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内存的历史 内存的技术发展历程
来源: 日期:2013-10-23 19:24:45 人气:标签:
内存随着电脑数据总线宽度的增加,电脑对内存数据线的宽度要求也不断提高。内存数据线的宽度从早期的1bit提高到4bit、8bit、32bit和目前的64bit。内存接插形式也经历了DIP内存、SIMM内存和DIMM内存时代。
1、DIP内存 DIP内存即普通双列直插内存芯片,主要应用于数据宽度为8bit的Apple机、PC机、PC/XT机时代。DIP内存直接焊接在主板上或插在主板的DIP插座上,早期的DIP仅有1bit数据,需以9片为一组安装,其中8片为数据位,一片为校验位。
2、SIMM内存 SIMM(Single-InLineMemoryModule),单边接插内存模块。SIMM内存是一条焊有多片内存芯片的印刷电路板,插在主板内存插槽中,它分30线SIMM和72线SIMM两种类型。 30线SIMM内存条诞生于286时代,有8bit数据位(部分另加有1位校验位)。对16bit数据总线的286、386SX主板均以两条为一组安装,对32bit数据总线的386DX、486主板则需以四条为一组安装,30线内存条常见容量有256KB、1MB和4MB。 72线SIMM内存条诞生于486时代后期,有32bit数据位。对32bit数据总线的486主板,可以一条为一组安装;对有64bit内存数据总线的586主板,需以二条为一组安装。72线内存条常容量有4MB、8MB、16MB和32MB。
3、DIMM内存 DIMM(DualIn-LineMemoryModule)双边接插内存模块。主板上的DIMM内存插槽两边均有金属引脚线,每边84线双边共有84*2=168条引脚,故而常称其为168线内存条。 168线DIMM内存条有64bit数据位,在586级主板上安装一条即能工作。目前大多主板均采用DIMM内存条。168线内存条的常见容量有32MB、64MB、128MB。
技术的发展历程
作为电脑主存储器的DRAM存储器问世以来,存储器制造技术也不断在提高,先后出现了FPMDRAM、EDODRAM、BEDODRAM、SDRAM、DDRDRAM、RambusDRAM等多种存储器,主要技术向高集成度、高速度、高性能方向发展。
FPMDRAM:又叫快页内存,是传统DRAM的改进型产品,在Intel286、386时代很流行。其主要特点是采用了不同于早期DRAM的列地址读出方式,以30pin的FPMDRAM为例,每秒刷新率可以达到几百次,在当时是非常惊人的,从而提高了内存的传输速率。但由于FPMDRAM使用了同一电路来存取数据的方式,因此也带来一些弊端,例如FPMDRAM在存取时间上会有一定的时间间隔,而且在FPMDRAM中,由于存储地址空间是按页排列的,因此当访问到某一页面后,再切换到另一页面会占用额外的时钟周期。
在Intel286、386时代,我们常常可以看到一块PCB电路板上有着2至3枚双排针脚的内存芯片,容量只有1MB或2MB,因此可以说早期的FPM内存容量是非常低的,这样的容量摆到现在看来,几乎是不可想象的,但当时就是这样,能有4MB内存的电脑已是极高的配置了。进入Intel486时代以后,电脑的各个部分也都在飞速发展着,从电脑内部总线到操作系统没有一处不在发生着变化。至此大容量内存的发展由此进入快车道。新的FPMDRAM内存开始采用72pin接口,由4/8颗内存芯片组成的4MB、8MB、16MB容量内存条逐渐大量面世,到了后期,32MB内存也渐露身影,按理说72pinSIMMFPM是32bit产品,比30pinSIMMFPM性能更好些,但当时72pinSIMMFPM价格相对较高,个人用户考虑价格问题减缓了新品的推广。至此,内存的类型也开始发生新的变化。
EDODRAM:一种被称为EDO的采用新的寻址方式的内存开始流行。EDO内存(ExtendedDAtaOut)也称“扩展数据输出内存”。它的工作原理基本与FPMDRAM类似,取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔,可在把数据发给CPU的同时去访问下一个页面,故而速度要比普通的DRAM快出15%~30%。EDODRAM的工作电压是5V,带宽32bit,其接口方式多为72pin的SIMM类型,但也有168pin的DIMM类型。由于Pentium及其以上级别系统的数据总线宽度都是64bit的,所以EDODRAM与FPMDRAM都必须以一对一组的形式同时安装,共同组成一个Bank。486后期的有些主板和大多586主板均支持EDODRAM。除了速度快、主板支持率高的特点外,EDODRAM在制造上只是在原来DRAM基础上增加了少量EDO逻辑电路,因此成本与FPMDRAM相差不大,于是EDODRAM一上市就得到了很好的推广,直到更高性能的SDRAM出现之后,EDODRAM才退出市场。
SD内存
SDRAM:当个人电脑进入IntelPentium时代后,SDRAM开始为大家所熟悉了,并一直流行到至今。SD(SynchronousDynamic)RAM也称为“同步动态内存”,都是168线的,带宽为64bit,工作电压为3.3V,目前 快的速度可达6ns。它的工作原理是将RAM与CPU以相同的时钟频率进行控制,使RAM和CPU的外频同步,彻底取消等待时间,所以它的数据传输速度比EDORAM又至少快了13%。采用64bit的数据宽,所以只需一根内存条就可以安装使用。
对SDRAM的支持是从Intel的VX控制芯片组开始的。VX芯片组集成了许多新的功能,其中包括支持168pin的SDRAM,在VX主板中,我们一般可以看到有四根可插72pin内存的SIMM内存插槽,此外还有一根可以插168pin的DIMM内存插槽,这也说明VX控制芯片是初次尝试支持SDRAM,不过VX控制芯片只是过渡时期的产品,真正能够完美支持SDRAM的是后来Intel发布的TX控制芯片,再来看TX主板,一般SIMM已被缩减至一组,甚至没有,而DIMM都有二根甚至三根。
在当前,因为CPU的超频是很多人的共同话题,在经过CPU的再三发展后,外频的概念慢慢地被建立起来。内存与CPU是有着极强联系的,CPU的外频有了66MHz、100MHz等,于是内存的工作时钟也被确立起来。因为,内存需要工作在CPU的外频下,所以也就有了所谓的PC66、PC100等内存规范,甚至到后来的PC133规范。因为主频越高,工作的速度也就越快,所以SDRAM相对于EDO等各型内存,其存取周期所花的时间大大缩短,常见的一般有10ns、8ns、7ns等。在CPU被超频的同时,我们还接触到了一个CL问题。CL是CASLatency的简称,CAS是指内存在存取数据的延迟时间,那么这个数据就代表着内存的反应速度。一般在主板的BIOS中,我们可以看到CL参数的调协,选项有2或3,数字小代表内存的反应速度较快,可以快速响应CPU给予的指令,并在高速下作。这也是衡量SDRAM优劣与否的重要标志之一。
随着内存的进一步规范,我们可以看到在SDRAM内存条上有一个极小的芯片,一般以内存右下或右上的位置。这块极小的芯片被称为SPD。这块SPD其实就是一块2K的EPROM,它是在内存出厂时,由厂家将该内存的性能指标写入其中,用户在使用中,由主板将其内容读出,并在BIOS中内存类型为Auto的条件上,按SPD的内容来调整工作参数,以加强系统稳定性。
DDRDRAM:DDR(DoubleDataRateDRAM),双速率DRAM是DRAM技术的延续,与DRAM的主要区别是DDRDRAM能利用时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,因此不需提高工作频率就能成倍提高DRAM的速度,而且制成本并不高。此技术可应用于SDRAM和SGRAM,使得实际带宽增加了两倍。就实际功能来看,在100MHz下DDRSDRAM的理论带宽甚至可以达到1.66GB/s,在133MHz下可达到2.1GB/s,200MHz更可达到3.2GB/s。可以看到DDRDRAM在未来的高速PC系统和服务器中有着极大的应用前景。目前威盛和其它一些内存厂商正大力推广DDRSDRAM,欲使其成为下一代内存主流。AMD、VIA等厂商也在探讨其下一代主板芯片组中应用DDRSDRAM的可能性。
DDR内存现在渐渐成为内存市场中新的宠儿,因其合理的性价比从其诞生以来一直受到人们热烈的期望,希望这一新的内存产品全面提升系统的处理速度和带宽,就连对Rambus抱有无限希望的Intel公司也向外界宣布将以 快的速度生产支持DDR内存的新一代P4系统。不难看出,DDR真的是大势所趋。近来市场上已闻诸多厂商开始陆续推出自己的DDR内存产品,国际上少数内存生产商之一的金士顿公司(Kingston)其实在去年年底就已完成了批量生产DDR内存的生产线的建设,现在金士顿公司(Kingston)已准备开始向全球接受订单开始大量供货了。那么究竟什么是DDR内存呢?其技术优势又在何处呢?请让我们先了解一下这样新的事物。 DDR是DoubleDataRateSDRAM的缩写(双倍数据速率)。DDRSDRAM内存技术是从主流的PC66,PC100,PC133SDRAM技术发展而来。这一新技术使新一代的高性能计算机系统成为可能,包括台式机、工作站、服务器、便携式,也包括新的通信产品,如路由器。DDR内存目前被广泛应用于高性能图形适配器。
DDRDIMMs与SDRAMDIMMs的物理元数相同,但两侧的线数不同,DDR应用184pins,而SDRAM则应用168pins。因此,DDR内存不向后兼容SDRAM,要求专为DDR设计的主板与系统。 DDR内存技术是成熟的PC100和PC133SDRAM技术的革命性进步。DDR内存芯片由半导体制造商用现有的晶圆片,程序及测试设备生产,从而降低了内存芯片的成本。Kingston能够利用其现有的制造与测试设备在全球范围内提供DDR模块。主要的技术及芯片公司,包括Intel,AMD,ViaTechnology,AcerLabs(Ali),SiliconIntegratedSystems(SiS),nVidia,ATI,及ServerWorks都已宣布支持DDR内存。主板及系统支持DDR内存在2000的Q4中已获引进,在2001年将被大量采用。 DDRDIMM的规范由JEDEC定案。JEDEC是电子行业联盟的半导体工业标准化组织。大约300家会员公司提交行业中每一环节的标准,积极合作来发展符合行业需求的标准体系。Kingston是JEDEC的长期会员,并且是JEDEC的理事会成员。
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