英特尔DDR4平台发展动向解密

DDR4：速度更快、功耗更低

而在本次平台升级过程中，重要的变化就是内存从DDR3升级到DDR4。内存在进入DDR3时代后，已经稳定发展了接近7年，频率从早期的DDR3 667、DDR3 800发展到目前的DDR3 2133甚至DDR3 2600，已经基本达到了DDR3技术的极限。从2012年开始，内存组织JEDEC就开始推广有关DDR4内存的相关内容，同时厂商也在2013、2014年开始生产DDR4内存。

目前已经有厂商展示了DDR4内存，注意看金手指部分不是直线。

目前已经有多家厂商发布了自己的DDR4内存。从这些产品来看，内存规格从DDR4 2133起跳，单条容量也高达8GB以上，甚至有厂商推出了单条32GB的DDR4内存。实际上，目前DDR3内存受限于架构，产品频率提升已基本濒临极限，未来系统带宽的提升需要更为强悍的内存架构来支持，DDR4在这个时候开始推出并进入市场，是整个PC行业继续发展的重要一环。

DDR内存基本架构对比图，下方为DDR4

由于DDR4内存和DDR3内存使用了完全不同的架构，因此其具体技术内容还是非常值得深究的。有关DDR4技术的内容，本刊在2013年五月下的《功耗更低,频率更高,性能更强—DDR4内存全景解析》一文中已经给出了比较深入的解读，本文仅对DDR4内存的相关重要技术点给予简单介绍。

DDR4：未来的内存标准

内存的发展和CPU、GPU等产品有着较大不同，那就是内存规范本身没有竞争，内存的设计和规格也是由JEDEC组织基本确定的，各个厂商只能在制造层面做出一些调整。在DDR4上，JEDEC推出的DDR4标准有着以下的特点。

首先，DDR4内存为了达到更大的预取数和更高的带宽，在内部结构上做出了很大的调整。DDR4内存采用了Bank Group设计，内部可以拥有两个到四个Bank Group,这些Bank Group采用并行的方式运作，数据进入内存后，会被分成相同的数个数据包送入不同的Bank Group中。此外，DDR4内存在I/O，内存总线部分也做出了大量的调整，终使得内存的带宽得到了大幅度提升。

英特尔公布的14nm对比22nm晶体管显微照相图。

其次，DDR4内存重要的核心技术指标—预取数，相比DDR3没有做出改变，依旧使用的是8bit预取，每次传输数据是以8bit为单位。但根据目前已知的资料，DDR4采用了全新的Bank Group结构后，每个Bank Group每个周期都可以实现8bit预取。现有的DDR4结构一般会设计2个Bank Group，这样就相当于将预取数提升到了2个8bit，也就是相当于16bit预取（虽然其本质完全不同，但是数据意义上可以简单的这样类比）。反映在名义频率上，DDR4的名义频率要比DDR3整整高一倍，这也是DDR4内存高带宽的来源。

第三，DDR4采用了全新设计的点对点总线技术。和DDR3采用的多点分支总线不同的是，传统的多点分支总线在一个内存通道上可以支持使用多个内存，比如某CPU支持双通道内存，那么可以插入2个内存条、4个内存条甚至更多的8个，但是通道数量只有2个。点对点内存则不是这样，它的每个内存通道只支持唯一的内存。这样设计的好处是可以尽可能多地使用内存的位宽资源，并且设计难度较低、能够支持更高的内存频率。虽然DDR4内存采用了点对点设计，但这并不意味着用户只能使用和内存通道数相同的内存根数，由于Switch Fabric的存在，用户依旧和DDR3时代一样，只需要在使用DDR4内存时正确的将内存插入插槽即可。

14nm的产品面积只有22nm产品的54%。

说到这里，DDR4的重要技术点就基本说完了。当然，对用户来说，技术上的内容终究太远，具体到产品上来才更为贴切。那么DDR4内存的外观和规范方面又和DDR3有哪些不同呢？

从外观来看，DDR4内存值得关注的是金手指不再笔直、且触点更多；其次是防呆口更靠近中心。其他方面，比如DDR4内存的长、宽和高，和DDR3内存没有太多差异。之前包括DDR3以及DDR2在内的所有内存，还有显卡、声卡、网卡等扩展卡的金手指都是直的。这样的设计使得金手指和内存插槽接触比较牢固，但摩擦力过高，导致内存难以插拔，反而影响到了易用性。因此在DDR4上，内存金手指被改成中间略高、两边略低的凸形设计。这样的设计一方面可以保证内存的坚固稳定，另一方面由于两端金手指变低，因此插拔起来也会更为容易。此外，DDR4内存的金手指数量更多，有284个触点，比DDR3的240个有比较明显的增加。

性能和规格上，DDR4内存的带宽也随着规格和技术的提升而大幅度提升。目前DDR4内存规格多从DDR4 2133起跳，短期内高可达DDR4 3200，远期甚至可高达DDR4 4200甚至更高。在带宽方面，以目前主流的双通道内存为例，DDR3内存的主流规范是DDR3 1600，双通道带宽为25.6GB/s，已经逼近DDR3规范极限的DDR3 2133内存双通道带宽为34.1GB/s。与之相对应的是，目前DDR4初始阶段的DDR4 2133双通道内存带宽就为34.1GB/s，随后的DDR4 3200的带宽就会飙升至51.2GB/s，远期的DDR4 4200双通道内存的带宽更是高达67.2GB/s，发展潜力巨大。

虽然DDR4有很多优点，带宽潜力也大，但是毕竟是一个新生事物。目前DDR4内存价格非常昂贵，相比同等容量的DDR3内存，价格基本是DDR3的5倍甚至10倍，着实令很多玩家难以接受。另外，根据英特尔、三星等厂商的估计，DDR4内存在2014年开始出售，2015年会逐渐扩大市场份额同时价格也会下降，到了2016年DDR4内存会基本占据市场主流地位。也就是说，DDR4内存从发布到普及，还有将近两年的时间。在这两年时间中，英特尔等PC行业的领军厂商，也将在新平台上逐渐过渡，以配合DDR4内存的发展以及行业换代。