(三)内存芯片的发展历史
推出年份
技术
速度极限
1987
FPM快速页面模式随机存储器
50ns
1995
EDO扩展数据输出随机存储器
50ns
1997
PC66 SDRAM同步动态随机存储器
66ns
1998
PC100 SDRAM同步动态随机存储器
100ns
1999
RDRAM存储器总线式动态随机存储器
800ns
1999/2000
PC133 SRAM
133MHz(VCM option)
2000
DDR SDRAM
266ns
2002
DDR SDRAM
333ns
Fast Page Mode (FPM) 快速翻页动态存储器
FPM曾经一度是计算机中最常见的DRAM形式。事实上,由于FPM比较常见,它常被省略而直接称为 “DRAM”,FPM以更快存取位于同一列的资料的速度提供了较早期内存科技更多的优势。(有如芯片一样直接插入主板的可扩展槽)
Extended Data Out (EDO)扩展数据输出动态存储器
1995年时,EDO技术成为另一项内存革新。它与FPM技术相当类似,但稍微修改以加速连续内存存取,这项技术使内存控制器能够在下达指令的过程中省略几个步骤以节省时间。EDO技术使中央处理器能以比FPM技术快10%到15%的速度存取内存。
Synchronized DRAM (SDRAM) 同步动态存储器
1996年底,SDRAM开始在系统中出现,不同于早期的技术, SDRAM是为了与中央处理器的计时同步化所设计,这使得内存控制器能够掌握准备所要求的资料所需的准确时钟周期,因此中央处理器从此不需要延后下一次的资料存取。这一点说明SDRAM和CPU列频同步工作,无等待周期,减少数据传输延迟,FPM DRAM每隔3个时钟周期开始传输,EDO SDRAM每隔2个时钟周期开始传输。SDRAM晶片同时也应用Interleaving(交叉或交错)与Bursting(脉冲)功能以加快内存读取的速度,SDRAM有数种不同的速度以便与所使用的系统时钟同步化,举例而言,PC66 SDRAM以66MHz的速度运作,PC100 SDRAM以100MHz的速度运作,PC133 SDRAM以133MHz的速度运作,以此类推,速度更快的SDRAM,例如200MHz以及266MHz等等。
Double Data Rate Synchronized DRAM (DDR SDRAM)双数据输出同步动态存储器
DDR SDRAM是新一代的SDRAM技术。它使内存晶片能够在时钟周期的波峰及波谷传送资料,举例而言,使用DDR SDRAM时,一个工作频率100MHZ或 133MHz内存汇流排clock rate(时钟速度)能够达到200MHz甚至更高的实际资料传输速率。这一点主要说明DDR SDRAM在时钟的上升沿和下升沿都可以读出数据。(主要型号有:PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、双通道DDR……)
RDRAM(RAMBUS DRAM)总线式动态随机存储器
Rambus是一项挑战传统主内存设计的全新DRAM结构以及介面标准,是由RAMBUS公司和INTEL公司合作提出的一项专利技术。与较早的内存技术相比,Rambus技术的速度惊人,它以高达800MHz的速度透过一个称为“Direct Rambus Channel”的狭窄16位元汇流排传输资料,它的高传输速度是透过一项使内存能够在时钟周期波峰及波谷执行作业的 “double clocked”功能,同时,每个RDRAM模组上的内存设备能够提供高达每秒1.6GB的频宽 ━ 但是它的总线宽度却远远小于现在的SDRAM且价格昂貴。
(四)内存条的发展历史
1、 按工作方式分为:
(1) FPM、
(2) EDODRAM、
(3) SDRAM-----PC66、PC100、PC133、PC200、PC266、PC333、PC400……
(4) RDRAM-----PC600、PC700、PC800、PC1066……
2、 按接口方式分为:SIMM、DIMM、RIMM
SIMM:(Single-In line Memory Module)单边接触内存模组
这是电脑的内存接口方式。形象的说:内存条正反两面金手指是导通的,如常见的有30线、72线内存条。
(1)SIMM:30Pin --------(FPM) [386、486时代]
72Pin --------(FPM/EDODRAM) [486时代]
(2)DIMM:(Dual-In line Memory Module)双边接触内存模组
形象的说:内存条正反两面金手指是不导通的,如常见的有100线、168线、200线内存(long Dimm)和72线、144线(SO-Dimm)。
DIMM:72Pin--------(EDORAM) [486、586时代]
168Pin--------(EDODRAM/SDRAM) [586时代]
184Pin--------(SDRAM)
(3)RIMM RAMBUS–In line Memory Module)
RIMM: 184Pin-------(RDRAM)
另外有100Pin、144Pin、200Pin、272Pin一些特殊内存。100Pin多用于打印机、路由器;(EDO/SDRAM)、144Pin和200Pin多用于笔记本;(EDO/SDRAM)272Pin多用于SGI和SUN工作站。(EDO/SDRAM)等。
七、内存的未来趋势:
人类的科技日新月异,内存的开发也是不断地追求技术上的突破。从内存的发展趋势来看,由早期的FPM DRAM、EDO DRAM,到现在最流行的SDRAM,都表现出内存无时不在忙于汰旧换新。未来主流内存候选者,还有DDR SDRAM、DirectRambus、SLDRM、VCM……
1、 DDR SDRAM:(DOUble Data Rate Synchronous DRAM)第六点已经讲过。DDR SDRAM包括DDR200、DDR266、DDR333、DDR400、双通道DDR、DDRII DDRIII
2、 Direct Rambus(也可称Rmbus II) :之前我们曾提过RDRAM,也就是Rambus DRAM,常被用于高速显卡之中,但是因为控制结构与其它内存不同,若是要将它应用于现行的主存,则必须先改变现行“内存控制器”的结构。而Intel并购Rambus公司后,将于1999年推出新一代的Rambus内存,称为Direct Rambus,意图使之成为下一代主存的规格。与传统的用于显卡的Rambus的差异:
Base Rambus
Concurrent Rambus
Direct
工作时钟
600MHZ
700MHZ
800MHZ
最大传输速率
600MB
700MB
1.6GB
需求电压
3.3V
3.3V
2.5/1.8V
传统64bit数据宽度的内存条(SDRAM DIMM内存条),其脚位必须超过100线,若是一个128bit宽度的内存条,它的脚位就必须超过200线。如果按照这样发展下去,内存条的体积势必越来越大,这对于内存的发展的确是一种隐患。Rambus 则提出了一个概念,那就是将所有的接脚都連接成一个共同的Bus,如此一来,不但可以减少控制器的体积,也可以增加数据传送的效率。Intel有意积极推动Rambus成为下一代主存,因此决定下一代的芯片组将支持Rambus内存。
以目前的情况来看,DDR SDRAM与SLDRAM可能会先慢慢取代SDRAM,等到CPU发展到某一阶段时,再以Rambus的优越性能来登上主流宝座。
八、内存的一些专业名词:
1、内存的数据带宽:一般都是指它一次能够处理的数据宽度,也就是一次能处理若干位(BIT)的数据。
2、 Bit:数据位,一个位是电脑中最小的单位,可以用1或0表示。
3、 Byte:字节,一个字节包括8个数据位。几乎所有电脑的容量规格都是用字节来表现的。
Byte :内存的最小计算单位, 1 Byte=8bits
KB(Kilo Byte) :1KB=1024 Bytes
MB(Mega Byte) :1MB=1024KB=1,048,576 Bytes
GB(Giga Byte) :1GB=1024MB= 1,073,741,824 Bytes
TB(Tera Byte) :1TB=1024GB=1,099,511,627,776 Bytes
数据带宽的计算公式:
带宽=时钟频率*数据传输位数/8
4、BANK:这里所谓的BANK不是“银行”,而是指内存插槽的计算单位(有人称为内存庫),它是电脑系统与内存间数据总线的基本工作单位。其数量因主板的线路设计而不同,一般而言,早期的30线SIMM内存条每次可以传送8bit,所以386/486这类32位的PC,一次最少要插満4条30线内存才能开机:
32(bit)÷8(bit)=4 最少要有4支30线的内存才能组成32bit
换句话说,也就是4个30线插槽合为1个BANK。另外,72线的内存,一次可传送32bit的数据,所以在386/486的主板上,1条72线插槽即为1个BANK,可直接用1条72线的内存条工作。如果是Pentium级的主板,因外部总线为64bit,所以2条72线插槽为一个BANK,而168线的内存,因一次即可传送64bit的数据,故在Pentium主板上,1条168线的插槽就是1个BANK。
主板上BANK的编号从0开始,使用时必须先插満BANK 0才能开机,BANK 1以后的插槽称为内存扩充槽,预备给日后升级时使用(必须按照BANK的编号顺序扩充)。要特别注意的 是,不同的BANK可插不同类型的RAM,但同一个BANK的内存条无论速度或容量都必须完全相同(甚至厂牌也最相同)。现在的168线的内存插槽在安装上并没有BANK顺序的困扰,将内存条插在第2个BANK也可以开机,也不必太担心是否要买同一种厂牌、或是同一种规格(不过有些主板还是蛮挑剔的)。
5、rity(奇偶校验):在每个字节(Byte)上加一个数据位(Bit)对数据进行检查的一种方式。奇偶校验位主要用来检查其它8位(1 Byte)上的错误,但是它不象ECC(Error Correcting Code 错误更正码),Parity只能检查出错误但不能更正错误。
6、ECC(Error Correcting Code)错误更正码:由于ECC具有自动校正更正的能力,因此又称为Error Checking&Correction(错误检查与更正)它是用来检验存储在DRAM中的整体数据的一种电子方式。ECC在设计上比Parity更精巧,它不仅能检测出多位数据错误,同时还可以指定出错的数位并改正。通常ECC每个字节使用3个Bit来纠错,而Parity只使用一个Bit。
7、Registers与Buffers : Registers以及Buffers以 “重新驱动(re-driving)”内存晶片中控制信号的方式改善内存运作,它们能够被装置在内存模组外或是安装在内存模组上。将Registers与Buffers放置在内存模组上能使系统容纳更多内存模组。这类模组通常在服务器或是高阶工作站计算机中发现。在升级时必须注意的是,无buffers及有buffers (或Registers) 的内存模组不能够混用。 Buffering (EDO以及 FPM): 在EDO以及FPM模组中,重新驱动信号的过程称为Buffering 使用Buffering并不会降低效能表现。 Register (SDRAM):在SDRAM中,信号驱动的过程称为Register. Register与 Buffer相似,除了在Register程序中,资料进出Register都由系统时钟计时,具有Register功能的模组较没有Register功能的模组稍慢,由於Register程序需要一个时钟周期来完成。有Buffer及无Buffer模组的比较 它们各有不同的Keys数目以确保两者不被混用。
8、JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council):电子元件工业联合会。JEDEC是由生产厂商们制定的国际性协议,主要为计算机内存制定。工业标准的内存通常指的是符合JEDEC标准的一组内存。
9、芯片密度:每一个内存芯片是一个很小的矩形的单元。每个单元包括了一位的信息。密度是指一个芯片可以容纳信息的多少,象128bit或者16m by 8 。一个128兆位的芯片有128百万个单元并且可以容纳128百万位的数据。用16m by 8来描述128兆位的芯片的详细情况。第一个数字指出芯片的深度,第二个数字指出了芯片的宽度。深度乘以宽度就是芯片的密度。举例来说,64Mbit(4Mx16, 8Mx8 or 16Mx4);128Mbit(8Mx16,16Mx8,32Mx4)。
10、容量模块:一个模块包括了几个芯片,通常在主要的内存模块中有8个芯片。模块的容量是用兆来描述的。因此我们不得不使位转变成字节。如果有8个128兆位的芯片在一个模块上,那么它就是1024兆位。1024兆位/8兆位每字节=128兆字节(在行业中,通常写为128MB)。还有另外一种方法来描述“16M*64”。这种情况下,你可以正确计算一个模块的容量就象计算一个芯片一样。16Mx64=1024Mbits.1024Mbits/(8bit per Byte)=128MB