，将使DDR3达到最节省电力的目的。
6、新增功能——ZQ校准 ZQ也是一个新增的脚，在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集，通过片上校准引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后，将用相应的时钟周期（在加电与初始化之后用512个时钟周期，在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期）对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。 7、参考电压分成两个 对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF，在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA，另一个是为数据总线服务的VREFDQ，它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。 8、根据温度自动自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature） 为了保证所保存的数据不丢失，DRAM必须定时进行刷新，DDR3也不例外。不过，为了最大的节省电力，DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计（ASR，Automatic Self-Refresh）。当开始ASR之后，将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率，因为刷新频率高的话，消电就大，温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下，尽量减少刷新频率，降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计，并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能，因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围（SRT，Self-Refresh Temperature）。通过模式寄存器，可以选择两个温度范围，一个是普通的的温度范围（例如0℃至85℃），另一个是扩展温度范围，比如最高到95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围，DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。 9、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh） 这是DDR3的一个可选项，通过这一功能，DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank，而不是全部刷新，从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存（Mobile DRAM）的设计很相似。 10、点对点连接（P2P，Point-to-Point） 这是为了提高系统性能而进行了重要改动，也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中，一个内存控制器将只与一个内存通道打交道，而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点（P2P，Point-to-Point）的关系（单物理Bank的模组），或者是点对双点（P22P，Point-to-two-Point）的关系（双物理Bank的模组），从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面，与DDR2的类别相类似，也有标准DIMM（台式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（笔记本电脑）、FB-DIMM2（服务器）之分，其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2（高级内存缓冲器）。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始，引脚设计还没有最终确定。 三、DDR3内存优势何在 DDR3除了拥有更高的内存带宽外，其实在延迟值方面也是有提升的。不少消费者均被CAS延迟值数值所误导，认为DDR3内存的延迟表现将不及DDR2。但相关专家指出这是完全错误的观念，要计算整个内存模块的延迟值，还需要把内存颗粒的工作频率计算在内。事实上，JEDEC规定DDR2-533的CL 4-4-4、DDR2-667的CL 5-5-5及DDR2-800的CL6-6-6，其内存延迟时间均为15ns。
CAS Latency(CL)是指内存需要经过多少个周期才能开始读写数据，从前面的DDR/DDR2/DDR3规格表我们可以知道，DDR3的CAS Latency(CL)将在5～8之间，相比现在DDR2的3～6又要高出很多。 目前DDR3-1066、DDR3-1333和DDR3-1600的CL值分别为7-7-7、8-8-8及9-9-9，把内存颗粒工作频率计算在内，其内存模块的延迟值应为13.125ns、12ns及11.25ns，相比DDR2内存模块提升了约25%，因此消费者以CAS数值当成内存模块的延迟值是不正确的。 四、首批上市的DDR3内存拥有哪些规格 ● 频率从1066MHz起跑 目前内存厂商规划中生产的型号包括了DDR3 800/1066MHz/1333/1600/2000等，从目前的情况来看，DDR3 1066MHz频率与1333MHz频率这两种型号的市场需求量是相对较大的，而其良率方面也正在不断地提升，在性能上虽然没能大幅度抛离DDR2,但是拥有DDR3新一代内存的称号足以让其成为取代DDR2的有力武器。 ● 1G容量成为主流 而在容量方面，由于2007年上半年内存芯片价格体系整体下调过快，在容量方面目前主流型号已经是1G，所以更多的内存厂商把DDR3内存的起跑容量定为1G，当然512M容量的型号也会上市，但肯定不会是主流型号，因为DDR3内存要在国内流行的话，至少也要推进至2008年，那时候1G容量已经是基本要求，大规模生产512M容量内存显然不是明智之举。 而在单条2G容量内存方面，由于Intel与AMD的下一代平台依然是支持目前流行的双通道内存方案，所以单条2G*2（总容量4G）容量内存方案乐观估计也要到2009年才有望开始流行，由于操作系统方面的限制，32位操作系统没法识别4G容量内存，所以内存厂商生产DDR3内存的主力型号不会出现在2G容量身上，除非内存的供需关系真的完全倾斜令到2G容量内存跌破用户心理线，否则2G容量内存不会得到内存厂商的青睐。 ● DDR3主板已经发售 其实DDR3内存流行的决定性因素是主流主板的支持情况，只有当主流的主板都支持DDR3内存时，DDR3内存才能形成销售规模，其价格自然也慢慢地进入主流消费层次。当然，对于DDR3这种潮流的IT产品，最热衷推崇的还是业界大哥Intel，目前发布的下一代主板芯片组X38、P35、G33均支持DDR3内存。
主板厂商方面，支持DDR3内存的主板也在最近频繁露面，像华硕、技嘉、微星、Intel等都推出了自家的DDR3内存主板。而AMD方面，由于集成内存控制器，所以无论是从DDR到DDR2,还是从DDR2到DDR3,其推进速度都是显得比Intel“慢半拍”。不过不管如何，AMD始终都是会跟随着业界大方向行动的，事实上AMD一直都是这样做。 ● DDR3价格注定从天价起步 任何新产品在进入市场初期都不会有什么平易近人的价格，从目前一些内存厂商所公布的价格来看，典型的DDR3 1066MHz 1G内存的价格要1500元以上。也就是说，要组建双通道DDR3 1G*2的方案就要花费至少3000元以上，这个价格对于目前欢天喜地的DDR2内存价格比较的话，无疑是天价。 当然，再高贵的新产品最终也是要走到普通市场的，DDR3内存要进入到主流市场，保守估计也要到2009年，那时候，白菜价的DDR3内存才有可能出现。 五、DDR3内存实物赏析 PConline评测室收到了来自威刚科技送测的DDR3 1066MHz 1G内存，其序列号为M3OEL2G314130A1B5Z，频率为1066MHz，容易为1GB。
从外观上去看，DDR3内存与我们平时熟悉的DDR2没有太大的改变，如果没有特别留意的话不容易从外观上区分开来。下面我们来看一看DDR3内存与DDR2内存在外观设计上有什么不同之处。
首先是金手指缺口位置作了更改，金手指方面，SDRAM时代是两个缺口位置，升代至DDR时就改成了一们缺口位置，这个缺口位置最大的作用就是避免内存不会插错方向。从上图可以看到，DDR内存金手指离内存端最近的距离为59.21mm，占整个长度约45%左右，到了DDR2时，这个长度改为61.86mm，约占整个长度47%（由于接近50%的比例让不少不太细心的用户容易把内存方向搞错）；而DDR3的缺口位置肯定要与DDR和DDR2不同，好在DDR3的缺口位置比例远离50%，53.88mm的距离仅占整个长度约41%，用户可以较明显地区分出内存的方向来。 第二个区别当然就是芯片了，不过不同厂商生产的芯片面积并不一样，本次我们收到的威刚送测的DDR3内存采用的是日本Elpida的DDR3颗粒，其规格为10.72×9.52mm，面积约为102平方毫米。而DDR2典型的面积则为105平方毫米，小型D9芯片组的面积是100平方毫米。
DDR3颗粒其实不是什么新产品，显卡上早已经应用DDR3了，甚至DDR4显存也已经在应用当中。上面已经提及，DDR3颗粒与DDR2相比，并没有什么重大改革，其实可以认为是DDR2的升级版本。目前业界巨头SAMSUNG、Hynix和日本内存大厂ELPIDA都已经做好了大量供应DDR3内存的准备。 六、DDR3内存实测：性能提升了多少？ 产品的规格只是纸上谈兵，DDR3内存对性能的实际贡献才是消费者最为关心的。由于我们收到的产品为工程样品，所以评测的初步数据并不能说明DDR3内存的所有问题。特别是在延时方面，不同的DDR3产品有不同的设置，目前内存厂商方面还没有形成统一典型的DDR3产品。所以待收集到更多的DDR3产品后，才能进一步地进行横向对比评测，才更有说服力。 关于DDR3内存延迟参数与DDR2内存的对比研究，会在后续文章中进行针对性的评测，特此说明。
时序方面，我们均采用默认的时序，DDR2内存运行在800MHz，其时序为典型的5-5-5-15，而送测的DDR3内存运行在1066MHz，其时序为6-6-6-20，应该说是属于参数较强的型号了。主板使用了微星 P35 Neo Combo，可以支持DDR2与DDR3内存。
1、理论内存带宽测试
软件介绍：SiSoftware永远是处在技术领域的最前沿，是在像多核心，Wireless MMX，AMD64/EM64T，IA64，NUMA，SMT（Hyper-Threading），SMP（多线程），SSE2，SSE，3DNow! Enhanced，3DNow!，Enhanced MMX和MMX这些新技术出现时最早提供基准测试的软件商之一。Sandra是一个非常有现实意义的合成基准测试，它放弃了使用含义模糊的指数，改为采用有实际意义的性能数字，例如像每秒执行指令数或每秒字节数等。SiSoft Sandra 2005还针对性的推出了32位和64位版本，两个版本完全整合在一个安装程序中。采用SISoftware Sandra软件中的Memory Bandwidth Benchmark进行内存读写带宽进行测试，即可得到Int与Float两组带宽测试值，并可与软件集成的其它典型系统值相比较以察看测试对象的大约性能位置。
Everest作为一个系统检测软件，其前身是Aida32，它可以详细的显示出PC每一个方面的信息。支持上千种(3400+)主板，支持上百种(360+)显卡，支持对各式各样的处理器的侦测。软件自带的Memory Latency测试，可以通过对内存延时的测试，直观显示出内存子系统的效能。运行Everest的内存带宽测试选项，即可得到一系列的包括内存读、写、复制等带宽数值，通过数值直观显示出内存子系统的效能 理论内存带宽测试的结果比较明显，DDR3在1066MHz频率，时序为6-6-6-20设置时，其带宽会比DDR2 800MHz（5-5-5-15）的带宽提升5%至10%。 2、理论应用程序测试
SuperPI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具，在测试里面可以有效的反映包括内存在内的运算性能。在玩家群中，Super PI更是一个衡量系统性能的标尺之一。
WinRAR作为一款目前非常流行的压缩软件，我们使用了它内置的测试功能。测试的结果可以有效的反映内存的性能。 在SuperPI测试项目中，DDR3内存提升的幅度比较小，而在WinRAR测试中得到了较大的提升，幅度达到了约18%。 3、实际办公及游戏性能测试
Business Winstone 2004是一个系统级的基于办公应用软件的基准测试，其中Business Winstone常规测试中是分项对上述软件进行测试，而Multitasking Test则是对多任务应用环境的测试。对以下常用的办公软件的实际应用进行考察： Microsoft Access 2002
办公性能上的影响不会因为内存带宽而有大的改进的，这个在以往的测试中就已经得出的结论，而在实际游戏性能上，得到的提升也会有所折扣，帧数的提升能够显示出高带宽的作用，但是在实际的试玩感受中基本体验不出来。 七、PConline评测室评测总结 DDR3内存作为业界指定的下一代主流内存产品，从它的规格公布以来，就注定它替代DDR2内存只是时间问题。其制造成本也会了随着工艺的不断改进而逐步下降，而Intel这位重量级的业界人物也将不遗余力地推崇DDR3内存，为其高带宽要求的CPU铺平道路。
从评测的数据来看，DDR3内存的高规格还是能够带来带宽上的提升的，尽管与极端高频的DDR2内存相比较，初期的DDR3内存的优势还不大，特别是在性价比方面根本无法与DDR2相抗衡，但是DDR3内存接替DDR2的时间表已经较清晰地出现在人们眼前，不出意外的话2009年将是DDR3曝发其威力的元年！ |
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2007-06-06 09:50
出处：PConline原创
责任编辑：谢成明
