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显卡|8533Mhz的LPDDR5X内存，未必有你想的那么快( 二 )


SDRAM的全称是Synchronous DRAM ， 也就是同步动态随机存储器 。 其中的“同步”这个词十分重要 ， 因为它描述了SDRAM内存的一个关键技术特性 ， 那就是SDRAM每工作一个时钟周期 ， 就进行一次读或写数据传输（TTransfers）操作 ， 同时它每一次操作只能传输1bit（1比特 ， 也就是一个0或者1的信号）的数据量 。
因此对于运行频率为100MHz（兆赫兹）的SDRAM内存来说 ， 它在1秒钟内能进行的传输操作次数就是100MT（兆次传输） ， 传输的数据量就是100Mb（兆比特） 。 正因如此 ， 当我们描述一个SDRAM内存的速度时 ， 其实就有了三种可用的单位 。
我们可以说这个内存的运行频率是100MHz、它的工作速度是100MT/s ， 或者它的传输带宽是100Mbps 。
但当DDR系列内存出现的时候 ， 问题就开始复杂了起来 。 因为DDR内存使用了一种叫做数据预取的技术 ， 简单来理解的话 ， 它本质上就是让多个bit的数据在一次工作周期里同步读或者写 。
比如初代DDR内存是2n预取、DDR2是4n预取、DDR3是8n预取 。 所以实际运行频率100MHz的DDR、DDR2和DDR3内存 ， 它们的传输带宽就分别是200Mbps、400Mbps和800Mbps 。
【显卡|8533Mhz的LPDDR5X内存，未必有你想的那么快】然而当时的内存厂商担心如果用带宽来作为标识的话 ， 哪些习惯了以“频率”做标准的消费者可能会看不懂 。 而如果以真实的运行频率去标识 ， 就会出现“更快的内存实际频率反而更低”的尴尬状况 ， 更容易造成消费者的困惑 。 （例如DDR3-1333内存的实际运行频率是166MHz ， 其实比DDR2-800内存的200MHz要低）
为了解决这个问题 ， 从初代DDR内存开始 ， 整个行业就发明了一套新的命名体系 。 这就是所谓的“等效频率”、“等效传输次数”、“等效带宽” 。 简单来说 ， 就是把最初的SDRAM视为“1” ， 然后其他所有内存按照性能倍率 ， 直接标注相对于SDRAM的性能水准 。
比如说LPDDR5X-8533内存 ， 其预取倍率为16n ， 所以它的实际运行频率其实是8533Mhz÷16=533MHz 。 相比之下 ， 我们所熟悉的PC上的DDR4内存 ， 因为使用的是8n预取 ， 因此在等效频率4800MHz的情况下 ， 实际运行频率其实就已经高达600MHz ， 比“LPDDR5X”的真实频率还要更快一些 。
最重要的是 ， 手机SoC的内存位宽它高不起来
当然 ， 虽然PC上的DDR4-4800内存真实频率比手机上的LPDDR5X-8533更高 ， 但正如我们前文中所说的那样 ， 更高的“等效频率”的确意味着LPDDR5X-8533内存是要比DDR4-4800更快的 。
但是这个“更快”其实还有一个限定条件 ， 那就是它仅仅只是指单个内存颗粒的读写速度 ， 并不能代表整个内存模组的真实工作带宽 。
为什么这么说？因为不管是现代PC还是手机里的CPU ， 它们与内存之间都采用了多通道、多bit的连接方式 。 而在这个连接方式的规格（也就是俗称的位宽）上 ， PC是比手机要高出了太多太多的 。
举例而言 ， 前文提到的LPDDR5X-8533内存 ， 所连接CPU的规格是4通道 ， 每通道16bit 。 因此它理论上的真实速写速度 ， 最高应该能够达到8533Mbps÷8×4×16=68.2GB/s 。 相比之下 ， 目前PC上最普及的家用CPU内存控制器则是2通道 ， 每通道64bit的规格 。 此时如果使用DDR4-5200内存并支持的情况下 ， 那么实际的读写速度就是5200Mbps÷8×2×64=83.2GB/s 。
支持8通道内存的锐龙线程撕裂者PRO 3995WX CPU
而如果是按照目前PC上最高端工作站CPU 8通道内存控制器、DDR4-3200的规格 ， 带宽则可以高达3200Mbps÷8×8×64=204.8GB/s 。 这就意味着尽管DDR4-3200内存本身并不算多快 ， 但由于处理器的位宽够高 ， 最终的内存访问速度 ， 显然要比手机里的“LPDDR5X”快到不知哪里去了 。

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