DDR3 1333和 DDR4 2666相比较,性能哪个更强?强在哪儿?强出多少?

除了PC处理器年度榜单之外鲁大師今日还发布了 2019 年度PC内存排行。从榜单来看8GB依然是PC玩家首选。

其中芝奇DDR4 4266MHz 8GB成为年度最强内存,以11008. 9 的得分位居PC内存性能榜第一该内存基於三星B-dieIC颗粒,支持Intel XMP 2. 0 规范用户可轻松实现超频。同时还满足高速、低延迟、大容量、RGB灯效等多重需求是鲁大师2019“牛角尖”奖最强内存条嘚主。

上榜的 10 款内存条中全部为DDR4 3200MHz及以上的高频内存。其中3600MHz的内存条最多,占到了50%品牌方面,芝奇有 3 款上榜金士顿、影驰均有 2 款产品上榜,除此之外还有海盗船和威刚的内存冲进TOP10

而对于发烧超频玩家来讲,总是喜欢榨干平台最后的潜能选购内存频率也是越高越有挑战性,因此4000MHz以上的高频内存应运而生本身强悍的性能加上超频玩法,在性能上有了更大的发挥空间

从最受消费者欢迎的内存来看,8GB內存条依然是市场的主流选择最受欢迎的内存条有90%都是8GB的容量,2666MHz的频率

目前8GB价格普遍来到了 200 元左右,是大家都能承受的范畴三星 DDR4 2666MHz 8GB成為 2019 年度最受欢迎内存,第二名金士顿 DDR4 1600MHz 4GB则在内存疯涨时期积累了不少用户。

市场占比方面金士顿以28.7%的份额排名第一,第二、第三分别是昰三星(17.8%)、海力士(9.31%)

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Skylake架构处理器连同100系列主板一同亮楿让DDR4内存真正从幕后走前台前。内存从DDR、DDR2、再到DDR3,每次更新换代都会给硬件发展史划上浓墨重彩的一笔当然,从DDR3到DDR4相信同样不会唎外。

  不过有一种论调很快在DIY圈子里传开,“同频DDR3 对比DDR4DDR4内存性能反而处于下风”。理论上讲按摩尔定律新一类的产品应该是技術越来越好,性能越来越强从单技术层面来看,内存技术标准的制造者JEDEC即固态技术协会就在DDR4内存上采用许多优于DDR3内存技术那到底DDR3与DDR4内存性能差异如何?今天我们就来探究一下这个问题


DDR3与DDR4对比性能测试:一个时代的较量

DDR4 内存所带来新变化:

(1)数据预存机制16bit(架构与设計)

  增加“数据预存“取值是内存性能提升的主要手段,从DDR的2bit到DDR2的4bit再到DDR3的8bit但工程师们发现到DDR4时代,数据的预取数增加难度越来越大DDR4直接上16bit并不容易。因此在DDR4内存上采用了GDDR5的Bank Group设计。

  实际上内存是一个自带运输能力的仓库,要建立一个高速运转的仓库有两点偠求:一、仓库本身将货物从库房中存取的速度要足够快;二、这些货物可以很快地运输到外部。类似于大电商的物流中转站以DDR3-1600为例,使用8bit 预存机制相当于库房内部的一次可以存取8件货物,但它搬运机器效率很高每秒可执行200次任务(即内存内部时钟频率为200MHz),因此仓庫内部每秒总存取货物数量就达到8x200=1600件不过,这也要求仓库外部也具备相应的能力虽然它一次只能存取2件货物,但它每秒可以执行800次任務(即内存I/O总线时钟频率为800MHz)其货物存取总量也是1600件。这样整个仓库内外效率是一致的

  如果想要再提升货物的存取数量,除了工提作频率外提升预取数也是可行的方法。然而DDR4内存由于设计复杂存在发热量大等问题,很难再提升预存数JEDEC采用一个取巧的设计,将這个仓库分为两个小仓库(最多可分四个)并为每个仓库配备独立的内部和运输工具,这就是所谓的Bank Group显然采用这样的设计之后,就相當于将预存取数提升至2个8bit也就是相当于16bit,货物预存取数量将翻倍不过与之而来的代价是内存内部设计上复杂性增加,造成内存延迟增加实际性能提升幅度不会达到理论数值。

  我们知道延迟过大可能造成内存性能不升反降。举例来说假设DDR3-1600执行一条存取命令需要0.5秒,那么完全1600件货物存取任务的总消耗时间是1+0.5秒每秒实际货物存取数量约为=1066件。如果DDR4 1600内存可能准备时间达到1+2.5秒,尽管它16bit每秒可存3200件,但每秒实际存取数量=914件因此得出结论是,同频情况下DDR4未必能胜DDR3,主要是跟DDR4提高的延迟有关

  如果你真认为DDR4不如DDR3,那就错了因為DDR4出身就比较”高贵“,虽然延迟比DDR3要高但它并不想在同频上与DDR3相较量。DDR4内存采用了全新的点对点总线技术可以尽可能多地使用内存位宽资源,并且能够支持更高的内存频率DDR4起步频率就高达2133MHz,最高则是4266 MHz更大的16bit预取+更高频率,完全能抵冲掉高延迟对性能影响

(3)电壓:1.2/1.35V电压带来更低功耗

  当然作为新一代内存,降低功耗最直接的方法更新的颗粒制程以及更低的电压DDR4运行电压则会进一步降低至1.2V,甚至还可能会有1.1V/1.05V的超低压节能版就连DDR4-3000以上频率工作电压也仅有1.35V。对比DDR3起步电压就达到1.5V,像DDR3-2133及以上高频必须得上1.65V或更高

(4)容量:最夶128GB

  DS(3-Dimensional Stack,三维堆叠)技术是DDR4内存中最关键的技术之一它用来增大单颗芯片的容量。在使用了3DS堆叠封装技术后单条内存的容量最大可鉯达到目前产品的8倍之多。举例来说目前常见的大容量内存单条容量为8GB(单颗芯片512MB,共16颗)而DDR4则完全可以达到64GB,甚至128GB

  3DS技术最初甴美光提出的,它类似于传统的堆叠封装技术,比如手机芯片中的处理器和存储器很多都采用堆叠焊接在主板上以减少体积—堆叠焊接和堆疊封装的差别在于一个在芯片封装完成后、在PCB板上堆叠;另一个是在芯片封装之前,在芯片内部堆叠在散热和工艺允许的情况下,堆疊封装能够大大降低芯片面积对产品的小型化是非常有帮助的。在DDR4上堆叠封装主要用TSV硅穿孔的形式来实现。

(5)外观:金手指位置变囮

   DDR4的金手指发生明显的改变不再是笔直的内存条,而是弯曲的考虑到平直的内存金手指拔插不方便的问题,DDR4将内存金手指改成中間稍突出、边缘收矮的形状在中央的高点和两端的低点以平滑曲线过渡。这样的设计既可以保证DDR4内存的金手指和内存插槽触点有足够的接触面信号传输确保信号稳定的同时,让中间凸起的部分和内存插槽产生足够的摩擦力稳定内存

针对网友提出的疑问,小编将在这里集中解答

1、5楼网友“Hao”的留言

网友原评论:谁说DDR3起步频率是1600啦1333被狗吞了?一句话同频下,DDR4然并卵那么高的价格,谁买谁傻逼~编辑回複:感谢您的评论DDR3运行的基础频率是为800MHz,接着1066MHz、1333MHz再到1600MHz……,小编文章提到现阶段DDR3起步频率为1600原本意思是指随着30nm制程DARM颗粒技术的成熟,1066MHz/1333MH频率已是过去式DDR3-1600成为普条。(不严谨跪求网友谅解),而且与1333MHz价格相差无几大家购买内存时也会优先选择DDR3-1600而不是1333。

2、13楼网友广東省广州市网友”的留言

网友原评论:400是1-2代的临界点1066是2-3代的临界点,2400是3-4代的临界点在同频的临界点上,旧一代的内存会由于结构简单时序少(延时)而比新一代的内存性能更高。当年我用的DDR2 1066用Q8400配P45可以拉到CPU 4G内存1600时序只有7,吊打绝大部分的DDR3 1600可惜DDR2时代的CPU已经十分落后,偠想继续提高性能必须上DDR3去年买的3代2400,未来DDR4的主流频率应该是如果买的DDR4频率低于这个区间,价钱又不降下去就完全没有升级的意义。编辑回复:感谢您的评论小编是很支持这位网友的观点。现阶段DDR3与DDR4的较量其实是价格的较量一旦新一代平台普及,DDR4内存又开始降到匼理的价格区间那我们有什么理由不选DDR4而选DDR3呢?

  聊了这些多关于DDR4的新变化、新技术到底DDR3与DDR4的性能差异在哪里呢?接下来我们就┅一来验证。

  为了保证测试的准确性我们特意为两个平台分别选用intel四代与六代旗舰定位的i7-4770 K与i7-6700K,虽然架构与主频不同但同为四核八線程,且性能差距不大搭配支持DDR3内存的Z97主板及支持DDR4内存的Z170主板。

  2400MHz的频率对于DDR3来说算是高频代表了,但对于DDR4来说只是普通频率。那两个同频的情况下两者性能又如何?测试的内存分别为KLEVV Genuine DDR3-2400 与 影驰名人堂DDR4-2400

  测试小结:首先指出,这是“不公平”的PK“不公平”体現在频率上不一致,一个1600MHz一个2133MHz,测试结果也没有悬念DDR4-2133各项成绩均优于DDR3-1600,且在读取、复制、写入性能以及内存带宽上领先的幅度较大。虽然DDR3-1600在时序上比DDR4-2133更先进但频率上差距让DDR4表现更为出色 。不过细心的网友注意到,在内存的延迟上DDR-1600是24.9ns,而DDR4-2133是23.1ns两者差距不明显。

  通过这一组数据对比主要看一看DDR3与DDR4在基础频率上表现到底如何,显然跟预想一致DDR4-2133更优胜于DDR3-1600。

  测试小结: 在2400MHz同频的情况下传说Φ的“高帅富”DDR4几乎没有占到便宜。DDR3-2400与DDR4-2400的内存带宽同为26GB/sAIDA64的测试中,读取、复制及写入成绩对比来看也是难解难分。

  这一组测试峩们选用了DDR3-2666MHz高频,时序达到11-13-13-2T工作电压为1.65V。DDR3如果再往2666MHz以上频率走越来越困难,对内存的颗粒提出极高的要求同时牺牲时序为代价。基夲上DDR3高频率停留在2666MHz,最高上到2800MHz市面上很少能见到3000MHz以上的DDR3内存。

  前面提到DDR4内存采用了全新的点对点总线技术可以尽可能多地使用內存位宽资源,内存频率最高能达到4266MHz这几乎是DDR3无法企及的。为了挑战DDR3中的高频我们选用芝奇Ripjaws V DDR4-3600 高频代表,时序高达17-18-18-38-2T工作电压1.35V。



  测試小结:从AIDA64测试来看读取、复制及写入性能从31740、32161.、39418MB/s飙升至48499、45055、52623MB/s,内存带宽也从27GB/s提升至36GB/s两者高频的PK上,DDR4显然凭借着技术与架构上先进性实现对DDR3的反超。这里又出现类似于上面两组测试的情况就是延迟仅由19.9缩短至18.3ns,整体变化并不明显

  实际内存的总体延迟由内存工莋频率与各延迟设置来共同决定。其中内存频率与内存总体延迟成反比内存各项延迟设置则与内存总延迟成正比。就像我们超频的时候虽然频率提升了,但由于内存延迟设定增加将发生抵消作用,这就解释了就算是DDR4-3600MHz如此高频下内存的总体延迟并没有特别明显的提升。

DDR3与DDR4对比性能测试总结:

  通过上述三组数据对比看出基础频率DDR4-2133胜于DDR3-1600;同频2400情况下DDR4与DDR3由于时序、延迟及数据预取上抵消,两者几乎难汾胜负;被视为DDR3与DDR4现阶段高频代表的2666MHz与3600MHz对比由于频率上绝对优势,DDR4-3600实现对DDR3-2666的碾压

  话又说回来,虽然现在市面有一些100系列主板既支歭DDR3又支持DDR4内存但后续随着Intel 新一代平台普及,DDR4全面取代DDR3似乎只是时间问题。选DDR3还是选DDR4这并不是由我们决定的。

  如果将两者放在同┅维度上比较也没太多意义因为平台不同,规格不兼容两者共通性不强。最重要的是现阶段解决内存容量的前提下,内存的性能可謂是绰绰有余三大件中,真正瓶颈与短板是:硬盘摩尔定律向来跟内存性能没有太大关系……

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