＜硬件有关＞内存攒机认知入门，内存的选择配置 laptop PC 服务器

原因

这不是黑五吗，给我儿子买了台最便宜 ($300) DELL laptop，CPU 是 i5-1235U，但只有 8GB 内存。升级内存吧。

如何选择内存：家用范围

这里不考虑品牌，在我眼里，区别就是价格，还有所谓的物理寿命。

1. 什么是 SODIMM, UDIMM

内存模块形式	SODIMM 小型双列直插内存模块 Small Outline Dual In-line Memory Module	UDIMM 非缓冲双列直插内存模块 Unbuffered Dual In-line Memory Module
尺寸	比标准 DIMM 模块小 676mm	标准大小，长度通常为 1333mm
主要用途	适合紧凑设备(Laptop, mini PC, NAS)	适合台式机和工作站
针脚数量 PIN	DDR3：204 针，DDR4: 260针，DDR5: 262针	DDR3: 240针，DDR4: 288针，DDR5: 288针
散热性能	一般无散热片	可以配备散热片，或散热系统
unbuffered	内存模块和内存控制器直接通信，而不通过额外的寄存器（缓冲器）进行中转	内存模块和内存控制器直接通信，而不通过额外的寄存器（缓冲器）进行中转
ECC	一般没有，特殊型号会有	带ECC 不带ECC都很常见

注： ECC Error-Correcting Code 的缩写，用于检测和纠正数据在存储或传输过程中发生的错误。

a. ECC 内存与非 ECC 内存的区别

特性	ECC 内存	非 ECC 内存
功能	自动检测并纠正单比特错误	无错误检测和校正功能
用途	服务器、工作站、关键任务设备	普通台式机、笔记本
成本	更高	较低
性能	略低	稍高
兼容性	需要支持 ECC 的主板和 CPU	广泛支持

2. 性能参数 CAS 与 Mhz

a. CAS = CL

CAS (列地址选通延迟 Column Address Strobe Latency)， 常使用 CL 来表示,，单位是 纳秒(ns)。它是内存模块的一个关键指标，用于衡量内存响应数据请求的延迟时间。它表示从内存控制器向 RAM (暂时理解为内存上的存储芯片吧) 发送数据请求到内存实际开始传输数据之间所需的时钟周期数量。所以数值越小就越快，也会越贵。

例如：

CL22：表示内存需要 22 个时钟周期来响应数据请求。
CL20：表示内存需要 20 个时钟周期来响应数据请求。

因此，CL20 比 CL22 更快，因为它的延迟更低。

b. 运行频率 Mhz

解释：内存模块运行时就有了 时钟速度（单位：MHz=兆赫兹=百万赫兹），用来表示内存每秒能进行多少个周期的操作(能处理数据的次数)。更高的频率通常意味着内存能以更快的速度传输数据。

在同频率下：

实际延迟时间 = (CAS 延迟 ÷ 内存频率) × 2000(将频率的单位 MHz 转换为实际的时间单位：纳秒)

例子：

DDR4-3200 CL22： (22÷3200)×2000=13.75(22 ÷ 3200) × 2000 = 13.75(22÷3200)×2000=13.75 纳秒。

DDR4-3200 CL20： (20÷3200)×2000=12.5(20 ÷ 3200) × 2000 = 12.5(20÷3200)×2000=12.5 纳秒。

因此，在相同频率下，CL20 的性能比 CL22 稍快。

c. 1Rx8、2Rx8 和 1Rx16、2Rx16 的含义

i. Rx8 和 Rx16 的解释

R（Rank）：表示内存的“排”数量。Rank 是内存控制器可同时访问的一组 DRAM 芯片。
- 1R（Single Rank）：单排内存。只有一组芯片可供访问。
- 2R（Dual Rank）：双排内存。有两组芯片，内存控制器可以交替访问，提高性能。
x8 和 x16：指的是每颗内存芯片的数据宽度：
- x8：每颗芯片 8 位数据宽度（1 字节）。通常每排有 8 颗芯片。
- x16：每颗芯片 16 位数据宽度（2 字节）。通常每排只有 4 颗芯片。

ii. 1Rx8 和 2Rx8 的特点

1Rx8：
- 单排内存，每排有 8 颗 x8 宽度的芯片。
- 性能好，延迟低，是主流台式机和笔记本内存的常见配置。
2Rx8：
- 双排内存，每排也有 8 颗 x8 宽度的芯片（共 16 颗芯片）。
- 优点：双排的交替访问机制使性能略优于单排（尤其是在多线程任务中）。
- 缺点：成本略高，占用的内存插槽资源更多。

iii. Rx8 和 Rx16 的比较

参数	Rx8 模块 (1Rx8/2Rx8)	Rx16 模块 (1Rx16/2Rx16)
每颗芯片宽度	8 位 (1 字节)	16 位 (2 字节)
每排芯片数量	8 颗芯片	4 颗芯片
性能	性能高，适合桌面和高端设备	性能较低，便携设备
兼容性	桌面和服务器	手机

3. 双倍数据速率 DDR

现代内存大多采用 DDR（Double Data Rate） 技术，在 一个时钟周期的上升沿和下降沿 都可以传输数据，因此实际的数据传输速率是频率的两倍。

内存的技术：	特点	应用
SDR（Single Data Rate）	DDR 内存的前，每个时钟周期只能传输一次数据	Pentium 586 时代 CPU
RDRAM（Rambus Dynamic RAM）	数据速率较高，但延迟较大，散热不好，当年攒电脑买过	被 DDR 系列淘汰
LPDDR（Low Power DDR）	DDR 内存的低功耗版本	智能手机、平板电脑和超薄笔记本
GDDR（Graphics DDR）	专为图形处理单元（GPU）设计的内存，与 DDR 相似，优化并行计算与高带宽	GPU、显卡、图形计算
HBM（High Bandwidth Memory）	高性能计算和图形任务设计，采用 3D 堆叠技术，高带宽	高端显卡，AI 这类高性能运算
SRAM（Static RAM）	静态内存，不需要像 DRAM 那样频繁刷新数据。数据保留时间长，速度快，容量小，贵	CPU 的缓存（L1、L2、L3 缓存）
NVRAM（Non-Volatile RAM）	非易失性内存，断电后数据不会丢失	固件存储（BIOS/UEFI）
MRAM（Magnetoresistive RAM）	新型非易失性内存，速度快，能耗低，寿命长，理论上可以替代 DRAM
Flash Memory	不同于 DRAM，先擦除再写入，读快写慢	SSD、USB
Optane Memory（3D XPoint）	接近 DRAM 的速度和非易失性的特点	高速缓存，加速系统存储性能

还有 486 的 DRAM， SIMM 恩，想了很久，因为用过。编完这些，想想写到哪儿了。

举例说一下：

如：DDR4-3200 ，标称频率是 3200 MHz。但 DDR=Double Data Rate = 双倍数据速率，实际时钟频率是 1600 MHz（数据速率是 1600 × 2 = 3200 MT/s，即每秒传输 3200 百万次数据）。

4. 内存通道的概念

单通道内存（Single Channel Memory）：
- 只有一个内存通道在工作，内存控制器一次只能访问一条内存。
- 数据传输带宽较低。
双通道内存（Dual Channel Memory）：
- 两条内存同时工作，内存控制器可以同时访问两条内存。
- 数据传输带宽翻倍，性能显著提升。

如果， 8GB+16GB 混用，系统会运行在一种混合模式（Asymmetric Dual Channel 或 Flex Mode），内存控制器会把两条内存中的相同容量部分（8GB）运行在 双通道模式，来自 16GB 内存条多余的 8GB，只能以 单通道模式 运行。如果数据在这里，性能会降低。

5. 主机兼容的内存

a. 参考 CPU 规格

例：我订购的这台 Laptop 用的是 i5-1235U

查看 Intel 产品页： Intel® Core™ i5-1235U Processor

Memory Specifications
Max Memory Size (dependent on memory type)	64 GB
Memory Types	Up to DDR5 4800 MT/s Up to DDR4 3200 MT/s Up to LPDDR5 5200 MT/s Up to LPDDR4x 4267 MT/s
Max # of Memory Channels	2
ECC Memory Supported	no

b. 参考主板

这个没有 Not avilable

c. 参考 Laptop 产品页

地址：产品内存参考页

Mt/s: 每秒内存模块能够传输的数据操作数（MegaTransfers per second），即百万次传输, MT/s 实际上是数据传输速度的标称值。

Memory slots	Two SODIMM
Memory type	DDR4
Memory speed	2666 MT/s (With non-Type-C configuration) 3200 MT/s (With Type-C configuration) NOTE:Systems with 11th Generation Intel Core (or Tiger Lake) do not offer Type-C.
Maximum memory configuration	16 GB
Minimum memory configuration	4 GB
Memory size per slot	4 GB, 8 GB, 16 GB
Memory configurations supported	4 GB, 1 x 4 GB, DDR4 8 GB, 1 x 8 GB, DDR4 12 GB, 1 x 4 GB + 1 X 8 GB, DDR4 16 GB, 1 x 16 GB, DDR4 8 GB, 2 x 4 GB, DDR4, dual-channel 16 GB, 2 x 8 GB, DDR4, dual-channel

d. 分析1: 最大内存数量

组装厂产品页，写的最大内存是 16GB, 但 Intel 说可以到 64GB，我更相信 Intel。

e. 分析2: 运行频率

MT/s 和 MHz 的关系： 在 DDR 内存中，MT/s 是实际时钟频率 (MHz) 的两倍：

MT/s=2×MHz

举例：

还是以 DDR4-3200 内存：

3200 MT/s：表示每秒可以进行 3200 万次数据传输。

1600 MHz：表示时钟频率为 1600 MHz，时钟每秒产生 1600 万个周期。

两者的关系：3200 MT/s=2×1600 MHz3200 （在 2.a 里，明白为什么有 2000），前面说过“DDR4-3200 ，标称频率是 3200 MHz。但 DDR=Double Data Rate = 双倍数据速率，实际时钟频率是 1600 MHz”， 所以下面说的，与这段无关

f. 内存运行频率与 CPU 关系

既然 CPU 支持了 DDR4 DDR5, 只要是安装的内存，是这个类型的 DDR4/5，应该都能用，只是上限速度被限制在，如：DDR4-3200 MT/s. 3200MHz。但下限是无所谓的。

例1：

CPU： Up to DDR4 3200 MT/s

如果我有 SODIMM DDR4-2400MHz 内存，是可以用的，只是因为内存“频率” 低，会与 CPU 之间的通信保持在 2400Mt/s, 其整体性能，要比安装 DDR4-2600MHz 的轻微的慢点儿。

例2：

CPU： Up to DDR4 3200 MT/s

如果我有 SODIMM DDR4-4000MHz 内存，不会因为内存“频率” 太高，也是可以用的，它只能与 CPU 之间的通信保持在 3200Mt/s, 其整体性能，不会因安装 DDR4-3600MHz 变快的。

总结：

实例操作1：

条件：

DELL 组装厂的设计，只能使用 SODIMM DDR4 类型内存。

Intel CPU 支持 DDR4 上限速度 3200MT/s

如果有 CL22 CL18 可以选择，想速度最快，最接近 CPU 的上限，

就用：

SODIMM DDR4-3200MHz CL18 内存条

实例操作2：

条件：

如果你有旧电脑用的是 SODIMM DDR4-1600MHz，想装在这个笔记本上。 CPU 会以 1600MT/s 与内存通讯，性能会比用 SODIMM DDR4-3200MHz

两种内存的带宽差距：

内存带宽计算公式：内存带宽 (GB/s) = 频率 (MT/s)×总位宽 (位) / 8x1000

频率	DDR4-1600 (1600 MT/s)	DDR4-3200 (3200 MT/s)
实际时钟频率	800 MHz	1600 MHz
总位宽	64 位	64 位
带宽	(1600×64)÷8=12.8 GB/s	(3200×64)÷8=25.6 GB/s

结果： DDR4-3200 的内存带宽是 DDR4-1600 的两倍（25.6 GB/s vs 12.8 GB/s）

实际性能差距：

轻量任务（上网看片儿）估计有10%
多任务，游戏，视频编辑这类需要内存带宽的，可能会到40%甚至50%的性能差距

想起来了，内存还有个 1Rx8、2Rx8 、1Rx16、2Rx16 这个标识。添加到 2.c