【PConline评测】早在客岁9月分，Intel旗舰级CPUHaswell-E和X99芯片发布就宣告内存进入DDR4期间。而本年Intel新一代14nmSkylake架构处理惩罚器连同100系列主板一同表态，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。固然，从DDR3到DDR4，信托同样不会例外。
不外，有一种论调很快在DIY圈子里传开，“同频DDR3对比DDR4，DDR4内存性能反而处于下风”。理论上讲，按摩尔定律新一类的产物应该是技能越来越好，性能越来越强。从单技能层面来看，内存技能标准的制造者JEDEC即固态技能协会就在DDR4内存上采取很多优于DDR3内存技能。那到底DDR3与DDR4内存性能差别怎样？本日我们就来探究一下这个题目。
DDR3与DDR4对比性能测试：一个期间的比力
DDR4内存所带来新变革：
（1）数据预存机制16bit（架构与计划）
增长“数据预存“取值是内存性能提拔的重要本领，从DDR的2bit到DDR2的4bit再到DDR3的8bit。但工程师们发现到DDR4期间，数据的预取数增长难度越来越大，DDR4直接上16bit并不轻易。因此，在DDR4内存上采取了GDDR5的BankGroup计划。
实际上，内存是一个自带运输本领的堆栈，要创建一个高速运转的堆栈，有两点要求：一、堆栈本身将货品从库房中存取的速率要充足快；二、这些货品可以很快地运输到外部。雷同于大电商的物流中转站。以DDR3-1600为例，利用8bit预存机制，相称于库房内部的一次可以存取8件货品，但它搬运呆板服从很高，每秒可实行200次任务（即内存内部时钟频率为200MHz），因此堆栈内部每秒总存取货品数量就到达8x200=1600件。不外，这也要求堆栈外部也具备相应的本领。固然它一次只能存取2件货品，但它每秒可以实行800次任务（即内存I/O总线时钟频率为800MHz），其货品存取总量也是1600件。如许整个堆栈表里服从是同等的。
假如想要再提拔货品的存取数量，除了工提作频率外，提拔预取数也是可行的方法。然而DDR4内存由于计划复杂，存在发热量大等题目，很难再提拔预存数。JEDEC采取一个取巧的计划，将这个堆栈分为两个小堆栈（最多可分四个），并为每个堆栈配备独立的内部和运输工具，这就是所谓的BankGroup。显然采取如许的计划之后，就相称于将预存取数提拔至2个8bit，也就是相称于16bit，货品预存取数量将翻倍。不外与之而来的代价是内存内部计划上复杂性增长，造成内存耽误增长，实际性能提拔幅度不会到达理论数值。
我们知道耽误过大，大概造成内存性能不升反降。举例来说，假设DDR3-1600实行一条存取下令必要0.5秒，那么完全1600件货品存取任务的总斲丧时间是1+0.5秒，每秒实际货品存取数量约为1600/1.5=1066件。假如DDR41600内存，大概预备时间到达1+1.5秒，只管它16bit，每秒可存3200件，但每秒实际存取数量3200/2.5=914件，因此得出结论是，同频环境下，DDR4未必能胜DDR3，重要是跟DDR4进步的耽误有关。
（2）频率：最高达4266MHz
假如你真以为DDR4不如DDR3，那就错了。由于DDR4出身就比力”高贵“，固然耽误比DDR3要高，但它并不想在同频上与DDR3相比力。DDR4内存采取了全新的点对点总线技能，可以尽大概多地利用内存位宽资源，而且可以或许支持更高的内存频率。DDR4起步频率就高达2133MHz，最高则是4266MHz。更大的16bit预取+更高频率，完全能抵冲掉高耽误对性能影响。
（3）电压：1.2/1.35V电压带来更低功耗
DDR4内存采取了TCSE温度补偿自革新技能TCAR（temperatureCompensatedAutoRefresh)，重要用于低落存储芯片在自革新时斲丧的功率。别的，DBI（DataBusInversion)数据总线倒置，用于低落VDDQ电流。这些技能可以或许低落DDR4内存的功耗。
固然作为新一代内存，低落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低落至1.2V，乃至还大概会有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，起步电压就到达1.5V，像DDR3-2133及以上高频必须得上1.65V或更高。
（4）容量：最大128GB
DS（3-DimensionalStack，三维堆叠）技能是DDR4内存中最关键的技能之一，它用来增大单颗芯片的容量。在利用了3DS堆叠封装技能后，单条内存的容量最大可以到达如今产物的8倍之多。举例来说，如今常见的大容量内存单条容量为8GB（单颗芯片512MB，共16颗），而DDR4则完全可以到达64GB，乃至128GB。
什么是DS（3-DimensionalStack，三维堆叠）技能
3DS技能最初由美光提出的,它雷同于传统的堆叠封装技能，比如手机芯片中的处理惩罚器和存储器很多都采取堆叠焊接在主板上以镌汰体积—堆叠焊接和堆叠封装的差别在于，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。在散热和工艺答应的环境下，堆叠封装可以或许大大低落芯单方面积，对产物的小型化黑白常有资助的。在DDR4上，堆叠封装重要用TSV硅穿孔的情势来实现。
（5）表面：金手指位置变革
DDR4的金手指发生显着的改变，不再是笔挺的内存条，而是弯曲的。思量到平直的内存金手指拔插不方便的题目，DDR4将内存金手指改成中心稍突出、边沿收矮的外形。在中心的高点和两端的低点以平滑曲线过渡。如许的计划既可以包管DDR4内存的金手指和内存插槽触点有充足的打仗面，信号传输确保信号稳固的同时，让中心凸起的部分和内存插槽产生充足的摩擦力稳固内存。
聊了这些多关于DDR4的新变革、新技能，到底DDR3与DDR4的性能差别在那边呢？接下来，我们就逐一来验证。
评测平台先容与阐明：
硬件平台
CPUIntelCorei7-6700K
IntelCorei7-4770K
主板华硕Z97-Deluxe
华硕MAIMUSVIIHEROZ170
内存海盗船VengeanceDDR3-16004Gx2（10-10-10-27-1T）
KLEVVGenuineDDR3-24004Gx2(11-13-13-31-2T)
KLEVVGenuineDDR3-26664Gx2（11-13-13-31-2T）
芝奇RipjawsVDDR4-21334Gx2(15-15-15-35-2T)
影驰名流堂DDR4-24004Gx2（12-13-13-35-2T）
芝奇RipjawsVDDR4-36004Gx2（17-18-18-38-2T）
硬盘主盘：浦科特M5Pro512G
显卡NVIDIAGeForceGTX980Ti
电源Highpower1000W
软件平台
操纵体系Windows7UltimateX64SP1
驱动程序NVIDIAForceWare350.12WHQL
评测方案（1）DDR3-1600与DDR4-2133性能对比
（2）DDR3-2400与DDR4-2400性能对比
（3）DDR3-2666与DDR4-3600性能对比
测试软件
SisoftwareSandra（测试内存带宽及耽误）
ADIA645.20.3400（测试内存读取、复制及写入性能）
为了包管测试的正确性，我们特意为两个平台分别选用intel四代与六代旗舰定位的i7-4770K与i7-6700K，固然架构与主频差别，但同为四核八线程，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。
测试的DDR3与DDR4内存：
（1）DDR3-1600与DDR4-2133
对于DDR3来说，1600MHz频率已经成为起步频率。而DDR4起步频率正是2133MHz，我们来看看两者默认频率下性能怎样？测试的内存分别为海盗船VengeanceDDR3-1600与芝奇RipjawsVDDR4-2133。
（2）DDR3-2400与DDR4-2400
2400MHz的频率对于DDR3来说，算是高频代表了，但对于DDR4来说，只是平凡频率。那两个同频的环境下，两者性能又怎样？测试的内存分别为KLEVVGenuineDDR3-2400与影驰名流堂DDR4-2400。
（3）DDR3-2666与DDR4-3600
DDR3中的高频，对比DDR4中的高频，看看DDR4可否依附频率的上风胜出？测试的内存分别为KLEVVGenuineDDR3-2666与芝奇RipjawsVDDR4-3600。
DDR3-1600内存的测试平台：
DDR3-1600MHz早已代替1333MHz成为普条，海盗船VengeanceDDR3-1600默认时序为10-10-10-27-1T，如许时序相对1600MHz来说守旧很多。市面上有一些1600MHz的DDR3内存时序可以低至8-8-8-24-1T。由于测试时间紧急，样品有限，我们选了比力中庸时序的DDR3-1600，结果上会比低时序的1600差一些。
DDR4-2133内存的测试平台：
相比于DDR3-1600起反复率，DDR4的内存起步频率到达2133MHz。芝奇RipjawsVDDR4-2133默认时序15-15-15-35-2T，同样，对于DDR4-2133内存来说，如许时序同样守旧，恰好与DDR3-1600形成互补。它的工作电压仅1.2V。
底子频率PK：DDR3-1600与DDR4-2133
AIDA64Engineer5.20.3400软件测试：
测试结果对比
SisoftwareSanda软件测试：
测试结果对比
测试小结：起首指出，这是“不公平”的PK。“不公平”表现在频率上不同等，一个1600MHz，一个2133MHz，测试结果也没有牵挂，DDR4-2133各项结果均优于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。固然DDR3-1600在时序上比DDR4-2133更先辈，但频率上差距让DDR4表现更为出色。不外，细致的网友留意到，在内存的耽误上，DDR-1600是24.9ns，而DDR4-2133是23.1ns，两者差距不显着。
通过这一组数据对比，重要看一看DDR3与DDR4在底子频率上表现到底怎样，显然跟预想同等，DDR4-2133更优胜于DDR3-1600。
DDR3-2400内存的测试平台：
在DDR3内存频率中，从1600到2400MHz，内存还超过了1866MHz、2133MHz，以是2400MHz已经是DDR3的高频代表。可以从CPU-Z中看到，DDR3-2400的时序已经上升到11-13-13-31-2T，电压到达1.65V。
DDR4-2400内存的测试平台：
前面提到，DDR4的起步频率就高达2133MHz，DDR4-2400MHz同样为底子频率。别的上，时序上，影驰名流堂DDR4-2400控制得比前面芝奇DDR4-2133更出色，CL12-13-13-35-2T，工作电压仅1.2V。
同频PK：DDR3-2400与DDR4-2400
AIDA64Engineer5.20.3400软件测试：
测试结果对比
SisoftwareSanda软件测试：
测试结果对比
测试小结：在2400MHz同频的环境下，传说中的“高帅富”DDR4险些没有占到自制。DDR3-2400与DDR4-2400的内存带宽同为26GB/s，AIDA64的测试中，读取、复制及写入结果对比来看，也是难懂难分。
DDR3-2666内存的测试平台：
这一组测试，我们选用了DDR3-2666MHz高频，时序到达11-13-13-2T，工作电压为1.65V。DDR3假如再往2666MHz以上频率走，越来越困难，对内存的颗粒提出极高的要求，同时捐躯时序为代价。根本上，DDR3高频率停顿在2666MHz，最高上到2800MHz，市面上很少能见到3000MHz以上的DDR3内存。
DDR4-3600内存的测试平台：
前面提到DDR4内存采取了全新的点对点总线技能，可以尽大概多地利用内存位宽资源，内存频率最高能到达4266MHz，这险些是DDR3无法企及的。为了挑衅DDR3中的高频，我们选用芝奇RipjawsVDDR4-3600高频代表，时序高达17-18-18-38-2T，工作电压1.35V。
高频PK：DDR3-2666与DDR4-3600
AIDA64Engineer5.20.3400软件测试：
测试结果对比
SisoftwareSanda软件测试：
测试结果对比
测试小结：从AIDA64测试来看，读取、复制及写入的带宽从31740、32161.、39418MB/s飙升至48499、45055、52623MB/s，内存带宽也从27GB/s提拔至36GB/s，两者高频的PK上，DDR4显然依附着技能与架构上先辈性，实现对DDR3的反超。这里又出现雷同于上面两组测试的环境，就是耽误仅由19.9收缩至18.3ns，团体变革并不显着。
实际内存的总体耽误由内存工作频率与各耽误设置来共同决定。此中内存频率与内存总体耽误成反比，内存各项耽误设置则与内存总耽误成正比。就像我们超频的时间，固然频率提拔了，但由于内存耽误设定增长，将发生抵消作用，这就表明了就算是DDR4-3600MHz云云高频下，内存的总体耽误并没有特别显着的提拔。
DDR3与DDR4对比性能测试总结：
通过上述三组数据对比看出，底子频率DDR4-2133胜于DDR3-1600；同频2400环境下DDR4与DDR3由于时序、耽误及数据预取上抵消，两者险些难分胜败；被视为DDR3与DDR4现阶段高频代表的2666MHz与3600MHz对比，由于频率上绝对上风，DDR4-3600实现对DDR3-2666的碾压。
话又说返来，固然如今市面有一些100系列主板既支持DDR3又支持DDR4内存，但后续随着Intel新一代平台遍及，DDR4全面代替DDR3，好像只是时间题目。选DDR3还是选DDR4？这并不是由我们决定的。
假如将两者放在同一维度上比力也没太多意义，由于平台差别，规格不兼容，两者共通性不强。最紧张的是，现阶段办理内存容量的条件下，内存的性能可谓是绰绰有余，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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