当您初次看到本文标题时,脑海中可能会浮现某些想法。部分读者或许会认为,这指代的是当前部分机型在顶配版本中采用更高频率内存,而在其他版本中削减内存速度的现象。
实际上,这种状况已持续至少两三年。根据我们的观察,几乎所有这类机型都会在配置表或产品详情页中,明确标注不同容量版本之间内存性能的差异。因此,除非用户格外疏忽,否则通常不易被此类宣传误导。
然而,我们今天要探讨的现象更为隐蔽。甚至在和业内一些人士交流时,当我们指出某些厂商可能在产品宣传上存在“失误”,对方也未察觉其中的问题。
那么,这究竟是何问题?简而言之,就是内存速度的“单位”使用不够精准,甚至隐含数值上的错误。
如果您平时关注手机或PC行业,一定见过多种不同的、用于标注内存速度的单位。
例如,一些厂商会使用“MHz(兆赫兹)”来表示内存的等效运行频率,比如PC上的DDR4-5333MHz,手机里的LPDDR5X-10667MHz。
又如,某些厂商会使用“MT/s(兆传输次数每秒)”来表示内存工作时每秒执行的传输操作次数。这也是内存标准制定者JEDEC最为推崇的、用于表示内存速度的单位。
此外,有时也会在一些厂商的宣传材料中,看到他们用Mbps(兆比特每秒)来标注内存实际传输数据时的带宽。
有趣的是,上述三种单位在很多时候,它们前面的数字是相同的。比如DDR4-3200MT/s内存,有的厂商可能写作3200MHz,但也不排除有厂商会写成3200Mbps。
那么问题来了,这三个单位之间真的可以“等效互换”吗?是否又隐藏了额外的“猫腻”呢?
我们打个比方。假设您是一位快递员,正在往传送带上搬运箱子。您每执行一次“搬运”动作,就会有一个箱子被放上传送带,也就意味着一个箱子里的物品会被运送到传送带另一端。
简单来说,您“搬运”的频率等于箱子出现在传送带上的频率,也等于箱子里的物品被运送过去的频率。
那么,“搬运”这个动作可以对应内存的“传输频次”,即MT/s。箱子出现在传送带上的频率,可以对应内存的运行频率(MHz)。而箱子里的物品被运送的速度,就是内存里数据实际被传输的带宽(Mbps)。
这样解释,大家是否就能理解,这三个单位虽然各自对应的意义略有不同,但它们可以对应同一数据,在表示内存性能时就可以“互换”了?
我们再回到前面的比喻,如果并非每个箱子里都真的装有客户的物品呢?
这就是问题的关键所在。首先,内存在运行时,本身存在一个“校验位”机制,即它会在有效数据中插入用于检验数据是否正确的特定数值。
其次,内存每次读写时,需要先传输读写命令和数据的地址信号。这些命令和地址数据显然也不包含在真正的“有效数据包”里。
而且,内存在工作过程中,还有突发等待、定期刷新等机制,也会占用一部分传输窗口。在这些时间里,内存依然在“满速运作”,但并不真正传输用户所需的数据。
相关技术资料显示,上述所有这些校验、地址、刷新等机制,会消耗掉大约15%的实际传输时间。用前面的比方来说,就好比您每搬运100个箱子,其中会有15个箱子里装的是快递公司的定位、防盗装置。它们当然不会被实际送到用户那里,却会消耗掉您一部分“搬运”的动作。
明白了这一点,大家就能看懂,在任何时候,内存的传输频次(MT/s)确实等同于它的等效工作频率(MHz),但绝不等于真正有效数据的传输带宽(Mbps)。最后一个单位前面的数字真要计算,需要先乘以一个大约0.85的系数才对。
从过去的情况来看,行业中最规范的、用于表示内存速度的单位,有且只有MT/s这一个。
至于MHz,则属于PC行业早期技术导致的“历史遗留问题”。因为当时的内存每个时钟周期只能执行一次传输操作,所以内存运行频率(MHz)是多少,传输频次(MT/s)就是多少。
但现在的DDR内存,因为每个时钟周期可以进行两次传输,所以它们真正的运行频率(MHz),其实只有MT/s数值的一半。只不过大家出于习惯,还是会把实际频率乘以二,称之为“等效频率”来衡量内存速度的快慢。虽然这不严谨,但从数字上来看也不能算错。
至于Mbps能不能用来表示内存的实际速度呢?不是不可以,但实际计算起来会比较麻烦。首先,就是前面已经讲到的,真要用Mbps这个单位,就不能忽视协议与时序开销的问题。因为Mbps衡量的是实际传输数据有多快,而那些不能算作“有效数据”的校验位、命令位、地址位,显然要被扣除。
MT/s才是最正经、表示内存速度的“官方单位”。
除此之外,当厂商将手机内存称作“10667Mbps”时,这里面还有个问题。那就是它衡量的其实是一颗内存芯片里,单一一个引脚(1bit位宽)的数据传输带宽。可通常当我们说Mbps这个单位时,它指的都应该是整套内存系统的总带宽。
也就是说,哪怕不考虑校验位导致的实际开销问题,10667Mbps这个说法也极为不严谨,因为带宽不可能脱离位宽去讨论。比如,旗舰手机SoC内存位宽是64bit,而非旗舰大多是32bit甚至16bit。显然在对比它们的内存速度时,不可能只看单引脚带宽,而得出“这几个平台的内存带宽一样大”这种离谱的结论。
正儿八经地对比“带宽”时,通常都是对比乘以位宽之后的结果。
所以如果真要用Mbps去表示手机的内存速度,至少也应该是写成10667Mbps×64bit÷8000=85.34GB/s。当然,这样的算法并没考虑协议开销,依然不能代表实际有效的数据传输速度,但至少从原理上来说算是相对正确了。
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本文来自微信公众号 “三易生活”(ID:IT-3eLife),作者:三易菌,36氪经授权发布。
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