RAM，即隨機存取內(nèi)存，是計算機的核心組件之一，但其重要性往往容易被人們忽視。大多數(shù)普通用戶更在意外觀酷炫的散熱器和絢彩的 RGB 燈效，而不太關(guān)心 RAM 的性能。然而，CPU 和 GPU 雖然在計算機性能方面起著決定性作用，但如果沒有高性能的 RAM 作為輔助，無法發(fā)揮出最大能力。

RAM 的性能主要由兩個方面決定：時鐘頻率和時序。時鐘頻率是指 RAM 每秒鐘可以處理的數(shù)據(jù)量，單位是 MHz。時序是指 RAM 在執(zhí)行不同操作時所需的時間間隔，單位是 ns。時鐘頻率越高，時序越低，RAM 的速度就越快。

因此，在選擇 RAM 時，不能只看時鐘頻率，還要看時序參數(shù)。只有綜合考量這兩個因素，才能更準(zhǔn)確地評估 RAM 的性能。

RAM 的時鐘頻率

在 RAM 的包裝或標(biāo)簽上，可以找到關(guān)于速度的詳細(xì)信息。此外，還可以使用像 CPU-Z 這樣的軟件，或在 BIOS/UEFI 中查看 RAM 的詳細(xì)規(guī)格。RAM 的完整名稱通常類似于：

DDR4 3200 (PC4 25600)

• 在這里，DDR4 表示 RAM 兼容的 DDR 代數(shù)，而 PC 數(shù)字 4 也表示相同的概念。
• 這里的數(shù)值 3200 常常被誤解為 RAM 的實際時鐘頻率（MHz），實際上，這是市場上的一種誤導(dǎo)。這個數(shù)字其實是「數(shù)據(jù)速率」，即每秒傳輸?shù)拇螖?shù)，單位是兆傳輸每秒（MT/s）。

在 DDR RAM 中，實際的時鐘速率是額定頻率的一半。在 DDR中，D 就是 Double 的縮寫，表示每個時鐘周期內(nèi)可以傳輸兩次數(shù)據(jù)，「有效」時鐘速率是實際速度的兩倍。因此，數(shù)據(jù)速率實際上等于 RAM 的額定時鐘速率，但單位是 MT/s。

時鐘頻率（MHz） = 芯片的工作頻率；時鐘速率（MT/s）= 接口的實際數(shù)據(jù)傳輸速率

• PC 編號 25600 表示每秒的數(shù)據(jù)傳輸量，單位是兆字節(jié)每秒（MB/s）。通過計算，可以得到最大可能的實際傳輸速率：

3200 MT/s x 每次傳輸64位 / 每字節(jié)8位 = 25600 MB/s

這兩個數(shù)字都反映了 RAM 的時鐘速度，只是以不同的格式表示。通過深入理解 RAM 數(shù)據(jù)的本質(zhì)，我們能更全面地評估性能，從而有助于優(yōu)化個人電腦的運行效果。

RAM 的時序

RAM 的時序指的是在執(zhí)行讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)等特定操作時，RAM 所需的時間參數(shù)。通常有四個關(guān)鍵時序參數(shù)，包括列延遲（CL）、行到列延遲（tRCD）、行預(yù)充電延遲（tRP）和行激活到預(yù)充電延遲（tRAS）。這些參數(shù)以時鐘周期為單位，例如，CL 15 表示列延遲需要 15 個時鐘周期。這些時序值直接影響 RAM 性能，時序值越小，執(zhí)行各種操作的延遲就越小，響應(yīng)速度就越快。

時序是評估R AM 速度和延遲的另一種方式，它衡量了 RAM 模塊在執(zhí)行各種常見操作之間的延遲，簡單說就是操作之間的等待時間。這個等待時間可以被視為「響應(yīng)時間」。性能規(guī)格表明了最小時序要求，你可以查閱每個 DDR4 規(guī)格下最快時序的表格。

在使用時鐘周期來度量 RAM 的時序時，廠商通常會將時序標(biāo)示為由短橫線分隔的四組數(shù)字，例如16-18-18-38。數(shù)值越小表示速度越快，而數(shù)字的順序則對應(yīng)具體含義。通過理解這些時序參數(shù)，可以更好地了解 RAM 的性能。

列延遲 CL

列延遲 CL

RAM 從 CPU 響應(yīng)所需的時間被稱為列延遲（CL）。它需要與其他因素一起考慮，我們不能孤立地看待 CL。為了更好地理解列延遲，可以使用以下公式將其轉(zhuǎn)換為納秒：

延遲（納秒）=(CL/傳輸速率)?x?2000

因此，即使是具有較慢 MT/s 評級的 RAM，在具有較小 CL 評級的情況下，實際上可能具有較低的延遲。例如，對于 DDR4 模塊，CL 為 16 是目前可用的最快之一。同樣，在 DDR5 RAM 中，CL 30 目前是延遲方面的理想選擇。

這個公式的理念是，在較小的 CL 值下，即便 RAM 的傳輸速率相對較慢，由于 CL 在計算總延遲中占據(jù)主導(dǎo)地位，最終的響應(yīng)時間可能仍然比傳輸速率較快但具有較大 CL 值的 RAM 更為迅速。因此，在選擇 RAM 時，不僅要關(guān)注傳輸速率，還要考慮列延遲，以確保在整體性能上取得最佳平衡。

行到列延遲 tRCD

行到列延遲 tRCD

RAM 模塊采用基于網(wǎng)格的設(shè)計進行尋址，其中行和列的交匯處表示特定的內(nèi)存地址。行地址到列地址延遲（tRCD）衡量了在啟動對新行的訪問并開始讀取其中列時的最小延遲時間。簡而言之，tRCD 是 RAM 到達特定地址所需的時間。當(dāng) RAM 從先前非活動的行接收第一個位時，實際的時間是 tRCD與列延遲（CL）之和。

行預(yù)充電時間 tRP

行預(yù)充電時間 tRP

行預(yù)充電時間（tRP）是評估在 RAM 中打開新行所需延遲的指標(biāo)。技術(shù)上講，它測量了從預(yù)充電命令將一行從空閑狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)，到執(zhí)行激活命令打開另一行之間的時間延遲。一般而言，這兩個操作的延遲相等，受到相同因素的影響。

tRP 的重要性在于它決定了 RAM 從一行切換到另一行所需的時間。當(dāng) RAM 需要從當(dāng)前行切換到新的行時，首先必須進行當(dāng)前行的預(yù)充電，然后執(zhí)行激活命令以打開新的行。tRP 即為這兩個步驟之間的等待時間。數(shù)值越小，切換行地址的速度就越快。

因此，在評估 RAM 性能時，除了注意列延遲（CL）和行地址到列地址延遲（tRCD）外，我們還應(yīng)關(guān)注行預(yù)充電時間（tRP），以確保系統(tǒng)在進行內(nèi)存訪問時能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的響應(yīng)速度。

行激活時間 tRAS

行激活時間 tRAS

行激活時間（tRAS）是評估一行必須保持打開狀態(tài)以正確寫入數(shù)據(jù)的最短時間間隔。從技術(shù)角度來看，它表示在執(zhí)行某一行的激活命令后，到發(fā)出在同一行上進行預(yù)充電命令之間的延遲，或者說是一行打開和關(guān)閉之間的最小時間。對于 SDRAM 模塊而言，tRCD（行到列延遲）加上CL（列延遲）的和等于 tRAS。

tRAS 的主要作用是確保 RAM 在寫入數(shù)據(jù)時，每一行都能夠保持打開狀態(tài)足夠長的時間，以便數(shù)據(jù)能夠被正確寫入。執(zhí)行某一行的激活命令時，tRAS 定義了這一行必須保持打開的時間窗口，確保在這段時間內(nèi)可以進行數(shù)據(jù)寫入操作。tRAS 的值越小，RAM 能夠更快地切換行地址，但同時，它也需要保證足夠的時間用于寫入數(shù)據(jù)。

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RAM 速度

RAM 時序

RAM 的速度受到一些延遲的制約，但這不是源于物理學(xué)上的限制，而是由 RAM 的規(guī)格所設(shè)定的。內(nèi)存控制器負(fù)責(zé)執(zhí)行這些時序，而這些時序是可以進行調(diào)整的，前提是要主板支持。通過超頻 RAM 并微調(diào)時序，你可能會獲得額外的性能提升。

RAM 超頻是硬件超頻中最具挑戰(zhàn)性的一種，需要進行大量的試驗和經(jīng)驗總結(jié)。然而，更快的 RAM 可以縮短受限工作負(fù)載的處理時間，從而提高渲染速度和虛擬機的響應(yīng)速度。通過精細(xì)調(diào)整內(nèi)存控制器的時序設(shè)置，你可以在不更換硬件的情況下提升系統(tǒng)的性能。

超頻 RAM可能會增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性風(fēng)險，因此在進行這類調(diào)整時，建議謹(jǐn)慎操作，并遵循制造商的建議和主板的支持范圍。

內(nèi)存時序的影響

內(nèi)存時序直接影響內(nèi)存的響應(yīng)速度，進而影響系統(tǒng)的整體性能。以下是幾個關(guān)鍵點：

1. 性能影響：低時序一般意味著更快的內(nèi)存訪問速度，有利于提升整體系統(tǒng)性能。然而，當(dāng)較高頻率的內(nèi)存時序較高時，也存在性能瓶頸。

2. 穩(wěn)定性：過低的時序可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，特別是在高頻率運行時，需要在保證穩(wěn)定性的前提下盡量降低時序。

3. 延遲計算：內(nèi)存的延遲計算公式為：內(nèi)存延時 = 時序（CL x 2000）/ 內(nèi)存頻率。一般情況下，頻率越高、時序越低的內(nèi)存條，延遲也越小。

頻率 vs. 時序

關(guān)于頻率和時序哪個對性能影響更大，一直存在爭議。根據(jù)一些測試結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：

• 1. 頻率提升：相同時序下，內(nèi)存頻率提升對性能影響最顯著，尤其是數(shù)據(jù)讀取、寫入和拷貝速度提升明顯。
• 2. 時序優(yōu)化：在相同頻率下，時序越低，性能提升相對較小，但影響仍然存在，主要表現(xiàn)在內(nèi)存的延遲減少。

選購建議

在選購內(nèi)存時，需結(jié)合自身需求和實際預(yù)算綜合考慮：

• 1. 高頻率 vs. 低時序：如果預(yù)算充足且主板支持高頻率內(nèi)存，優(yōu)先選擇高頻率內(nèi)存條；在高頻率基礎(chǔ)上，再考慮低時序的內(nèi)存。
• 2. 兼容性：確保所選內(nèi)存兼容主板，特別是在組建雙通道或增加內(nèi)存時，選購相同品牌和型號的內(nèi)存更保險。
• 3. 平衡選擇：對于普通用戶，選擇具有合適頻率和合理時序的內(nèi)存已經(jīng)足夠；對于專業(yè)用戶，如游戲玩家或內(nèi)容創(chuàng)作者，頻率和時序的綜合優(yōu)化則更為重要。

實踐案例

在實踐中，一些測試結(jié)果顯示，在同一頻率條件下，時序優(yōu)化對性能的提升相對較小，而頻率提升則會顯著提高內(nèi)存性能。例如，將內(nèi)存頻率從2666MHz提升至4600MHz，延時從59ns下降到42.7ns，性能提升明顯。

內(nèi)存時序是影響內(nèi)存性能的重要參數(shù)，關(guān)系到計算機的整體運行效率。在選購和優(yōu)化內(nèi)存時，應(yīng)在頻率和時序之間找到平衡，確保在高效能和穩(wěn)定性之間達成最佳配置。通過了解內(nèi)存時序的基本概念和其對系統(tǒng)性能的影響，用戶可以更精準(zhǔn)地選購和配置內(nèi)存，從而提升系統(tǒng)的整體性能。