廣義『記憶體』(Memory)所涵蓋層面十分廣泛,從CPU內的快取記憶體(Cache Memory),到顯示卡搭配的視訊記憶體(Video Memory),甚至硬碟所內建的緩衝記憶體(Buffer)都是。狹義的記憶體常泛指安插於主機板上的『記憶體模組(DRAM Module)』。系統記憶體在電腦的角色,就是當電腦在開機運作中,用來暫時存放資料或程式,與CPU相輔相成,成為發揮軟體功用的舞台。從架構角度切入,電腦的組成基本上可劃分為CPU、記憶體、硬碟及顯示卡等四大要素,其中CPU主宰計算,而等待處理的程式『暫存』於記憶體內,其地位與硬碟相比,算是為第一線的儲存單位。當CPU欲處理的資料尚未載入記憶體時,系統才會進入硬碟中尋找,因此硬碟扮演著『輔助記憶體』的角色。不過,當電腦關機(斷電)後,系統記憶體的內容即隨之消失,並不像硬碟可永久性儲存,故其內部的資料是屬於『暫存』狀態。
當使用者以滑鼠或鍵盤下達執行命令後,先透過CPU解譯程式指令,接著從硬碟搜尋所需的程式載入記憶體,如此CPU便能直接從記憶體獲得資料,存取時間自然比硬碟來得快,記憶體的功用就彷彿一個蒐集文件的媒介,而負責整理、分析則換成由CPU替代,減少在硬碟不同位置尋找的機率。除系統記憶體外,記憶體在其餘零組件中還有著衍生應用,藉以提昇運作效能。譬如像CPU內建的L1、L2甚至L3 (Level 1、2、3)等快取記憶體(Cache Memory),即是用來增加指令碼存取速度;而硬碟內建的載2~32MB的緩衝記憶體(Cache Memory或Buffer),則可提高系統存取時的命中機率,盡量避免動用到硬碟的機械運轉;顯示卡配置的視訊記憶體(Video Memory),其用途與系統記憶體類似,做為存放視訊資料、圖形資料與材質運算等用途。

依現行記憶體封裝方式可分為DIP、TSOP、BGA及CSP等

DIP
在1970年,當時晶片封裝是以DIP(Dual In-line Package)方式為主流,翻譯為「對稱腳位封裝」。由於DIP具有在PCB導孔焊接固定的效果,因此與傳統的TO型封裝相比,對PCB板的佈線較為容易,並衍生出多層陶瓷、單層陶瓷及導線框架式等類型。不過,封裝技術的優劣,往往取決於晶片面積與封裝尺寸的比例,且理想狀態是比值等於1(以目前技術水準而言,仍無法達到)。而DIP作法之所以被TSOP取代的主因,即是封裝大小比晶片面積高出許多,顯示出封裝效率不佳,佔據太多PCB面積。

TSOP
繼之而起的TSOP封裝於1980年代現身,且快速在市場上普及,並沿用至目前的DDR SDRAM上。TSOP全名為Thin Small Outline Package,譯作「小型化封裝」。TSOP的特點不僅能夠在晶片周圍安排導線(如:SDRAM模組),還可搭配SMT(Surface Mount Technology)技術於PCB上配置線路。此外,當晶片電流大幅變動時,TSOP將可降低輸出電壓的擾動,因此適合高頻應用,同時可靠度也大為提升。然而,在製程演進、設備進化的推波助瀾下,以至於LSI、VLSI等陸續誕生,連帶地造成晶片接腳、功率不斷增加,以及造成晶片周圍的線路密集度上升,當然對積體電路的封裝程序、方法也都更加嚴謹。

BGA
為了一併跟上晶片發展的腳步,因此廠商以既有的封裝技術為基礎,開發出「錫球陣列式封裝」(Ball Grid Array,BGA)。BGA封裝擁有組裝良率高、散熱效果佳等特色,原因是儘管晶片的I/O導線上揚,但線路間距仍維持一定,加上晶片重量、訊號延遲都比以往來得小,因此能夠因應較高的使用頻率。不過,BGA還是面臨耗用PCB面積過大的問題。記憶體產業透過BGA封裝,將能在DRAM模組體積不變的前提下,將記憶體容量拉抬2~3倍。換句話說,BGA封裝讓記憶體每單位(平方英吋)的儲存比例產生較大的突破,因此相同的容量下,BGA記憶體的體積只有TSOP的1/2~1/3。以目前發展來說,BGA封裝早已之有年,並應用於主機板晶片組、記憶體模組(特別是筆記型產品)等領域,讓時脈與散熱兼具。

CSP
由於IC功能日漸多元,加上隨之而來的Pin腳數增加,因此還有CSP封裝的出現。CSP是Chip Scale Package的縮寫,並基於BGA、TSOP而來,意指「晶片型封裝」。CSP獨特之處在於能讓晶片面積與封裝尺寸間的比例達到1:1.14的境界,已十分接近1:1的理想標準,且絕對尺寸只有32平方毫米,約相當於BGA的1/3,更只有TSOP晶片的1/6。也因如此,以致於DRAM模組能夠搭載更多的顆粒,使得容量有效提升。相較於BGA封裝,在空間一致下,CSP可將儲存容量拉升三倍。若與TSOP相比,則容量將達到四倍以上,甚至電氣特性及可靠度均比BGA、TSOP有著顯著的提升。另外,在一樣的晶片面積內,CSP的導線數明顯超出TSOP、BGA許多,可達1000條以上的水準(TSOP最多 304條,BGA則是上限600條)。而CSP封裝亦有效地降低晶片中心導線的傳輸距離,使得訊號衰減情形得以減少,進而提升抗干擾能力,改善存取時間約15%~20%(與BGA相比)。除體積優勢外,CSP的還以厚度取勝,其金屬基板至散熱層的有效散熱距離僅0.2mm,大幅強化了晶片長時間運作下的穩定性。
記憶體的種類
記憶體可依其讀寫特性區分為RAM跟ROM。RAM的全名為Random Access Memory,稱作『隨機存取記憶體』,顧名思義,其特性在於內部資料可任意讀寫,現階段主流的DDR SDRAM、DDR2 SDRAM等都是屬於此類,用來存放由硬碟載入的程式、資料,以供CPU運算處理。至於ROM則是Read Only Memory的縮寫,也就是『唯讀記憶體』。ROM的特色在於資料一經寫入即無法修改,除非透過專屬的方式(如:EPROM以紫外線照射)才能達成,因此適合存放重要且不能被刪除的資料,早期常出現在主機板/介面卡的BIOS上,現今應用已大幅縮減。
而RAM又區分為下列兩種:

DRAM: 
動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)是一種半導體記憶體,主要的作用原理是利用電容內儲存電荷的多寡來代表一個二進位位元(bit)是1還是0。由於在現實中電容會有漏電的現象,導致電位差不足而使記憶消失,因此除非電容經常周期性地充電,否則無法確保記憶長存。由於這種需要定時刷新的特性,因此被稱為「動態」記憶體。相對來說,「靜態」記憶體(SRAM)只要存入資料後,縱使不刷新也不會遺失記憶。DRAM的記憶單元與SRAM相比,DRAM的優勢在於結構簡單--每一個位元的資料都只需一個電容跟一個電晶體來處理,相比之下在SRAM上一個位元通常需要六個電晶體。正因這緣故,DRAM擁有非常高的密度,單位體積的容量較高因此成本較低。但相反的,DRAM也有存取速度較慢,耗電量較大的缺點。與大部分的隨機存取記憶體(RAM)一樣,由於存在DRAM中的資料會在電力切斷以後立刻消失,因此它屬於一種揮發性記憶體(volatile memory)設備。

SRAM: 
靜態隨機存取記憶體 (Static Random Access Memory, SRAM) 是半導體記憶體的一種, 屬隨機存取記憶體 (RAM) 一類。所謂的「靜態」, 是指這種記憶體只要保持通電, 裡面儲存的資訊就可以恆常保持。相對之下, 動態隨機存取記憶體(DRAM)裡面所儲存的資料就需要週期性地更新。然而, 當電力供應停止時, 其內儲存的資料還是會消失, 這與在斷電後還能儲存資料的 ROM 或快閃記憶體仍然是不同的。
另外常見於伺服器或是高階電腦的ECC Ram 
ECC (Error Correcting Code)是一種記憶體上的除錯技術,用來檢查傳送到記憶體的資料是否正確。系統會在傳送數據資料時,為8位元資料加入額外的1位元Parity Check(同位檢查)編碼。當數據出現錯誤時,ECC能自行更正錯誤,或要求系統重新傳送資料。這樣可確保系統正常運作而不會因資料錯誤而導致當機。因為多了一重除錯步驟,因此ECC RAM運行速度會比Non-ECC記憶體稍慢。另外由於ECC記憶體加入了同位檢查編碼,故其運作位元長度變成72-bit,而非傳統的64-bit。這類記憶體多應用於高階電腦如伺服器上。

記憶體種類分支圖 


一般來說,主機板類別不僅決定了搭配的CPU等級,亦主導了所能支援的記憶體種類。更深入探討,這完全歸咎於晶片組的設計,原因不外乎是為了獲得效能的提升,但這並不能完全依靠CPU運算能力的拉抬,重點在於硬碟、記憶體等元件整體一致性的強化。換句話說,為了防止CPU存取記憶體資料時發生壅塞的情形,記憶體速度也必須一併提升,因此從FPM(Fast Page Mode)、EDO(Extended Data Out)、SDRAM(Synchronous DRAM)、DRDRAM(Direct Rambus DRAM)DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)一路走來,不僅是架構、規格上的改良,同時也代表著頻寬(Bandwidth)的增加。
從軟體對象、工作定位評估記憶體需求,記憶體越多越好?
所謂作業系統(Operating System,OS),指的是電腦中負責提供軟體執行環境,以及使用者操作介面的系統程式,儘管目前在PC市場是以Windows XP作業系統為大宗,但仍有Mac OS X、Linux等知名作品。若是以伺服器角度觀察,則處於Windows Server2003、UNIX、Linux及Solaris等百家爭鳴的情況。反觀Windows XP方面,雖導入了GUI概念,以及記憶體、周邊裝置的驅動與管理,甚至結合多媒體播放、防火牆及檔案壓縮等設計,不過就因為如此,使得作業系統程式本身日趨龐大,相對地記憶體的耗用也一併向上成長。

不論x86還是MAC架構的個人電腦,從該硬體平台誕生開始,記憶體就一直是系統中不可或缺的組成要素。從x86的發展歷程觀察,記憶體容量的成長,往往是依循著每個時期的作業系統與應用程式的條件而來。回溯至286的時間點,當時電腦的主流容量為1~2MB;到了486時代,卻一舉暴增至16~32MB,足足躍升了16倍。再看現在主流的Core2等級電腦動輒1G~8G,容量成長幅度自不可同日而語,為的就是因應各種軟體的運作需求。 若以作業系統觀點切入,目前裝載Windows XP的電腦,除OS本身外,多數都還會執行瀏覽器、防毒、郵件及Office等工具程式。如果再結合多媒體應用,將動畫製作、美工繪圖、影像編輯及音效處理等工作,勢必對記憶體空間的要求也跟著水漲船高。
既然如此,記憶體容量要裝多少才夠呢? 理論上當然是越多越好。真的多多益善嗎?到底有多少軟體耗用量會如此大?Windows XP不是只要128MB就能運作嗎? 雖然Windows XP僅需128MB即可運作,若真的只裝128MB,作業系統就要用掉幾乎全部,剩下極少的空間可以給應用程式使用,執行起來將會以『龜速』形容,還不夠格稱之為『跑』,仍不可忽略作業系統本身的定址支援,且隨著作業系統版本的不同而有所差異。當安裝過多記憶體、超出定址上限時,多出的部分即無法由作業系統控管,成為不被使用的閒置狀態,因而形成容量的浪費。主流的Windows XP32位元版本記憶體的管理極限為3.25G。Windows XP或 Vista X64位元版本均能定址4G以上之記憶體。由於整體效能的突飛猛進,因而使得PC所能應付的工作日漸廣泛,舉凡像網路瀏覽、收發Email、影音播放、簡報製作及文書處理等都可一併囊括,以致在家用與商務間的界線更為模糊。有鑑於此,將前述這些用途均歸類於基本事務範疇,屬於輕度使用需求。至於特殊用途方面,則包含了影像編修、美工排版、動畫製作及3D遊戲等,通常此類族群所搭配的軟體以支援Windows NT核心居多,並符合作業系統的要求後,接著則是審視電腦的任務屬性,也就是想要執行的工具軟體或應用程式。其實隨著記憶體技術的進步、顆粒容量大幅成長的情況下,不僅單條256MB已成市場主流,甚至間接促使目前搭載Windows XP的品牌電腦、套裝準系統,標準記憶體配備也都從256MB起跳。以此容量等級來說,應付一般性的Internet Explorer、Outlook、Windows Media Player及Office等軟體足足有餘。
遇到影片播放與燒錄資料同時進行的多工情況,若要加速處理表現,那256MB記憶體自然力有未逮,或者是經常針對大量的數位相片進行轉檔、編修也同樣如此,這時512MB是比較建議的搭配。如果您是一位專業級玩家,時常用來跑Far Cry、DOOM3、Half Life2、Serious Sam2及F.E.A.R等重量級的3D遊戲,以及CorelDraw、3Dmax及Maya等重量級影像繪製軟體,記憶體需求將更為可觀,最好擴充至1GB以上來維持執行效率。


主流Desktop/NB作業系統記憶體容量需求比較表(單位:MB)
作業系統        最低需求        最佳表現        基本事務(輕度)        特殊用途(重度)
Windows 2000 Professional        96        512        128~512        256~1024
Windows XP Home/Professional        128        512~1024        512        1024
Windows Vista        512        1024~2048        1024        2048
Linux        48        512        128        128~1024
Mac OS X Tiger        256        256~1024        512        2048

雙通道技術
從NVIDIA的nForce晶片組開始,將PC平台帶入了雙通道(Dual Channel)時代,利用北橋晶片內多加入的一組與記憶體控制器,也就等於北橋晶片與記憶體間多出一條匯流排,使得傳輸頻寬變為原來兩倍。因此,雙通道架構已成為當今主機板的主流。然不論晶片組種類為何,通常雙通道主機板需安裝容量、顆粒及廠牌等條件皆一致的兩條記憶體模組,如此才能發揮最大效能,當然AMD Phenom已內建記憶體控制器,並支援Unganged Mode技術或是Intel 915以後之晶片組亦支援Flex Mode技術容許非對稱式的雙通道記憶技術,甚至Intel在下一代的CPU「Nehalem」亦內建記憶體控制器,並支援三通道以提升效能。有鑑於此,與其選擇單條記憶體模組,倒不如搭配兩條記憶體模組來得更具效益。另一方面,從DDR進化至DDR2迄今,另即將進入DD3的世代,晶片組的雙通道潮流仍未改變,因此記憶體廠商為減少消費者購買上的麻煩,紛紛將兩條規格一致的模組包裝成雙來銷售。一般雙通道主機板的DIMM插槽會以顏色區分配對方式,只要搭配廠牌、規格皆相同的記憶體模組,即可讓記憶體頻寬變為原來兩倍。

以上是從網路收集之記憶體資料,部分圖文係參考ADATA原廠網站的記憶體介紹,有興趣深入瞭解的網友可以自行到網路上搜尋瀏覽。


要提升系統效能及流暢度,記憶體能提供的方式有以下等幾種方式:
1、        超頻
2、        增加容量
3、        RAMDISK

先談談增加容量,這部分前述已提及,視系統需求安裝一定容量以上即可有效提升系統的流暢度。
另外就是超頻,在記憶體應用上常見的效能增加方式,如最近熱門的力晶AA3G顆粒多可由預設的DDR2-800超頻至DDR2-1000或以上,有效增加記憶體頻寬跟系統效能。超頻的部分站上Z大已做了相當完整的效能測試,超頻之後的記憶體讀取跟寫入頻寬增加不少,也使系統整體效能提高。Z大測試如連結
http://www.xfastest.com/viewthre ... &extra=page%3D1

不過還是看看這2組4G kit的基本功吧!!
Kingston DDR2 667 4G KitX2


採用Hynix FP-Y5顆粒


測試環境
CPU:Intel Q6600
RAM: Kingston DDR2 667 4G KitX2
MB:DFI X38 T2R
VGA:ATI 3870
HD:WD EVCS 1TB、
SEAGATE15K.5 73GX2 RAID0、
WD AAKS 500G X3 RAID5
POWER:連鈺 850W
COOLING:WATER  COOLING

先來個主流的DDR2 800效能及頻寬簡測


再來VISTA常用的超頻設定的效能及頻寬簡測(DDR2 980)
(在VISTA X64下個人感覺比較難超頻,很容易不穩造成當機)


接下來是DDR2 1000效能及頻寬簡測

讀取達到7602MB/S,寫入則是6788MB/S。

接下來就是RAMDISK的安裝及環境設定
(係參考PCDVD  david429tw大的圖文教學)

RAMDISK的安裝介面及相關檔案(相關軟體可至網路自行搜尋下載)


RAMDISK的設定方式
1、        安裝記憶體模組超過4G者,請先安裝資料夾中的登錄檔(未超過4G者無須使用)。
2、        安裝RAMDISK (Install RAMDISK)。
3、        設定RAMDISK容量及磁碟代號。(Media Type記得勾選Fixed Media)
4、        確認後會顯示成功的訊息,退出安裝界面。
5、        無法一次抓到4G以上的網友請參照david429tw大的教學加入PAE的參數,並於BIOS選單中啟用相關選項。

設定完成可看到新增的磁碟Ramdisk R:



由圖中可以發現系統使用3.25G加上RAMDISK使用4.75G,已完整使用8G的記憶體,
當然這樣還不能確認是否設定成功,有網友分享可實際約4G以上的檔案做測試,即可確認,在此也測試無誤。

必要的系統設定




將系統相關暫存檔及虛擬記憶體設定至RAMDISK,若有IE快取、其他程式或是開關機自動備份可參照david429tw大的文章將暫存設定於RAMDISK並做自動備份。

效能測試
CrystalDiskMark
WD EVCS 1TB的效能


SEAGATE15K.5 73GX2 RAID0的效能


RAMDISK的效能


WINRAR
WD EVCS 1TB

實際解壓一個448M的檔案約需18秒。

RAMDISK

實際解壓一個448M的檔案約需5秒。

檔案寫入效能
WD EVCS 1TB


RAMDISK


小結:現在RAM的價位仍屬於相對較低的水準(單條2G約1.2K左右),8G的記憶體將主機板上的RAM插槽插滿又可提高爽度,VISTA  X64版本雖可完全支援8G的記憶體,但超頻能力相對於XP來說較低,加上XP系統穩定度及支援軟體豐富,短期間內XP的使用者仍屬大宗,另外XP X64版本能見度較低,為了在XP X86版本下充分利用記憶體提升系統整體效能,RAMDISK是可以考慮之方式,當然RAM的最殺手級應用應算是I-RAM吧。以上資料係由網路收集並參考相關的討論完成。
相關討論集
PCDVD  david429tw大的圖文教學
[教學] Ramdisk 簡易按裝圖文教學與自動備份製作
http://www.pcdvd.com.tw/showthre ... p;highlight=RAMDISK

Ramdisk實際測試
http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?p=1080721014
[測試] 效能暴增882% !!! Ramdisk 應用實測 !! 

[ 問題 ] RAMDISK的快取迷思以及終極運用
http://www.pcdvd.com.tw/showthre ... p;highlight=RAMDISK
[心得]有4G以上RAM的可以參考
http://www.pcdvd.com.tw/showthre ... mp;page=1&pp=20

最殺手級的應用,將RAM當成硬碟使用的I-RAM,
目前僅支援DDR加上1個只能插4支記憶體容量受限,效能很猛但設置所需小朋友群也相當驚人。
詳細資料可參考下列討論。

LSI狼大
技嘉i-RAM BOX簡介及測試
http://www.xfastest.com/viewthre ... amp;highlight=I-RAM

[分享] i-RAM II討論
http://www.pcdvd.com.tw/showthre ... p;highlight=RAM+BOX

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