■何为内存频率
对于内存条，相信大家并不陌生。因为内存已经成为每台电脑的必备配件，从EDO、SDRAM、DDR、DDR2再到现如今的DDR3内存，变化可谓是翻天覆地。内存无论是在容量、速度、性能上都有了显著的提高。
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u0uKE 但是内存市场中，产品可谓是型号众多，比如DDR2 667、DDR2 800、DDR3 1600等等，这些各式各样的各种专业术语让很多读者感到无所适从。因此，本篇文章，编辑将向大家介绍一下关于内存频率的一些相关知识，相信看本文，你就会对内存频率有了一定了解。
其实通俗的讲，内存的频率和CPU的主频一样，一般是被用来表示内存的速度，也就是说它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计算的。内存主频频率越高，在一定程度上也就代表着内存所能达到的速度越快，内存主频还决定着该款内存最高能在什么样的频率下正常工作。
也许有的读者会以为，DDR2 800的内存，核心频率就是800MHz，如果是这样理解的话，那就是大错特错了。因此，我们还有必要了解一下内存颗粒的核心频率，它并非你想想的那么简单。
■内存颗粒的核心频率
内存颗粒的核心频率是固定的，一些常见的内存颗粒核心频率如下。
DDR 266、DDR2 533、DDR3 1066颗粒的核心频率为133MHz，DDR 333、DDR2 667、DDR31333颗粒的核心频率为166MHz，DDR 400、DDR2 800、DDR3 1600的核心频率为200MHz。
为了让大家更加直观的看出核心频率，编辑制作了一张表格，包括了目前主流DDR2内存的相关参数。
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相信用心的读者可能会发现，在DDR、DDR2、DDR3内存中一个有趣的现象，我们以DDR 400、DDR2 800、DDR31600这三款内存为例，他们的核心频率都是倍数关系，也就是400MHz的一半即200MHz。 ,Gk}"w
DDR、DDR2、DDR3他们相同之处就在于改进了了SDRAM的在一个周期内只能在升的时候进行数据传输的弊端，他们都可以在升和降两个阶段进行数据传输，所以工作频率扩大一倍。但是他们不同的在于他们的预读取的能力不相同，DDR预读取2bit，DDR2预读取4bit，DDR3预读取8bit，所以在内存颗粒的核心频率相同的时候，DDR的等效频率是核心颗粒频率的2倍，DDR2是四倍，DDR3是八倍。也就是DDR系列的内存有两个地方提升了频率，第一、一个时间周期内进行两次数据传输提升了工作频率。第二、增加了预读取技术提升了等效频率，而计算内存带宽的时候用到的就是等效频率。 Q,h7Sk*
看完了核心频率的介绍，也许有的读者还是一头雾水，编辑怎么到现在都还没有说明DDR2 800内存中，“800MHz”的来历呢？别着急，因为只有你先了解了核心频率，才能明白这“800MHz”。
■内存的工作频率
下面要出场的是内存的工作频率，内存的工作频率有一个很简单的计算公式：内存工作频率=内存颗粒核心频率x2，前面我们提到了，DDR2 800内存的核心频率为200MHz，因此，计算工作频率就是200MHzx2=400MHz。
也许有的读者会问，为什么会是两倍呢？原来，它和内存数据传输的原理有关。
*i{Y 9f8 在上面的这张示意图中，T就表示为内存的一个工作周期。以前的内存一个周期就只是在AB上升处传输数据，速度较慢，而后来DDR内存就进行了改进。不仅在AB段传输数据，还在CD下降段传输数据。就相当于一个周期内进行传输了两次数据，因此DDR工作频率就翻倍了。
到目前位置，迷底还是没有揭开，在下一页，你就会了解到DDR2 800内存的真正由来。
■内存的等效频率
内存的等效频率才是DDR2 800内存中，“800MHz”的真正含义。等效频率和内存预读有关，那么内存预读又是怎么回事呢？我们可以举一个简单的例子，比如说运动场上的运动员在跑步，有速度快慢之分。跑的快的通常是迈的步伐大，而且步伐的距离长。假设这名运动员每1秒钟跑了一步，步伐的距离为一米，我们就可以算出，速度为1米/秒。而第二个人每1秒钟跑了2步，步伐的距离为2米，他的速度则是2米/秒。
JRMM? y 因此我们可以理解为DDR2内存比DDR内存快的原因了，DDR内存的预读取是2bit，DDR2的预读取是4bit，DDR3则提升为8bit。因此，只要是内存颗粒的工作频率相同，DDR2的等效频率就是DDR等效频率的2倍，DDR3则是DDR的4倍。以DDR2 800为例，前面已经算出来了它的工作频率为200MHzx2=400MHz，因此400MHz x2，得到的800MHz就是DDR2 800内存名称的真正由来，DDR2800指的是内存的等效频率
■内存超频的小知识
相信看了上面的内容，你已经对内存的一些知识有了一些了解。有的读者可能还有所疑问，为什么内存可以进行超频呢？
大家都知道，内存条上的内存颗粒，一般都是由流水线上成批生产的，在每一颗内存颗粒产品生产完成后，内存颗粒厂商都会对内存颗粒进行相关的测试。比如可以成功的在800MHz下运行，那么这条颗颗粒就是被标注成DDR2 800。同样的道理，如果只能稳定的运行在667MHz下，这个颗粒就被标注为DDR2 667。
qU6nJi+-I 在这些经过测试的内存颗粒中，有一部分是超频能力很强的颗粒，就会以较高价格出售给一些大的内存模组厂商，如金士顿等等，厂商再用来生产出超频专用内存条。因此，市场中的内存条几乎都可以进行小幅度的超频，运气好的话还能得到不少的提升。
为什么我们会说频率乱如麻？主要原因是人们在交谈中常常把内存频率、颗粒频率、等效频率等胡乱用。新接触电脑的朋友们一听到这么多版本的频率，头怎会不疼呢？
首先搞清楚内存的三个频率，核心频率，工作频率，等效频率（也成接口频率），平时常说的DDR2 800中的那个800就是该内存的等效频率（接口频率），也是最有意义的频率，和内存总线的带宽直接挂钩，比如说DDR2 800的带宽算法就是800mhz*64/8,也就是6.4GB/S。而工作频率则是用等效频率除以2，这对DDR,DDR2,DDR3都适用（对SD内存无效，不过SD内存早就淘汰了，这里不作研究）且在CPU-Z中显示的内存频率也是工作频率。
先为理解打基础
1.内存频率是什么
我们平时挂在嘴边的DDR2 800、DDR2 667后面的800和667就是内存频率值。内存频率通常以MHz（兆赫兹）为单位来计量，内存频率在一定程度上决定了内存的实际性能，内存频率越高，说明该内存在正常工作下的速度越快。比如DDR2 800就表示这根内存条的频率为800MHz，在其他参数相同的情况下，它就比DDR2 667（频率为667MHz）性能要好。
小贴士：只要内存延迟数值相差很小，比如5和6，那么它们对内存的性能影响就很小。反之如果内存延迟数值相差过大，那对内存的性能影响我们就不能不考虑了。总体上来说，随着内存频率的提升，会使内存延迟数值上升。所以与DDR 400内存相比，尽管DDR2 533频率高一些，但一些DDR内存具备了较低的延时参数，所以其性能与普通的DDR2 533性能相差不大。
2.内存频率的由来
知道CPU主频是如何标上去的吗？同一批生产的CPU，在标上型号前，它们都是“一奶同母的N胞胎”，除了主频不同之外，其他参数都相同。比如当同一批次的IntelCore 2 Duo E4000系列生产好以后，厂家就会对这些产品进行测试。如果这块CPU的主频能稳定达到某个频率，而这个频率正好是目前现有甲型号CPU的水平，那么它的型号就是“甲”。如果达到另外一个频率且正好是目前乙型号CPU的水平，厂家就命名为“乙”。以此类推，这样这一批次的所有CPU都定了型号。
内存也是如此，当同一批的内存颗粒没有打上标记之前，大家都是“N胞胎”，然后像三星、现代等内存颗粒生产厂就会对内存颗粒进行测试，如果这个颗粒能稳定跑到DDR2 800的水平，那么它就会被命名为DDR2800。DDR2 667和DDR2 533命名同样如此。
小贴士：在内存颗粒厂商测试过程中，肯定会测试到能够稳定运行在比DDR2 800更高的频率上的内存颗粒。由于它的性能好，那么内存颗粒厂商就会以高价格卖给像金士顿、宇瞻等内存模组厂商。模组厂商购买了这些颗粒之后，也会挑选一些质量好的电子元器件与之搭配，这样一根超频性能很好的内存就出现在了市场上，价格也比普通内存高很多。
超频内存套装价格不低
哪些频率常乱用
介绍了内存频率的由来，下面我们就开始学习几种内存频率的关系。目前，网上和平时常用错的内存频率有等效频率、内存工作频率、颗粒核心频率三种。
● SDR和DDR1/2/3全系列频率对照表： Q7X3X,
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1.颗粒核心频率
从核心频率这四个字就知道了这是内存频率的基础，什么等效频率、工作频率都是在它的基础上得出来的。大家一定要记住下面这几个核心频率，DDR 266/DDR2 533/DDR3 1066核心频率为133MHz，DDR 333/DDR2 667/DDR31333核心频率为166MHz，DDR 400/DDR2 800/DDR31600核心频率为200MHz，DDR系列的
小贴士：非常规记忆法
目前对于DDR、DDR2、DDR3适用。三代内存只要它们后面跟的数值是成倍数关系的，那么它们的颗粒内部频率就相等，并且它们颗粒内部频率的数值等于DDR后面跟的数值的一半。比如DDR 400、DDR2 800、DDR3 1600，它们后面的数值400、800和1600就成了倍数关系，那它们颗粒内部频率的数值为DDR 400中的400的一半，即200。
2.工作频率
大家记住的核心频率，马上就会在学习内存工作频率过程中派上用场。内存工作频率是颗粒核心频率的两倍。比如DDR400、DDR2 800、DDR3 1600的核心频率为200MHz，那么这三个内存颗粒的工作频率就是400MHz（数值正好等于DDR 400中的400）。为什么是两倍？其实它和DDR内存的数据传输原理有关。
双倍是指在一个时钟周期内传输两次数据，在时钟的上升期和下降期各传输一次数据(通过差分时钟技术实现)，在存储阵列频率不变的情况下，数据传输率达到了SDR的两倍，此时就需要I/O从存储阵列中预取2bit数据，因此I/O的工作频率是存储阵列频率的两倍。 ;a{ :%t
3.等效频率
最后我们再谈谈等效频率，其实它才是DDR2 800中800MHz的正规名称。准确点说，它和内存的预读取有关。
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内存标贴上的频率是等效频率
理解预读取并不难，同样打个比方，看一个人跑得快或不快，要看两个方面，一个是步伐的频率，比如每秒钟跑两步；另一个是步伐的距离，比如每一步跑1米。第一个人（DDR）它每秒钟跑两步，每步是1米，所以它的速度是2米/秒；而第二个人（DDR2）它每秒钟跑两步（因为DDR2和DDR内存颗粒的工作频率一致），每步是两米，所以它的速度是4米/秒。第二个人的速度是第一个人的两倍。
内存也是如此，DDR、DDR2、DDR3内存颗粒工作频率一致，所以速度的快慢就取决于DDR的步伐（预读取），DDR的预读取为2bit，这就是数据传输的带宽（每步距离）。而DDR2的预读取是4bit（DDR3为8bit），说明DDR2的“每步距离”是DDR的两倍，所以只要内存颗粒工作频率一致，DDR2等效频率是DDR等效频率的2倍，DDR3就是DDR的4倍。
总结
讲了这么多，最后把几种内存频率的关系总结在下表中。大家可以通过表中内容得知，等效频率就是我们平时说的频率，比如DDR2 800等效频率就是800MHz；虽然DDR 266、DDR2 533、DDR3 1066等效频率相同，但由于DDR、DDR2、DDR3的预读取不同，所以DDR 266、DDR2 533、DDR3 1066的颗粒频率虽同为266MHz；内存颗粒核心频率为内存颗粒工作频率的一半。
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预读取技术
4-bit prefetch DDR 2提高带宽的关键技术
现在的DRAM内部都采用4个bank的结构，每个bank由存储单元（cell）队列构成，存储单元队列通过行（row）和列（column）地址定位。让我们看看基本的内存读操作的工作流程：首先是命令和地址信息输入，经过地址解码器分解成bank（段）和Word（字）选择，Word选择就是行选择，之后是对存储单元进行再存储（Restore）和预充电（Precharge）。然后是Column（列）选择，到此为止存储单元（cell）已经被定位。存储单元的数据被输出到内部数据总线（Internal Data Bus），最后通过输出电路输出数据。
从内存的读操作中可以了解到内存工作的几个瓶颈，它们分别是内存单元的再存储和预充电的延时，这个延迟属于bank内部的延迟，由于DRAM结构的限制这个延迟本身不太好解决。还有内部数据总线（Internal Data Bus）的频率限制，内部数据总线是连接DRAM颗粒中4个bank的总线，最后一个DRAM的瓶颈是输入/输出电路的延迟。
r:&` $8$ 对于内部数据总线频率较低的瓶颈，可以通过使用Prefetch（数据预取）架构来解决，举例来说PC133 SDRAM采用了管线突发架构（Pipeline）或者说是1bit Prefetch，因此它内部数据总线的频率是133MHz和数据输出端的数据传输率是一样的。DDR内存采用了2bit Prefetch技术，因此它输出端的数据传输率是内部数据总线频率的2倍，以DDR400为例，它的内部数据总线的频率是200MHz，而输出端的数据传输率达到了400MHz。
我们知道DRAM内部存储单元的频率提高比较困难且成本较高，DDR333的核心频率已经达到了167MHz，为了解决外部数据传输率和核心速度之间的矛盾，DDR2采用了4bit Prefetch（数据预取架构），因此DDR2 400的核心频率仅为100MHz，DDR2 533的核心频率为133MHz，因此DDR2很好的解决了DRAM核心频率和外部数据传输频率之间的问题。
从SDRAM开始，内存就可以和时钟同步，最初的SDRAM采用了管线架构（Pipeline architecture），首先是地址信号（Add）和时钟(CLK)同步，地址信号经过译码选取内存队列中相应的单元，内存队列中选中的数据通过内部数据总线输出到信号放大电路。SDRAM的信号输出部分也是和时钟信号同步的，这就好象一条连续的管线一样。由于全部操作都和时钟同步，因此也叫同步内存。
DDR采用了2位预取（2-bit prefetch），也就是2：1的数据预取，2bit预取架构允许内部的队列（column）工作频率仅仅为外部数据传输频率的一半。在SDRAM中数据传输率完全参考时钟信号，因此数据传输率和时钟频率一样。DDR2采了4位预取（4-bitprefetch），这就是DDR2提高数据传输率的关键，可以在不提高内部存储阵列频率的情况下提高数据输出带宽，未来的DDR3还有现在的RDRAM采用了8位数据预取。
相对于SDRAM，DDR扩展了原来SDRAM的设计。由于2bitPrefetch架构可以同存取两个bank的数据，使内部数据总线的带宽提高两倍，因此在内存的输出端可以在时钟信号的上升延和下降延传输数据，DDR的数据传输率是实际工作频率的两倍。DDR2通过使用4-bit预取架构来提高数据传输率，降低对内部bank频率的要求。采用4-bit prefetch架构使DDR2仅能使用两种数据突发传输长度（burst length），BL=4或BL=8。这个比较容易理解，因为DDR2一次存取4bit数据，所以数据突发长度也就成了4或8。
下面是DDR2和DDR主要思想的区别，实际上，这两种内存的差别不仅仅在带宽上。
除了带宽，这里还有一个重要的参数是延迟，就象我前面所说的，存储单元不会一直处于可用状态，因此它们要进行刷新操作。而且，即使存储单元可用，也不可能立即得到它的内存：这里还有其它类型的延迟，如设置行和列的地址，这此延迟都是不能避免的，它们由DRAM单元的本质所决定。
让我们看看会有那些延迟，例如内存阵列工作的时钟组合是2-2-2，如果内存阵列在所有的方案中以相同的频率工作，那么所有的模组都具有同样的延迟（我是说PC100，DDR200，DDR2-400）。它们仅仅是带宽的区别。顺便提一下，2-2-2组合的含义是：CAS延迟，RAS到CAS的延迟和RAS预充电时间。第一个数字是取得列地址的延迟时间，第二个数字是行和列地址之间的延迟，第三个数字是存储单元充电时间，预充电实际上是对行数据进行读操作。
但实际上，存储单元不会工作在相同的频率上，举例来说PC133就是一个使用非常普遍的SDRAM，它的DRAM单元工作在133MHz上。因此，DDR200虽然有着比PC133更高的带宽，但是它的相应延迟却更慢（内部阵列的工作频率仅100MHz），PC133的存储单元的频率要比DDR200存储单元的频率高33%。结果就是，DDR266才具有和PC133一样的延迟上的优势。
今天我们也看到类似的情形，DDR200和DDR2-400具有相同的延迟，而后者具有高一倍的带宽。实际上，DDR2-400和DDR400具有相同的带宽，它们都是3.2GB/s，但是，DDR400的存储阵列工作频率是200MHz，而DDR2-400的存储阵列工作频率是100MHz，也就是说DDR2-400的延迟要高于DDR400。
让我们来比较一下数字，以DDR400为例，我们通常设置2或者2.5个时钟延迟，有时是3。也就是10到15纳秒，对于DDR2-400，来计算一下它的延迟：核心工作在100MHz，具有2个时钟延迟，它意味着20ns的延迟，接口部分占用4个时钟延迟（不过接口工作的频率更高），结果就是DDR2模组的延迟将会是4-4-4个时钟周期，考虑到这里使用很低的核心频率，我们希望看到未来DDR2-400具有3-3-3的特征，但是即使如此，DDR2-400也是输给DDR400的。
情况看上去有些荒谬，DDR2虽然能提供更大的带宽，具有潜在的优势，但是，DDR2初期的产品在性能上甚至落后于DDR。我们都知道，一样产品需要有其优势才能吸引购买者，那DDR2还有那些优势呢。
SDRAM和DDR的区别
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