從計(jì)算機(jī)誕生至今，RAM（隨機(jī)存取內(nèi)存）在架構(gòu)和形態(tài)上都經(jīng)歷了重大變革。它們主要分為兩種類型：SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）和 DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）。

DRAM 又可細(xì)分為同步和異步兩種類型：

• 同步 RAM 與時(shí)鐘信號(hào)同步運(yùn)作，速度更快，但價(jià)格較高。
• 異步 RAM 與時(shí)鐘信號(hào)不同步，速度較慢，但成本低。

SRAM 和 DRAM 這兩種類型的 RAM 目前仍然被廣泛應(yīng)用，但適合于各自不同的使用場景。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)普遍使用的 DDR SDRAM 已經(jīng)發(fā)展到 DDR5（第五代）。DDR SDRAM 屬于同步 RAM，提供了更高的速度和性能。

需要注意的是，RAM 通常不支持向后兼容，而且有多種形態(tài)和封裝（例如 DIMM、SO-DIMM、UDIMM 等），因此在選擇 RAM 時(shí)必須慎重。

大多數(shù)服務(wù)器和工作站會(huì)選擇使用 ECC RAM，這類內(nèi)存可以自動(dòng)檢測并糾正錯(cuò)誤，極大地提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

面對(duì)市面上琳瑯滿目的 RAM 類型，普通消費(fèi)者往往會(huì)感到選擇困難，甚至無從下手。接下來，本文將詳細(xì)解讀各類 RAM 及其特性，旨在幫助你深入理解內(nèi)存的基礎(chǔ)知識(shí)，以便為自己的系統(tǒng)選配最合適的 RAM。

按內(nèi)存結(jié)構(gòu)分類

RAM 可根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩大類：靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（DRAM）。

SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存

SRAM 示例

SRAM 由晶體管和基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)電路構(gòu)成，每個(gè)存儲(chǔ)單元由 6 個(gè)晶體管和一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)部架構(gòu)組成，它能夠與 PC 的電路速度保持一致。SRAM 運(yùn)行速度要比 DRAM 要快得多，它主要用于存儲(chǔ)需要快速訪問的數(shù)據(jù)，例如：

• CPU 緩存（L1、L2 和 L3 緩存雖然都是基于 SRAM，但速度上存在差異）
• 高端顯卡或打印機(jī)的緩沖區(qū)
• 手機(jī)和智能手表中頻繁訪問的數(shù)據(jù)區(qū)

相較于 DRAM，SRAM 的存儲(chǔ)容量較小，制造成本也更高。

DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存

DRAM 示例

DRAM 的每個(gè)存儲(chǔ)單元由一個(gè)電容器和一個(gè)晶體管來構(gòu)成基本電路。它的存儲(chǔ)容量大，但速度不及 SRAM。而且 DRAM 需要（每隔幾毫秒）進(jìn)行周期性刷新，以防止電容器內(nèi)的電荷逐漸流失，導(dǎo)致存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)丟失。

SRAM 和 DRAM 的區(qū)別

DRAM 的分類

DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中最常見的內(nèi)存類型。根據(jù)其與系統(tǒng)時(shí)鐘的同步方式不同，DRAM 分為兩大類：異步 DRAM（ADRAM）和同步 DRAM（SDRAM）。

ADRAM：異步 DRAM 的分類

異步 DRAM（ADRAM）是較早時(shí)期的內(nèi)存技術(shù)，它的工作頻率不與 CPU 的時(shí)鐘頻率同步。在 ADRAM 的時(shí)代，CPU 在請(qǐng)求數(shù)據(jù)后，往往需要等待內(nèi)存控制器完成一系列操作，這個(gè)過程包括地址設(shè)置、行激活、讀取數(shù)據(jù)等，這些操作都是獨(dú)立于 CPU 時(shí)鐘的。

ADRAM 的這種設(shè)計(jì)在初期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中表現(xiàn)良好，因?yàn)槟菚r(shí)的 CPU 運(yùn)行頻率并不高。但隨著 CPU 運(yùn)行頻率的提升，ADRAM 的性能就成為了瓶頸，這就促使了同步 DRAM 的發(fā)展。

SDRAM：同步 DRAM 的分類

目前，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)內(nèi)存插槽中的大多數(shù)內(nèi)存條都是同步 DRAM（SDRAM）。所謂「同步」，是指內(nèi)存運(yùn)行頻率與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率同步，這確保了數(shù)據(jù)交換和處理的高效性。

SDRAM 又可以分為以下幾種類型：

• SDR SDRAM：作為 SDRAM 的初始版本，SDR SDRAM 的數(shù)據(jù)傳輸速率通常是 64 位/時(shí)鐘周期，具體與時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)總線寬度有關(guān)。它之所以被稱為單數(shù)據(jù)速率（SDR）RAM，是因?yàn)樗诿總€(gè)時(shí)鐘周期只傳輸一次數(shù)據(jù)給 CPU。

SDR SDRAM 示意

• DDR SDRAM：DDR SDRAM 是 SDRAM 的改進(jìn)版本，DDR 意味著它在時(shí)鐘的上升沿和下降沿兩次進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此一個(gè)周期內(nèi)可以傳輸 2 次數(shù)據(jù)。從 DDR1 到 DDR5，每一代 DDR 都有獨(dú)特的內(nèi)部架構(gòu)，通常不支持向后或向前兼容。因此，在選購內(nèi)存條時(shí)，必須確保其與主板和 CPU 兼容。

DDR SDRAM 示意

• GDDR SDRAM：即圖形 DDR SDRAM（也就是顯存），主要用于圖形處理任務(wù)，也會(huì)在一些需要高帶寬的計(jì)算任務(wù)中使用，如人工智能領(lǐng)域等。與存儲(chǔ) CPU 數(shù)據(jù)的 DDR RAM 不同，GDDR 是安裝在顯卡上的視頻 RAM（VRAM）。從 GDDR 到 GDDR6X，GDDR 同樣有多個(gè)版本。不過，由于顯卡通過 PCIe 擴(kuò)展插槽連接，所以 GDDR RAM 通常不會(huì)遇到兼容性的問題。

按內(nèi)存外觀規(guī)格分類

市面上常見的 RAM 形狀和尺寸主要有以下幾種：

• DIMM（雙列直插式內(nèi)存模塊）：這是臺(tái)式電腦中最常用的 RAM 規(guī)格。DIMM 通常擁有較長的印刷電路板和更多的引腳，以適應(yīng)臺(tái)式機(jī)的較大空間和更高的性能需求。
• SO-DIMM（小型輪廓雙列直插內(nèi)存模塊）：為了適應(yīng)筆記本電腦的緊湊設(shè)計(jì)，SO-DIMM 比 DIMM 要短，引腳數(shù)量也相對(duì)較少。盡管體積更小，但仍然能提供良好的性能，以滿足移動(dòng)設(shè)備的需求。

DIMM 和 SO-DIMM 尺寸對(duì)比

在 DIMM 和 SO-DIMM 成為主流之前，還存在過其他類型的內(nèi)存模塊，比如：

• SIMM（單列直插式內(nèi)存模塊）：較早的內(nèi)存形式，現(xiàn)在已經(jīng)基本淘汰。
• RIMM（雷姆內(nèi)存模塊）：是一種由 Rambus 公司開發(fā)的內(nèi)存技術(shù)，由于成本和熱量問題，已經(jīng)逐漸被市場淘汰。
• SORIMM（小型輪廓單列直插式內(nèi)存模塊）：類似于 SO-DIMM，如今已很少被使用。

SO-DIMM 用于筆記本電腦，DIMM 用于臺(tái)式機(jī)。

ECC 內(nèi)存

ECC RAM 是一種設(shè)計(jì)用來提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和系統(tǒng)可靠性的內(nèi)存類型，它通過通過 hamming 碼等奇偶校驗(yàn)的方法來檢測和更正內(nèi)存中的錯(cuò)誤。ECC 內(nèi)存通常用于對(duì)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)完整性要求極高的系統(tǒng)，如服務(wù)器和工作站。

ECC 內(nèi)存

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內(nèi)存的選擇建議

在選擇適合你系統(tǒng)的 RAM 類型時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵因素：

• 內(nèi)存類型：臺(tái)式機(jī)多數(shù)情況下使用 DIMM 內(nèi)存條，而筆記本電腦則采用 SO-DIMM 內(nèi)存條。
• DDR 版本：雖然 DDR4 是目前市場上最普遍的類型，但隨著技術(shù)的發(fā)展，DDR5 正在迅速普及。如果你的主板支持并且預(yù)算充足，選擇 DDR5 可以獲得更好的性能。
• 內(nèi)存容量：確保內(nèi)存容量不超過主板和 CPU 支持的最大限制。
• 內(nèi)存頻率：內(nèi)存頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度越快。
• 內(nèi)存延遲（CL 值）：內(nèi)存的 CL 值越低，指令的響應(yīng)速度越快。
• 內(nèi)存的功耗：內(nèi)存的功耗與類型、頻率、容量等因素有關(guān)，不同廠商的 RAM 也會(huì)有功耗差異。在選擇內(nèi)存時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)的整體功耗需求。
• 內(nèi)存的兼容性：不同類型、版本、頻率的內(nèi)存之間可能存在兼容性問題。在購買內(nèi)存之前，應(yīng)仔細(xì)查看主板和 CPU 的兼容性列表。
• ECC 內(nèi)存：如果你的工作負(fù)載涉及大量的內(nèi)存運(yùn)算，使用 ECC 內(nèi)存可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

DDR4 和 DDR5 內(nèi)存是可以兼容的，但需要主板芯片組支持這兩種標(biāo)準(zhǔn)。不過頻率可能會(huì)有差異，導(dǎo)致效能下降。

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下表是根據(jù)不同用戶需求的 RAM 使用建議：

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