科普篇:內存SPD是什麼以及如何查看和解讀

在上文內存的各參數詳解中本人曾列舉出CPU-Z裏的內存SPD信息,但SPD本身是什麼卻並未深入。本文將詳解SPD

一、什麼是SPD

SPD全稱Serial Presence Detect(串行存在檢測),是焊在內存條PCB上的一顆小型EEPROM存儲芯片,通過I2C總線和主板通信。服務器ECC內存、臺式機普通內存、筆記本內存都自帶 SPD。其常見分佈如下——

芯片的標準樣貌爲SOIC-8窄體封裝,黑色塑封,側邊8個金屬引腳,容量通常256/512字節。

核心作用:存儲內存條完整硬件參數,主板開機時讀取 SPD,自動匹配內存電壓、頻率、時序、容量等參數,完成內存初始化。

二、如何查看SPD

常用查看軟件:CPU-Z、AIDA64

二者都可以在圖吧工具箱裏找到,這裏本人以圖吧工具箱WinUI舉例,在處理器一欄可以看到這兩個工具。他們的查看SPD操作本人將從下圖劃線指出——

他們都是讀取SPD芯片從而展示出其信息,不同的是CPU-Z由於版本和兼容性問題在識別本人的內存時出現了很多數據的丟失,應該是我的內存是早古服務器ECC內存導致,消費級內存完全可以正確識別。

三、SPD信息解讀

這裏以AIDA64舉例,因爲該軟件展示的內容要全面一些——

模塊名稱

內存條完整料號,內存廠通過一些神祕編碼確定其規格、類型、容量、ECC、版型、速率等全部屬性。例如我這條鎂光的條子,通過一些手段可以解碼如下信息——

當然這只是針對鎂光部分編碼

序列號

相當於身份證,是校驗真僞、查詢保修的主要依據。序列號永久燒錄在內存條 SPD 串行檢測芯片 中,無法隨意篡改,但是貼紙可以被更改,驗真僞時需注意。

前半截是鎂光自定義可視化串號,用於人工識別、倉儲、售後登記,印在內存實物標籤上,和 SPD 裏存儲的編碼一一對應。鑑於本人並非專業人士,無法從中獲取有效信息。

後半截是SPD 芯片內原始二進制轉十進制的唯一硬件流水號,是這條內存模組全球唯一標識,每一根內存數字串完全不重複

還是強調最好不要把料號和序列號漏出來。

我這個內存條倒是無所謂,老靈車了,但是盒友們的新內存或者在保內存一定不要把這些信息漏出來,特異人士是可以通過一些手段分析出一些信息的。最簡單的就是可以僅從該料號即可判斷其可能爲ECC服務器內存條。

製造日期

很好理解,就是燒在SPD芯片的日期,像我這個十二年老條也是老當益壯——

模塊容量:

前半截指代單根內存條完整可用容量爲 16GB;

後半截2 ranks(雙秩)指代這條內存內部分2組獨立64bit存儲通道(8bit校驗通道不算其中);16 banks(存儲庫)DRAM 顆粒內部存儲陣列分組,bank 數量決定內存併發激活讀寫的上限,DDR4內存標配多bank架構,能降低訪問衝突延遲。

模塊類型:

注意區別來了本人的主機 系X99平臺,可以用ECC內存條,其爲RDIMM 寄存器內存。其內存條上額外搭載寄存器(Register)芯片,CPU 內存控制器發出的地址、控制信號先經過寄存器緩衝再傳給 DRAM 顆粒。

普通消費級內存一般爲UDIMM,部分ITX或筆記本爲SODIMM。該信息主要是供BIOS識別適配:主板芯片組根據SPD記錄的模塊類型,選擇開啓寄存器信號補償、ECC 校驗功能。

存取類型、存取速度:

存取類型即DDR的概念,在內存的各參數詳解有說明。本人內存即第四代雙倍速率同步動態隨機存取內存。存取速度即頻率或速率,2133=1066MHz*2。

模塊位寬:

注意區別來了,正如前文所述,RDIMM內存一般有標準64bit數據位寬+ECC校驗 8bit=72bit 總模塊位寬。其中8bit ECC 校驗專門存放硬件糾錯校驗碼,不佔用系統可用內存,硬件自動比對數據,單比特內存出錯時即時修復,會帶來極微小延遲提升。

模塊電壓:

模塊電壓是內存條穩定工作的標準供電電壓,該參數存儲在SPD芯片中,主板開機後默認會依照此數值給內存供電

低於標準電壓時易出現內存報錯、崩潰、藍屏,而小幅加壓則是用於超頻,但長期加壓會加速內存顆粒老化。

錯誤檢測方式:

Error-Correcting Code,錯誤校驗與糾錯技術,是服務器內存硬件糾錯機制,與DDR5世代的On-die ECC(片內 ECC)不同

當然這只是十分簡單的解釋,消費者無需關心該項,廠商才應該操心如何在終身保固的前提下保證其不出錯。

DRAM製造商/步進:

即顆粒的製造商和步進,顆粒目前只有韓美中能做,鎂光就是美國的。韓國是海力士和三星,中國是長鑫。

步進的話是DRAM晶圓芯片迭代修訂版本,廠商同一代內存工藝下,多次改版優化顆粒成本、良率、穩定性、功耗、時序能力,每一次改版就是一個步進。 至於具體改良了哪些就只能問鎂光了,我不到啊。

SDRAM Die 數量/SDRAM Signal Loading:

這一塊老實說有點深奧了,本人也查了很多資料,目前得到的信息是SDRAM Die 數量指代單條 內存由幾塊獨立晶圓顆粒構成。像本人的內存以雙Die設計。

SDRAM Signal Loading:Multi Load Stack(多負載堆疊)指內存總線上電氣信號負載大小,是RDIMM 寄存器內存專屬電氣參數,普通家用 UDIMM 內存無此項。目的是保證服務器多條內存都能以標稱頻率運行。

這一塊老實說沒普通消費者什麼事情了,天書一說。

上面內容是本人週末寫的,今天週一上班摸魚找了套消費級內存SPD信息繼續寫,可以看到上文所述在個別地方與ECC內存有一些區別但具體含義並未改動——

時序與XMP相關信息

上圖下方很長一串數字都是其頻率與時序的默認方案(包含XMP)

其中XMP是消費級內存普遍存在的預設超頻,我們可以在SPD裏看到具體的預設信息諸如該頻率下的電壓、速度等。其中需要注意的是推薦每通道 DIMM——

含義爲這條內存的XMP 2.0預設超頻參數官方設計支持每個內存通道插2根內存條。具體到消費級主板上就是一個內存通道一般爲一到兩個內存插槽(X99、X299、X399不算的話)。也就是說主板兩個通道全部插滿,一共4條同款內存,也能匹配XMP到3000MHz。

不過在DDR5世代由於電氣性能要求更高,並非所有D5內存都能四條雙通道開啓XMP。何況當前內存價格如此之高,一般而言兩根即可。

內存模塊特性

Monolithic DRAM Device(單片晶圓顆粒),和SDFRAM Die數量呼應,內存條上每一顆黑色封裝存儲芯片內部只有1塊DRAM Die 裸片

相比ECC內存的雙Die,單Die在電器信號純淨度、延遲、成本上都更優。

Thermal Sensor(板載溫度傳感器)是焊在內存 PCB 上的溫度檢測芯片,配合 SPD 實時上報內存顆粒溫度,但是一般消費級內存並不會配備這個芯片(成本這一塊沒得說)。內存溫度只能靠主板插槽粗略估算,但是現在的內存都有馬甲,完全不用擔心溫度問題。

寫在最後

SPD作爲參數存儲器,不參與數據讀寫,只負責告訴主板這條內存的硬件規格。身爲普通消費者的我們簡單瞭解就行,畢竟自己花真金白銀買的內存條必須狠狠深入瞭解纔行

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