SDRAM、DDR、DDR2、DDR3、DDR4 與 DDR5 之間的差異是什麼?
所有桌上型電腦、筆記型電腦和平板電腦都使用隨機存取記憶體 (RAM) 儲存運作所需的短期資料。RAM 會隨著電腦演進而進步。
2002 年以前製造的電腦一般會使用 SDRAM。快進到 2021 年,記憶體技術在 DDR5 DRAM 上取得革命性進步。在這幾年間,數代 RAM 已進入市場。
每一代的記憶體都會提升速度與頻率,同時降低耗電量。由於電腦硬體皆相互連結並相關,故能同時帶動其他元件的速度提升,因這就是為什麼升級記憶體是解決電腦緩慢的好方法。
由於您可能弄不清楚 RAM 各世代之間的差異,因此我們特地建立撰寫此說明,提供清楚的見解和公平的比較,以便於您可以組裝自己的 PC、升級您的電腦,或只是更深入瞭解 RAM。
何謂 SDRAM?
SDRAM 於 1988 年為了因應其他電腦元件速度的提升而研發。從名稱中的"同步"一詞就可以看出端倪 — SDRAM 模組會自動與中央處理單元 (CPU) 的時序進行同步。
記憶體控制器就跟時鐘一樣,會知道要求的資料何時就緒的確切週期,因此表示 CPU 不必等候記憶體存取。SDRAM 每個時脈週期僅可讀取/寫入一次。
何謂 DDR?
DDR 為雙倍資料速率的縮寫,於 2000 年推出,是繼 SDRAM 之後的下一代產品。DDR 記憶體在時脈信號的強拍與弱拍(因此每個週期兩次)皆會向處理器傳輸資料。使用這兩拍傳輸資料即可讓 DDR 記憶體遠快於 SDR 記憶體(僅使用時脈訊號的一緣傳輸資料)。
DDR 從記憶體陣列將二位元資料傳輸到內部輸入/輸出緩衝區的程序稱為 2 位元預先截取。DDR 傳輸速率通常介於 266MT/s 和 400MT/s 之間。請注意,雙倍資料速率不同於雙通道記憶體。
DDR 技術與時俱進,以改進其他元件並強化電腦的整體效能。我們現在將探索並比較每一代 DDRAM。
SDRAM | DDR | |
預取 | 1 - 位元 | 2 - 位元 |
資料速率 (MT/s) | 100 - 166 | 266 - 400 |
傳輸速率 (GB/s) | 0.8 - 1.3 | 2.1 - 3.2 |
電壓 (V) | 3.3 | 2.5 - 2.6 |
DDR 與 DDR2
DDR2 於 2003 年推出,由於匯流排信號的提升,它處理的速度是 DDR 的兩倍。DDR2 會使用與 DDR 相同的內部時脈速度,然而傳輸速率因為輸入/輸出匯流排信號的提升而變快。DDR2 具備 4 位元預先擷取,是 DDR 的兩倍。DDR2 可達到 533MT/s 至 800MT/s 的速率。
DDR2 記憶體可利用安裝成對的記憶體執行"雙通道模式",進一步提升記憶體輸出。
DDR | DDR2 | |
預取 | 2 - 位元 | 4 - 位元 |
資料速率 (MT/s) | 266 - 400 | 533 - 800 |
傳輸速率 (GB/s) | 2.1 - 3.2 | 4.2 - 6.4 |
電壓 (V) | 2.5 - 2.6 | 1.8 |
DDR2 與 DDR3
2007 年導入 DDR3 技術,頻寬與傳輸速率不僅是 DDR2 的 2 倍,還大幅減少耗電量-與 DDR2 相比,約減少 40% 。電壓從 1.8 降為 1.5V,因此操作電流和電壓變低,而這對使用電池運作的裝置而言是一大利多。DDR3 傳輸速率介於 800MT/s 與 1600MT/s 之間。
上述所有改進帶來更高的頻寬與效能,同時降低耗電量,因此使得 DDR3 成為筆記型電腦良好的記憶體選項。
DDR2 | DDR3 | |
預取 | 4 - 位元 | 8 - 位元 |
資料速率 (MT/s) | 533 - 800 | 1066 - 1600 |
傳輸速率 (GB/s) | 4.2 - 6.4 | 8.5 - 14.9 |
電壓 (V) | 1.8 | 1.35 - 1.5 |
DDR3 與 DDR4
DDR4 於 DDR 3 推出七年後上市。DDR4 的操作電壓更低 (1.2 V),傳輸速率比前幾代更高,每個週期可處理四個資料速率。這表示 DDR4 的耗電量低於 DDR3,但速度和效率比 DDR3 更高。此較新的世代也導入記憶庫群組,以免預先擷取 16 個(不必要的做法)。有了記憶庫群組,每個群組可以獨立於其他群組執行 8 位元資料,因此 DDR4 可以在一個時脈週期內處理多個資料要求。
DDR4 傳輸速率不斷提升,DDR4 模組在超頻時可達到 5100MT/s 甚至更快的速度。Crucial Ballistix MAX 模組在 2020 年打破多項超頻世界紀錄。
DDR3 | DDR4 | |
預取 | 8 - 位元 | 每記憶庫位元 |
資料速率 (MT/s) | 1066 - 1600 | 2133 - 5100 |
傳輸速率 (GB/s) | 8.5 - 14.9 | 17 - 25.6 |
電壓 (V) | 1.35 - 1.5 | 1.2 |
DDR4 與 DDR5
DDR5 於 2021 年推出,是最新一代的記憶體技術,在架構上有了革命性躍進。無疑是 SDRAM 有史以來的最大記憶體技術躍進。
DDR5 記憶體帶來更高的通道效率、提升功耗管理、最佳化效能,以因應次世代多核心運算系統。DDR5 推出的速度能提供近乎於 DDR4 兩倍的頻寬。它還能在不降低更高速的通道效率的情況下擴充記憶體效能,且這些成果不僅體現在測試中,更體現在真實使用情況中。
DDR5 記憶體標準是密度更高的記憶體,等同於系統擁有更多記憶體容量。相較之下,DDR4 最大容量僅有 16 GB 記憶體晶片,但 DDR5 提供最高達 64 GB 的記憶體晶片。Crucial DDR5 記憶體上市時將以 4800MT/s 的速度運作,是標準 DDR4 最高速度的 1.5 倍。
DDR4 | DDR5 | |
預取 | 每記憶庫位元 | 16 - 位元 |
資料速率 (MT/s) | 2133 - 5100 | 3200 - 6400 |
傳輸速率 (GB/s) | 17 - 25.6 | 38.4 - 51.2 |
電壓 (V) | 1.2 | 1.1 |
以數據比較 RAM
DRAM | DDR | DDR2 | DDR3 | DDR4 | DDR5 | |
預取 | 1 - 位元 | 2 - 位元 | 4 - 位元 | 8 - 位元 | 每記憶庫位元 | 16 - 位元 |
資料速率 (MT/s) | 100 - 166 | 266 - 400 | 533 - 800 | 1066 - 1600 | 2133 - 5100 | 3200 - 6400 |
傳輸速率 (GB/s) | 0.8 - 1.3 | 2.1 - 3.2 | 4.2 - 6.4 | 8.5 - 14.9 | 17 - 25.6 | 38.4 - 51.2 |
電壓 (V) | 3.3 | 2.5 - 2.6 | 1.8 | 1.35 - 1.5 | 1.2 | 1.1 |
記憶體並非相容於所有主機板
一般來說,主機板在生產時僅支援一種記憶體類型。因此,您都無法將 SDRAM、DDR、DDR2、DDR3、DDR4 或 DDR5 記憶體混搭在同一張主機板上。它們無法運作,使用的插槽也不同。
RAM 系統是全業界的標準化系統,因此您需要知道安裝於電腦的記憶體硬體的電力參數與實體型狀。由於每一代記憶體的電力參數不同,可藉由實體形狀的改變來防止在電腦中安裝錯誤的記憶體。例如,由於主機板僅可使用一種特定的記憶體規格,因此您無法同時選擇 SDRAM 與 DDR5。部分型態的記憶體雖然為跨平台相容,但您的系統僅能支援適當的 RAM。
如果想找出您的電腦應該要使用哪種記憶體,請利用 Crucial® Advisor™ 工具或系統掃描器工具。這些工具將說明您的電腦與哪一些記憶體模組相容,同時呈現您的速度需要和預算選擇。
RAM 世代常見問答
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DDR 代表什麼?
DDR 為雙倍資料速率的縮寫。DDR 記憶體在時脈信號的上緣與下緣(因此每個週期兩次)皆會向處理器傳輸資料。
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RAM 的功能是什麼?
RAM 是電腦的短期記憶體。無論是使用桌上型電腦、筆記型電腦還是平板電腦,全都會有 RAM 來儲存您的裝置正常運作所需的短期資料。最新的 RAM 技術是 DDR5。
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所有 RAM 是否與所有主機板都相容?
否,不是所有 RAM 都相容於所有主機板。主機板在生產時僅支援一種記憶體類型。因此,您都無法將 SDRAM、DDR、DDR2、DDR3、DDR4 或 DDR5 記憶體混搭在同一張主機板上。它們無法運作,使用的插槽也不同。
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