为什么电脑内存条两根小的比一根大的要厉害

Windows 1月前 280

我们通常认为参数相同的前提下,单个硬件的表现优于多个硬件的组合,因为它的集成度更高,可以避免协同造成的性能损失。

但如果你自己折腾过电脑的话,可能知道电脑内存条更推荐买两根小的,这样得到的效果比单根大的更好。

为什么会这样?1+1>2 是否随时都有效?

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多个内存多条路


我们可以把硬件间的数据传输想象成马路上奔跑的车辆,当有大量车辆需要通行时(大量读写数据),在不堵车的情况下,道路越宽可以通行的车辆就越多,数据传输量就越大。

传输数据的马路在电脑中叫做「总线」,它的频率和带宽是固定的,由主板的设计决定。频率越高,车辆的限速就越高,跑得越快,数据传输速度也更快;带宽越大,车道的宽度就越大,容量的车辆也越多,同时传输的数据量就更大。

在电脑内存发展的中期,因为主板接口通常使用串联设计,内存条不管安装多少根,都只走一条路线传输数据。假如总线带宽为 64-bit,当内存传的带宽达到64-bit时,不管加再多内存条也不会突破总线上限。于是就出现了瓶颈。

为了解决这个问题,主板接口引入并联设计,每个接口享用独立的传输数据通道。原本两根内存条的数据挤一个通道,现在多出一个通道,理论带宽翻倍达到 128-bit。


这种安装两根内存条,享受两根数据传输通道的做法我们称为「双通道」。

想要知道自己目前是否为双通道,可以下载 CPU-Z,在内存选项卡中会表明目前的状态。(并不是插两根内存条就是双通道,后面讲原因)

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02

多通道


有些主板上不止两个内存插糟,那么是否也有三通道、四通道呢?答案是肯定的。但是情况要比双通道复杂的多得多。

现在的 CPU 和主板都支持双通道,但对三通道的支持却并不常见。假如同时插 3根 8GB 内存条,理论上三通道应该是 64*3bit。但实际的情况多半是前两根组成了双通 道 64*2bit,第三根依然是单通道 64bit,最终结果是 64*2bit + 64bit。

这种情况称为「非对称双通道」,依然是双通道。

看起来 64*3 和 64*2+64 的结果是一样的?但在实际运行中我们需要把双通道看成一个性能升级的整体,我们打开一个程序,系统很可能会将这个程序的数据拆分为双份,分配给双通道的两根内存条,以享受更高的带宽。

假如我们打开了聊天、浏览器、Word 等这种不怎么需要用内存大量传输数据的程序,它们占用了双通道内存。此时再打开一个游戏或视频剪辑软件这种需要大量内存空间的程序,因为双通道空间不足,它就只能使用单通道的 8GB 内存。这样的分配显然不合理,就感觉「三通道」反而不如双通道。

双通道内存中的数据不会与单通道共享。

当然也有特殊的主板CPU是支持真正的三通道,但是比较少见。


支持的四通道的主板也少,服务器比较多见。(主板上并不是一个内存插槽就是一个通道,后面讲原因)



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别抱太大期望


带宽翻倍这事情听起来很厉害,毕竟数据传输量翻倍,但实际体验远没有纸面数据那么夸张。

下面是单通道 8GB DDR3 与双通道 8GB(4+4GB)DDR3 的测试数据对比,橙色为双通道,蓝色为单通道。

Euler 3D

在 Euler 3D 基准测试中,双通道的性能比单通道强大约 17%。对于执行高负荷运算,仿真和编译的朋友,这个测试比较有参考价值。

复制,读写和带宽

这项测试可以明显看出带宽提升带来的性能提升,虽然提升 20% 也很明显,但还远未达到所谓翻倍效果。

内存延迟

延迟是指数据传输指令送达后到开始传输数据之间的延迟。双通道的延迟能够缩短约 2.7% 的,仍然略优于单通道。

视频转码
Handbrake 是一个强大的工具,可以将电脑性能推到极限,双通道在视频转码工作上大约有 4.5% 的优势。即使对于视频翻录或转码有重度需求的朋友,这点点提升也是微乎其微。

Adobe Premiere
这是目前最常用的视频剪辑软件,基准测试中,双通道省了大约 8 秒的总体渲染时间,测试中渲染的视频比较短,如果全天渲染的话差距可能会提升到十几到几十分钟。


游戏测试

最后是大家比较关心的游戏性能,在搭配 GTX 1060 显卡时,得到的结果与前面大致相同,双通道可以略微提升几帧。但有时双通道的性能反而会下降,这点在巫师 3中格外明显。原因可能是因为游戏的优化问题。



04

注意事项


对于双通道并不是双根内存条插上就完事了,它还有很多限制。

1、最简单的做法就是使用两根同品牌、同型号、同容量、同频率的一模一样的内存条,这样得到的效果最佳也最省心。

2、当两根内存条容量不同时,例如 4GB+8GB 也能组成双通道,实际上的效果是8GB 的前 4GB 加入双通道,后 4GB 自成一派,得到「不对称双通道」。

3、两根不同频率的内存条,例如 2400Hz 和 2666Hz 也能组成双通道,实际上的效果是高频自动降为低频,最终就是 2400Hz 的双通道。(请先了解主板最高支持多少频率)

4、DDR4 与 DDR3 无法组成双通道,不过也很少有主板同时支持两代内存条,插槽都不一样。

5、有 4 个内存插槽的主板通常是双通道。如下图,两个相邻插槽为一个通道。这一点非常非常重要,大多数人都是两根内存条条组成双通道,但是有四个插槽,一些有强迫症又不看说明书的朋友就会挨着插,这样其实都插到一个通道里了,无法组成单通道!

如果只有两根内存条,最佳做法是先插 A2 和 B2,如果只有一根内存条就先插 A2,也就是先用离 CPU 远的插槽(远端)。

之所以这样做是因为在同一通道内,如果远端没有内存条,它会有信号反射的现象,A2 的信号又反射回 A1,造成信号干扰,影响性能的发挥。

当然,为了提高容错率,A1+B2A2+B1也是能够组成双通道的,只是建议大家使用最佳组合,特别是需要超频的朋友。

6、4+4+8 也能组成双通道,正如上一条说的两个相邻插槽为一个通道,所以将两根4GB 内存条插入 A组,8GB 插入 B组,依然能够组成双通道。


总结

双通道确实能够获得 1+1>2的效果,但可能只有 2.1 与 2 的区别。

2020 年小淙并不建议 4+4 的组合,因为后续的提升限制比较多。如果你的预算不够,应该先买一根 8GB,手头宽裕了再提升到 8+8 的组合。

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