前幾天,有朋友找到托尼我,說是最近給電腦升級了更大容量的 DDR5 內存,但是現在很容易卡在開機。。。
托尼尋思這不很明顯是內存問題么,直接返廠就是了??墒桥笥颜f售后表示內存沒問題。
直到我親自去看了眼朋友的電腦,才發現原來他的"升級",不僅是換了更大容量的單根內存,而且把內存加到了 4 根。
售后說的確實也沒錯,這內存插兩根時能正常開機。但是呢插四根就要降速,不降速的話干脆直接罷工了!
不是,以前我裝機的時候,4 根 DDR4 內存隨便插滿開機的呀,怎么到了 DDR5 就這么多毛?。?/p>
就你們應該也知道,雖說 DDR5 是市面上最新的內存規格,但是現在距離首款 DDR5 發布也有 4 年之久了,按理說 DDR5 的很多技術問題應該都被解決了才對。
可你網上搜索” 4 根 DDR5 “相關內容的時候,很多網友都在吐槽插滿 4 根 DDR5 內存后的各種問題。
比如這位網友,插了 4 根內存就很難進系統,偶爾進一次也馬上黑屏。。。
還有這位網友,插滿 4 根后玩游戲玩著玩著,直接重啟了。。。可真夠糟心的!
所以為啥 DDR5 內存插 4 根有這么多問題呢?要回答這個事情,我們得先知道為啥之前 DDR4 沒這個問題。。。
實際上 DDR4 平臺也會受到影響,只是沒有 DDR5 這么嚴重。
比如一塊雙槽能跑到 4200Mhz 的主板,插滿 4 根時,可能需要降到 3600 或者 3200 來使用。
而現在的 DDR5 內存,5200、5600Mhz 都算低的了。有一些高頻 DDR5 內存已經到 8000Mhz 以上,這可比 DDR4 時期高太多了!
而 DDR5 的高頻率,則給到電腦的每個部件很大的壓力。
我們都知道,內存把數據傳遞給 CPU ,是從內存開始,經過主板的電路,最終到達 CPU 的內存控制器。
這聽起來像是一條高速公路,可是,如果高速公路的某一個位置出現故障,輕則堵車緩慢通行,重則完全堵死。
# 內存
就拿內存本身來說吧。
DDR5 如此高的頻率,對內存散熱就是一個很大的考驗。
以前頻率不高時可以忽略內存的溫度,但現在不得不重視起來。
甚至從 DDR5 開始,廠家在內存上放置了溫度傳感器,來讓玩家了解到目前內存的溫度狀態。
與 CPU 不同,內存在上升到 60-70℃ 后,便開始不穩定了。
而如今的 DDR5 ,因為頻率高,發熱自然也高,導致其很容易沖上高溫。這也是市場上絕大多數的內存條都安裝了散熱馬甲的原因之一。
而插滿 4 根后,發熱量也理所當然翻了個倍。尤其是 4 根內存的緊密排列導致中間兩根內存的散熱條件顯著惡化。
這也進一步加劇了 DDR5 很難 4 根跑高頻率的問題。
也難怪最近 B 站能見到一些"內存散熱改裝教程",甚至有廠家開始專門做"內存散熱模塊"了。
如果差友們真的要插滿 4 根內存的話,最好也給內存區域放一個風扇來輔助降溫!
除了溫度,高頻也會帶來信號強度問題。簡單來說,頻率越高信號越弱。
如果信號強度不夠,輕則軟件報錯,重則直接藍屏。
為了解決高頻下的信號問題,工程師在新發布的 CUDIMM 內存上增加了一個新的組件:CKD 時鐘驅動器芯片。
這個芯片有點像高速路上的服務區,信號在"服務區"放松整備一會。
而芯片則對信號進行幅度和保真度的恢復。就可以滿血再出發了。這樣就達到了增強高頻信號的目的。
這一設計不僅大幅提升了內存的極限頻率,還提高了信號的穩定性。
但是由于增加了新的組件,導致想要完全發揮 CUDIMM 內存的性能,就只能更換支持 CUDIMM 的新處理器和主板。
托尼看著自己的老家伙,默默流下了淚水。
# 主板
然后就是主板了。大家都知道,CPU 和內存之間是通過導線連接來進行通信的,作為“高速公路”中最長的部分,主板布線直接決定了高頻信號的傳輸質量。
而 DDR5 內存,由于其高頻的特性對主板布線提出了更高的要求。
在插滿 4 根內存時,這條“高速公路”的負載和復雜度會急劇上升,最終迫使內存降頻以維持穩定。
目前多數主板的內存走線設計以 Daisy Chain(菊花鏈)為主。
它的設計邏輯類似于“串聯電路”,信號從 CPU 出發依次經過每一根內存插槽,形成鏈式連接。
菊花鏈設計在只插兩根內存時,可以看作這根內存獨享這條鏈路。這樣能得到更純凈和完整的內存高頻信號。
不過具體是插在 A1 和 B1,還是插在 A2 和 B2 呢?這個還是有講究的。
從下圖我們可以看到,當內存插在 A1 時,信號會被 A1 到 A2 這段"殘線"所影響。
對于高頻信號來說,這些殘線就像天線一樣,對其他部分進行干擾。
而內存插在 A2 / B2 時,內存到控制器之間是一條完整的線路,此時沒有殘線干擾。這也是廠商推薦內存優先插在 2 / 4 內存槽的原因。
但是,當插滿 4 根時,每條菊花鏈所共享的這一段線路,信號干擾會更加嚴重,這樣內存也就很難達到廠商宣傳的頻率。
不過,主板廠商也嘗試通過更多層數的 PCB(印制電路板)來解決信號干擾問題。
簡單來說,PCB 的層數越多,就可以給高速信號提供專用的層進行布線,從而保證更好的信號完整性。
就相當于給內存到 CPU 之間專門修了一條 "高架橋",內存信號就不用在 "地面" 和其他信號搶占車道了。
但這并不意味著層數越多越好:隨著層數的增加,其成本、設計復雜度和維修難度也大大增加。
在主流價位段,我們能買到的主板基本是 4 層、6 層的 PCB 層數;8 層已經是越級的程度了。而 10 層PCB,基本只有各家的旗艦主板才會用到。
# 處理器
通過主板線路,信號在"高速公路"上飛速行進,終于到達了終點:內存控制器。
內存控制器是負責 CPU 與內存進行溝通的模塊。為了保持正常通訊,內存控制器的頻率需要和內存一致,才能正常運行。
差友可簡單理解為跳繩:大家一起跳一起落才能不被繩子絆倒。
但是,如今內存控制器的速度拖后腿了,它遠遠跟不上內存的提升速度。
但凡內存"跳快一點",內存控制器就要"撲街"了。
于是人們想了一個辦法:一個跳繩的周期里,內存自己多跳幾次,只要保證控制器跳的時候,內存也剛好跳就行。
這就需要保持內存頻率是內存控制器的整數倍。
比如托尼現在用的這臺電腦,點開 CPU-Z,可以看到內存頻率剛好是控制器頻率的 2 倍,這就是所謂的"內存分頻"。
而進入到進入主板 BIOS 設置,我們能夠看到這里的 Gear 模式。而 Gear2 代表了分頻的倍數-- 2 倍就是 1 : 2 了嘛!
但是,內存分頻并沒有完全解決問題。拿木桶原理來解釋,就很好理解了:你內存再快,我內存控制器還是慢的,那么整體的速度也不會快到哪兒去了。
而且消費級處理器的內存控制器通常只支持雙通道模式。簡單來說,這相當于給 CPU 配備了兩條獨立的高速通道來連接內存條。
理想情況下,每個通道對應一條內存是最優配置,對于內存控制器來說負載也剛剛好。
而如果插滿四條內存,相當于一個內存控制器要同時伺候兩條內存,其負載就大大提升了。
為了不讓內存控制器"累趴下",就只能選擇讓內存速度也降下來了。
說了這么多,托尼算是明白了,雖然廠商在主板和內存上都非常努力地進行優化,但恐怕短期內讓 4 根 DDR5 內存都發揮廠商宣傳的性能還是不太現實的。
托尼在這里可要提醒各位差友了,現階段,如果對內存容量有需求的話,最好先買兩根大容量的。畢竟以后還要加內存的話,糟心事恐怕不會少!
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