2024年3月6日发(作者:)

一.内存的参数:

内存条的性能参数

正因为内存条的性能直接关系着能否充分发挥电脑数据高速处理能力,以及电脑运行的稳定性和可靠性,所以选择内存条时一定要注意。选择内存条应主要考虑其引脚数、容量,奇偶性、速度、品牌等几项性能指标。

1.引脚数目

内存乘机的引脚数目必须与主机板上的SIMM插口的数目相匹配。SIMM的插口有30线,72线和168线三种,所以相应的内存条也有30线,72线和168线三种。应注意,在72线系统中,有奇偶校验使用的36位内存条,无奇偶校验则使用32线内存条。在30线的系统中,有奇偶校验的则使用9位的内存条,无奇偶校验的使用8位的内存条。

2. 容量:

30线的内存条在容量大小上一般有三种:256KB、1MB、4MB;72线的内存条现有五种容量规格:1MB、4MB、8MB、16MB、32MB,其中8MB和32MB为双面内存条。对于30线内存条,由于它们的数据是8位/条,而奔腾机具有64位数据线,因此若用30线内存条,每次至少要用两个BANK即8条,不但滥占插槽,争抢机箱空间,且易发生接触不良和损坏等问题,再加上每条内存最大仅4MB,故586主板不用这种形式,而直接使用72线内存条。72线内存条的数据线为32位,因此在32位的主机板上,可以单独使用。如果用于586电脑,每次用两个完全一样的SIMM组成一个BANK即可。

3.存取速度

内存条的一个重要性能是存取速度,用ns(纳秒)表示,说明系统在内存无错误的情况下作出反应的时间,常见有60ns、70ns、80ns、120ns几种,在内存条上标有-6、-7、-8等字样,该数值越小,说明内存速度越快。内存条的存取速度与主机板速度相匹配时,方能发挥出最大的效率。如果系统要求内存速度为80ns,但使用60ns或70ns的内存条,并没有实际的效益。如果系统要求内存速度为60ns,而使用70ns或80ns的内存条,可千万系统崩溃。不同速度的内存条可混合使用,但以最慢的速度为准。

4. 奇偶性

奇偶校验需增加内存芯片、加大成本,选购内存条时常分为2片、3片、真3片、假3片、8片、9片等,这是指内存条是否具有奇偶校验,2片8片内存条不具备奇偶校验,而8片和9片内存条则具备奇偶校验,目前市场上也可见到一引进生产厂商为获取更多的产品利润,将损坏的芯片作为奇偶校验芯片或将部分损坏的芯片拼凑迈出一条完整的内存条,但不具有奇偶校验功能。所以称之为假3片、假9片。假3片和假9片与2片和8片一样可正常使用。鉴别内存是否具有奇偶校验的方法很简单,当装好内存条开机后,执行BIOS SETUP程序,选择允许奇偶校验,如微型机能正常引导工作,说明内存具有奇偶校验性,如果显示

器屏幕出现奇偶校验错的提示后,出现死机,则内存条不具有奇偶校验性。品质趋于稳定,因此72线SIMM一般不再有奇偶校验位。对于一般用户,奇偶校验没有实际意义,是否带有奇偶校验功能不是区分内存条质量优劣的标准。

二.内存的类型DDR2和DDR3的区别:

A.内存的类型

⑪按内存工作原理分

①随机存取存储器RAM:其内容可根据需要随时读取和改写。RAM中存放的信息,断电后会自动丢失(易失性存储器)。RAM常用来存放正在运行的程序指令和数据及运行当中产生的临时性信息和中间结果等,这也是内存最主要的作用。系统内存主要由RAM构成;没有RAM,CPU不可能正常运转。RAM又细分为SRAM和DRAM两种。

SRAM(静态RAM、快取内存、静态内存,构成Cache):一个SRAM单元的基本结构是一个双稳态触发器电路,生产时需4个晶体管和2个电阻。只要不断电,存储数据就不会丢失。内存具有多少ns,即指其刷新时间。因读/写的转换由写电路控制,故只要写电路不动作,电路有电,开关就保持现状。其开关实际上由晶体管代替,转换时间一般都≤20ns,读写速度快。SRAM与CPU速度相当,不是存取数据的,而是提高速度的。

DRAM(动态RAM、动态内存,构成主内存):一个DRAM单元由1个晶体管和1个小电容组成,晶体管通过小电容的电压来保持接通“1”和断开“0”状态。因由动态MOS管构成,故集成度高;只能将数据保存2~4ms,因电容电荷易丢失(漏电),故需要不断刷新(给DRAM存储单元电容充电)和再生(数据“1”读取后再回写);存储量相对较大;价格低于SRAM;但读取速度慢,平均读写时间为60~120ns。主板上的主存(内存条)就是DRAM,容量通常为32MB、64MB、128MB或更大。DRAM一般有FPM、EDO、BEDO、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、VRAM、SGRAM、RDRAM、SLDRAM、WRAM、CDRAM、BT-DRAM、MDRAM、VCM等种类。DRAM还可用于显卡、声卡、CMOS等设备中,用来充当设备缓存或保存固定的程序及数据。

CDRAM(Cached DRAM,高速缓冲DRAM):CDRAM=DRAM+SRAM(Cache),即带高速缓存的动态随机存储器,它是日本三菱电气公司开发的专有技术,通过在DRAM芯片上集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器和同步控制接口来提高存储器的性能。这种芯片使用单一的+3.3V电源,低压TTL输入输出电平。CDRAM把SRAM存储单元集成在DRAM芯片内部作为DRAM芯片的内置Cache,两者通过内部总线相连。CDRAM比普通DRAM加外置Cache的价格低;生产厂家主要是三菱、三星公司;主要用在无外置Cache的低档便携式微机系统中。

②只读存储器ROM(只读内存):是内容不可更改的集成电路芯片,由生产厂商把所需的系统程序烧制在芯片中,只能读取、不能改变,主要用来存放BIOS、键盘适配程序等不能随意更改、需要严密保护的系统内容。(非易失性存储器)

可编程只读存储器PROM:只允许写入一次,也称一次性可编程只读存储器。出厂时,存储内容全为1或0,用户可根据需要将其中某些单元写入数据0或1以实现对其“编程”的目的。PROM典型产品是“双极性熔丝结构”,改写某些单元时,可给这些单元通以足够大的电流并维持一定时间,原先的熔丝即可熔断,达到改写目的。另一类经典PROM使用“肖特基二级管”,出厂时二极管处于反向截止状态,用大电流将反向电压加在“肖特基二级管”上,造成其永久击穿,即可达到写入目的。

可擦除可编程只读存储器EPROM:具有可擦除,擦除后可再编程功能。系统程序一般都烧制在其中。芯片上有一个石英窗口,一般用不透光的不干胶纸盖住,以防止内部数据因光照而丢失。若用紫外线灯照射20分钟左右,可擦除片内内容以待重写;写(烧制)毕可用不透光标签贴住,数据可长期保存。

电可擦除可编程只读存储器EEPROM或E2PROM:可直接用电信号进行擦除和写入。但生产工艺复杂,耗费的门电路过多,重编程时间较长,且有效重编程的次数较少,一次只擦除一个字节。

闪速存储器Flash Memory:一种新型半导体存储器,主要特点是在不加电的情况下可长期保持存储的信息。就其本质而言,Flash Memory属于EEPROM类型的改进产品,既有ROM的特点,又具有存取速度快、易于擦除和重写、功耗很小、可靠性和耐用性强等优势。目前普遍使用的大容量存储器仍为硬盘,硬盘虽有容量大和价格低的优点,但它是机电设备,容易机械磨损,可靠性及耐用性相对较差,抗冲击、抗振动能力也弱,功耗也大。而Flash Memory集成度高,目前其集成度已达4MB以上,可用作固态大容量存储器,符合PCMCIA标准,可在各种便携式计算机中用来取代硬盘,具有抗冲震、速度快、无噪声、耗电低等优点,同时价格也有所下降。由于这些独特优点,Flash Memory在一些较新的主板上普遍采用,以便使得BIOS升级非常方便。但其擦除时必须按块进行,每个块的大小不定,不同厂家的产品有不同的规格。Flash Memory不能取代RAM,因RAM要求按字节改写。常把ROM BIOS存储在Flash Memory中,需要时可利用软件修改或升级BIOS。

PCMCIA(PC机存储卡国际协会)卡:有两种类型。1)Flash存储器卡,卡中只有Flash

Memory芯片组成的固态大容量存储体,使用时需专门软件管理。2)Flash驱动卡,卡中除Flash芯片外,还有由微处理器和其它逻辑电路组成的控制电路,它们与IDE标准兼容,可在DOS下象硬盘一样直接操作,故也常称为Flash固态盘。

⑫按内存在计算机中的作用分

①主存:用来存放临时性程序和数据的RAM,容量较大,通常由DRAM组成。

②Cache(高速缓冲存储器):是CPU与主存DRAM之间规模和容量较小但速度很快的存储器,通常由SRAM组成,可解决CPU高速访问与主存速度较慢的矛盾。把频繁使用的数据和指令放在CPU近旁容量小而速度快的存储器Cache中,可明显改善CPU性能。Cache存储器是386以上主板必备的存储器。Cache存储器系统由一组SRAM芯片和Cache存储器控制电路组成。Cache存储器芯片由两部分组成,Data Cache(数据Cache)用来存放数据和指令码,字长8bit;TAG Cache(标签/目标Cache)用来存放Cache地址标志,字长1bit。数据部分与标签部分的容量一一对应,数据部分容量若为64KB,则标签部分容量为64Kbit。

Cache包括一级Cache(Level 1、L1)、二级Cache(Level 2、L2)等和设备Cache(Buffer)。CPU片内集成了SRAM作为Cache,因这些Cache装在芯片内,故称为片内Cache,也称L1

Cache,运转速度与CPU主频相同或同步。同步是指Cache与CPU采用相同的时钟周期,以相同的速度同步工作。在CPU芯片外另加的Cache称为片外Cache,主要指L2 Cache,它是CPU与主存之间的真正缓冲,L2容量通常比L1大一个数量级以上。高速缓存通常指的就是L2或外部高速缓存。由于高速CPU与低速设备之间存在巨大的速度差异,为解决读写数据时CPU的等待(速度不匹配)问题,在某些设备内部设置了适当容量的Buffer,如硬盘缓存一般为512KB~4MB或更大,它们与主板上的高速缓存作用一样,可提高设备的读写速度,缓存越大,一次读写的数据量越大。

③Shadow RAM(影射存储器、影子内存、ROM Shadow):为提高计算机系统效率而采用的一种专门技术,所使用的物理芯片仍是CMOS DRAM芯片。Shadow RAM占据了系统主存的一部分地址空间,其编址范围为C0000H~FFFFFH,即1MB主存中的768KB~1024KB区域,这个区域通常也称为内存保留区,用户程序不能直接访问。Shadow RAM的功能是用来存放

各种ROM BIOS的内容,即将ROM BIOS的内容复制在其中,因而又称它为ROM Shadow,与Shadow RAM的意思一样,指它是ROM BIOS的“影子”。

⑬按内存外观和插接方式分

①DIP(双列直插式封装)内存芯片:DIP芯片两边一般各有一排多只引脚,片容量一般为64Kbit、256Kbit、1024Kbit、1024×4Kbit等。DIP内存芯片的容量较小,所需片数多,采用DIP插座,占用主板较大的空间,不便于内存增容,拆装也不方便。一般用于286以下的电脑,386、486及Pentium等电脑只在个别显卡上才可见到。

②SIMM(单列直插式内存模块/内存模组):将几块表面封装的内存芯片按需要组装在一小块印刷电路板上而构成的一个完整存储体。为节省主板空间和加强内存配置的灵活性,现主板上大多采用内存条结构。按内存条线数(引脚数、总线结构)不同,SIMM可分为:

30线SIMM:有效数据8位;容量256KB、1MB、4MB;已不再生产。

72线SIMM:有效数据32位;容量4MB、8MB、16MB、32MB;4组插槽,1-2或3-4,成对使用;已不再生产。

③DIMM(双列直插式内存模块):直插,带有SPD ROM芯片。

168线DIMM:SDRAM,64位,单条最大512M/最小16M,Pentium以上微机用。

184线DIMM:DDR SDRAM,64位,单片容量可达8MB,Pentium 4微机用。

240线DIMM:DDR2 SDRAM,64位,单片容量可达16MB,Pentium 4微机用。

④RIMM(资源接口存储模块):184线RDRAM(Rambus DRAM),RIMM直插,16位,板载SPD ROM芯片,外部覆盖散热片,空余插槽须用CRIMM终结条填满,Pentium 4机用。

⑭按内存标准分(存储器采用的技术)

①FPM(Fast Page Mode,快速页面模式)DRAM:PM(页面存储模式)或FPM(快速PM)RAM是486和早期Pentium普遍使用的内存,它每隔3个clock时钟脉冲周期传送一次数据,72线,5V电压,32位数据宽度,速度基本都在60ns以上。现在早已被淘汰。

②EDO(Extended Data Out,扩展数据输出)DRAM:通常在一个DRAM或SRAM或VRAM(视频)阵列中读取一个存储单元数据时,先对数据所在行进行充电,再对所在列充电,这些充电过程需要一定的时间,制约了RAM的读写速度。假设下一个要读写的与当前读写的单元地址是连续的,EDO内存在当前读写周期内便启动下一个读写周期,取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔2个clock就传输一次数据,存取时间达到60ns,使存取速度提高了30%。EDO技术只需在普通的DRAM外部增加EDO逻辑控制电路即可实现,工作时,允许CPU用上次内存访问的尾部覆盖某次访问的首部;单个内存访问并没加快,但一连串内存访问的完成时间比标准FPM DRAM要少。多数72线和早期168线内存条以及PCI显卡采用EDO RAM,多用于486及早期奔腾主板,5V工作电压,32b带宽,必须2条或4条成对使用,可用于Intel

430FX/430VX/430TX芯片组主板上。目前已被淘汰。

③SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器):该技术把CPU和RAM通过一个相同的时钟信号锁在一起,使RAM能与CPU共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每个clock上升沿便开始传递数据。SDRAM的最快存储周期为5ns~8ns,而DRAM为30ns左右,比EDO内存速度能提高50%,但SDRAM价格比普通DRAM高出25%~35%。SDRAM采用3.3V工作电压,64位带宽。SDRAM基于双存储体结构,内含两个交错的存储阵列,当CPU从一个

存储体或阵列访问数据时,另一个就已为读写数据做好了准备,通过这两个存储阵列的紧密切换,读取效率能得到成倍的提高。

SDRAM内存条的两面都有金手指,是直接插在内存插槽中的,因此这种结构也叫“DIMM”,目前绝大部分内存条都采用这种DIMM结构。SDRAM的生产厂家,如VIA、富士通、日立、IBM、NEC、TI、东芝等。168线内存条多数为SDRAM。SDRAM曾经是Pentium机上长时间、最为广泛应用的一种主流内存,从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。SDRAM不仅可用作主存,也广泛用于显卡上的显存。

SDRAM既然是“同步动态随机存取存储器”,那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格,而规格后面的数字则代表着该内存正常工作最大所能达到的系统总线速度,如PC100,说明此内存可以在系统总线频率为100MHz的电脑上同步工作。PC100/133 SDRAM都有SPD EEPROM,可与芯片组交流信息,允许BIOS与芯片组适当配置内存时间参数以达到最稳定和最优化效果。但随着DDR SDRAM的普及,SDRAM也已退出主流市场。

评价SDRAM的标准:

1)时钟周期。它代表SDRAM所能运行的最大频率,这个数字越小,说明SDRAM芯片所能运行的频率就越高。对于一片普通的PC100 SDRAM,若芯片上标识“-10”,则代表其运行时钟周期为10ns,即可以在100MHz的外频下正常工作。

2)存取时间。对于EDO和FPM DRAM,它代表读取数据所延迟的时间。大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns,这不同于系统时钟频率,它们二者之间有着本质的区别。如,一种LG的PC100 SDRAM,芯片上的标识为“-7J”或“-7K”,代表其存取时间为7ns,而许多人都把这个存取时间当作了它能运行的外频,其实它的系统时钟频率依然是10ns,外频为100MHz。

3)CAS的延迟时间。这是纵向地址脉冲的反应时间,也是在一定频率下衡量支持不同规范的内存的重要标志之一。如,大多数SDRAM(外频为100MHz时)都能运行在CAS Latency=2或3的模式下,即这时它们读取数据的延迟时间既可以是2个也可以是3个时钟周期。当然,在延迟时间为2个时钟周期时,SDRAM会有更高的效能。在SDRAM的制造过程中,可以将这个特性写入SDRAM的EEPROM(就是SPD)中,在开机时主板BIOS会检查此项内容,并以CL=2这一默认的模式运行。

4)综合性能的评价。对于PC100内存,当要求CL=3时,tCK(System clock cycle time)的数值要小于10ns、tAC(Access time from CLK)要小于6ns,因对于同一个内存条,当设置成不同CL数值时,tCK的值很可能不相同,当然tAC的值也不太可能相同。总延迟时间的计算公式一般用:总延迟时间=系统时钟周期×CL(CAS Latency)模式数+存取时间。如,某PC100内存的存取时间为6ns,设定CL模式数为2,则总延迟时间=10ns×2+6ns=26ns,这就是评价内存性能高低的重要数值。

PC100与PC133规范:

PC100 SDRAM规范包含:内存条上电路的各部分线长最大值与最小值;电路线宽与间距的精确规格;保证6层(分别为:信号层、电源层、信号层、基层、信号层、地线层)PCB板制作,具备完整的电源层与地线层;具备每层电路板间距离的详细规格;精确符合发送、载入、终止等请求的时间;详细的EEPROM编程规格;详细的SDRAM组成规格;特殊的标记要求;电磁干扰抑制;可选的镀金印刷电路板。

对规范的说明:内存条看似简单,其实它也是一种极为精密的半导体产品,制造的要求当然不能简单和随意了。对一些数据的精准要求,是为了保证内存对外能有很好的稳定性、兼容性与适用性,对内要有很好的一致性。在做工与制造工艺上的要求,也是为了能达到一定标准的必要条件。虽然一些小厂生产的内存也使用高质量芯片,如LG、Hyundai、NEC、

Micron、Hitachi等,但它们所用的PCB(印刷电路)板的质量却很差,这就是普通SDRAM内存条与高档SDRAM内存条之间的最大差异。高档SDRAM芯片配高质量PCB板跟配普通PCB板相比,其间的性能当然是不可同日而语的。在PCB板上节约成本,往往会带来信号在传输中不稳定、易受干扰、易丢失等各种问题。为了降低材料成本,一些厂商在制造SDRAM内存条时,使用的是4层PCB板而不是推荐的6层或8层板,4层板的做工很容易受到物理与机械损害的影响,它对电磁干扰的屏蔽能力也不如6层或8层板好。所以,PC100规范才明确定义出了必须使用6层或更多层电路板进行制造。

Intel对PC100规范的要求是:当主板外部时钟频率为100MHz,且BIOS选项中CAS

Latency设为2时,要求PC100 SDRAM能稳定地与主板同步工作。虽说CL设为3时系统的稳定性可以得到进一步加强,但标准应该是2,而不是3!

对于PC133规范来说,它的进一步要求是tAC不超过5.4ns、tCK不超过7.5ns(PC100这两项都是10ns)、稳定的工作频率为133MHz,所以PC133 SDRAM若没有特别标明,大都是指CAS Latency=3,如果在CL设为2、外频为133MHz时发生错误,不要认为这条内存有问题,因PC133的规范并不保证CL一定要等于2,所以能不能在150MHz(CL=3)下稳定运行,也是不确定的。

此外,市面上还有采用PC150甚至PC166规格的,但目前,只是寥寥的几款产品,并没有形成规模。

④DDR SDRAM(SDRAM Ⅱ,Double Data Rate SDRAM,双倍数据速率SDRAM):DDR SDRAM是由VIA等公司为了与Intel的RDRAM相抗衡而提出的内存标准。DDR是SDRAM的更新换代产品,64位内存接口,2.5V工作电压,主要在P4机上用,它允许在每个时钟脉冲的上升沿和下降沿分别传输一次数据,具有比单数据速率SDRAM快一倍的传输速率和内存带宽,因此用DDR对大型应用程序和复杂的3D处理是非常合适的。

DDR内存是在SDRAM的基础上发展而来的,仍沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效地降低成本。

DDR与SDRAM相比,SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则能够在一个时钟周期内传输两次数据,因此称为双倍速率SDRAM。DDR内存不需要提高时钟的频率(在与SDRAM相同的总线频率下)就能加倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽,因而其速度是标准SDRAM的两倍。

DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出的主要步骤,既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。

在外形尺寸上,DDR与SDRAM差别不大,它们具有同样的长度和同样的引脚距离。但DDR为184针脚,比168线的SDRAM多出了16个针脚,主要包含控制、时钟、电源和接地等信号,金手指中只有一个缺口(也称凹槽),而SDRAM有两个缺口。另外,DDR采用支持2.5V电压的SSTL2标准,而SDRAM使用3.3V的LVTTL标准。

DDR内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式来表示。工作频率是内存颗粒实际的工作频率,表示内存稳定运行所能达到的最大频率,如PC133标准的SDRAM的工作频率为133MHz,而PC266标准的DDR 266的工作频率为266MHz,内存频率越高,其内存带宽越大。内存带宽也称“数据传输率”,指单位时间内通过内存的数据量,通常以GB/s表示,内存带宽=工作频率×n×数据位宽/8(n为时钟脉冲上下沿传输系数,DDR的系数为2)。由于DDR内存可以在一个脉冲内传输两次数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍。

根据DDR内存条的工作频率不同,可分为DDR 200、266、333、400等多种类型,如右表所示。DDR与SDRAM一样,也是与系统

总线频率同步的,但因一个脉冲内两次

数据传输,同样工作在133MHz频率下的

DDR,相当于266MHz的SDRAM,因此用

DDR 266来表示,DDR 266(266MHz DDR,

PC266标准)比PC133标准SDRAM的内存

DDR内存的频率

带宽高出一倍,可达2.12GB/s。

除了用工作频率来标识DDR内存条外,有时也用内存带宽值来标识。例如,DDR 266的内存带宽为2100MB/s,所以就用PC2100来标识DDR 266,于是DDR 333就是PC2700、DDR 400就是PC3200了。PC3200 DDR的总线频率为400MHz,内存带宽可达3200MB/s(3.2GB/s),比800MHz RDRAM的内存带宽还要高。

DDR SDRAM其实在显卡产品的发展中早已被广泛使用,nVIDIA是较早使用该项技术的公司。不同的AGP模式,如2×、4×等,指的就是在每一个时钟周期内传输资料的次数。DDR可提供相当于现有频宽的两倍频率,从根本上解决了GeForce显卡的问题,nVIDIA显卡,包括GeForce、GeForce2及GeForce2 Ultra,都使用了DDR SDRAM或DDR SGRAM。AMD Athlon采用EV6汇流排总线工作频率为100MHz的DDR,其实际效果与普通200MHz FSB完全一样。

⑤DDR2 SDRAM(Double Data Rate 2 SDRAM,4倍数据速率SDRAM):是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降沿同时进行数据传输的基本方式,但DDR2却拥有两倍于上一代DDR内存的预读取能力(即4bit数据预读取)。换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍于外部总线的速度读/写数据,并能够以4倍于内部控制总线的速度运行。

DDR2内存的频率

DDR2与DDR的区别:

1)延迟问题

由右表可见,在同等核心频率下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍,这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4bit预读取能力。换句话说,虽然DDR2和DDR一样,都采用了在时钟的上升沿和下降沿同时进行数据传输的基本方式,但DDR2

拥有两倍于DDR的预读取系统命令数据的能力,即在同样100MHz的工作频率下,DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可达到400MHz。

2)封装和发热量

DDR2内存技术最大的突破点不在于用户认为的两倍于DDR的传输能力,而是采用了更低发热量、更低功耗的情况,DDR2可获得更快的频率提升,突破标准DDR的400MHz限制。

DDR内存通常采用TSOP芯片封装形式,这种封装形式可以很好地工作在200MHz上,当频率更高时,它过长的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定性和频率提升的难度,这也就是DDR的核心频率很难突破275MHz的原因。而DDR2内存采用不同于TSOP的FBGA封装形式,FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。

DDR2内存采用1.8V电压,相对于DDR标准的2.5V,降低了不少,从而提供了明显更小的功耗与更小的发热量,这一点的变化是意义重大的。

⑥RDRAM(Rambus DRAM,Rambus Dynamic Random Access Memory,存储器总线式动态随机访问存储器):是美国Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM,它能在很高的频率范围下通过一条简单的总线进行数据传输,同时使用低电压信号,在高速、同步的单个时钟脉冲的两个边沿传输数据。

Rambus DRAM原是Rambus公司为电视游戏机提出的一种内存规格,因能达到更高的时钟频率而由Intel联合Micron等10余家半导体厂商发布,正式命名为Direct Rambus DRAM,简称DRDRAM或RDRAM。

RDRAM是Rambus在Intel支持下制定的新一代内存标准,与传统DDR和SDRAM不同,它采用串行的数据传输模式,主要区别还在于引脚定义会随命令而变,同一组引脚线既可以被定义成地址,也可以被定义成控制线,其引脚数仅为正常DRAM的三分之一,这在需要扩展芯片容量时,只需要改变命令,不需要增加芯片引脚。这种设计可以支持400MHz外频,再利用上升沿和下降沿两次传输数据,可以使数据传输频率达到800MHz。同时,通过把单个内存芯片的数据输出通道从8位扩展成16位,这样在100MHz时就可以使最大数据输出率达1.6GB/s。

RDRAM的内存接口为16位,内存条也被称为RIMM;引脚为184针;2.5V工作电压;板载一块SPD EEPROM芯片,系统开启时提供初始化信息;根据内存速度,有600MHz(PC600)、700MHz(PC700)、800MHz(PC800)三种版本;RDRAM可在400MHz频率下使用1条2B宽度的通道,带宽可达400MHz×2×16bit/8=1.6GBPS;将数据封包后,使用特殊的协议传输数据,与SDRAM采用CAS、RAS信号进行传输不同。

最开始支持RDRAM的是i820芯片组,后来又有i840、i850芯片组等。RDRAM最初得到了Intel的大力支持,但由于其高昂的价格以及Rambus公司的专利许可限制,一直未能成为市场主流,其地位被相对廉价而性能同样出色的DDR SDRAM迅速取代,市场份额很小。

i820芯片组支持PC800(系统总线频率400MHz)、PC700(356MHz)、PC600(300MHz)的RDRAM,但PC600产品只能提供1.2GBPS带宽,不比PC133 SDRAM提供的1.06GBPS大多少,虽然SDRAM的有效带宽更低,但因RDRAM成本昂贵,故与PC133 SDRAM差别不大。i820芯片组只提供1条RDRAM内存通道,只能使用32块内存芯片,只能提供756MB内存容量。

i840芯片组提供2条RDRAM内存通道,能解决服务器上的应用问题。

在RDRAM技术白皮书中,RDRAM可在单个时钟周期(1MHz)内的上升沿和下降沿同时传输数据,因此运行频率为400MHz×2=800MHz的RDRAM就是PC800标准的RDRAM。

RDRAM的数据存储位宽是16位,远低于DDR和SDRAM的64位,但在频率方面则远远高于二者,可以达到400MHz乃至更高。由于SDRAM采用64位内存接口,故100MHz SDRAM的

数据带宽为100MHz×64bit/8=800MBPS,而RDRAM采用16位内存接口,(400MHz×2)×16bit/8=1.6GBPS,虽然RDRAM带宽理论上看来比SDRAM高一倍,但内存延迟周期比SDRAM高,它采用的是单向数据流方式处理数据,而不同于SDRAM的并行式结构,要读取内存中分散的数据,没有SDRAM效率高。

因RDRAM上的内存串接在一起,要保持信号连接不间断,因此RDRAM在工作时,空余的RIMM槽必须通过CRIMM终结条来填充。

因RIMM内存条的发热量较大,因此其外部都加装有散热片,很好识别。

胜创KINGMAX、宇瞻Apacer、BUFFALO、创见Transcend等厂商都推出了RDRAM产品。

RDRAM在推出时,因其彻底改变了内存的传输模式,无法保证与原有的制造工艺相兼容,而且内存厂商要生产RDRAM还必须要加纳一定的专利费用,再加上其本身制造成本,导致了RDRAM一问世就其高昂的价格让普通用户无法接收。而同时期的DDR则能以较低的价格、不错的性能逐渐成为主流,虽然RDRAM曾受到Intel公司的大力支持,但始终没有成为主流。

⑦SLDRAM(Synchnonous Link DRAM,同步链接动态内存):由IBM、惠普、苹果、NEC、富士通、东芝、三星和西门子等大公司联合制定的一种原本最有希望成为标准高速DRAM的存储器。这是一种在原DDR DRAM基础上发展起来的高速动态读写存储器,具有与RDRAM相同的高数据传输率,但其工作频率要低一些,可用于通信、消费类电子产品、高档的PC机和服务器中。不过,由于各种各样的原因,这种动态存储器难以形成气候。

⑧VCM(Virtual Channel Memory,虚拟通道存储器):由NEC公司开发,是一种新兴的缓冲式DRAM,可用于大容量的SDRAM。此技术集成了“通道缓冲”功能,由高速寄存器进行配置和控制。在实现高速数据传输、让带宽增大的同时,还维持着与传统SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM内存称为VCM SDRAM。

⑨FCRAM(Fast Cycle RAM,快速循环动态存储器):由富士通和东芝联合开发的内存技术,数据吞吐速度可超过DRAM、SDRAM的4倍,能应用于需要极高内存带宽的系统中,如服务器、3D图形及多媒体处理等场合,其主要的特点:行、列地址同时(并行)访问,而不像普通DRAM那样首先访问行数据,再访问列数据;在完成上一次操作之前,便开始下一次操作。不过,它并不是用于主内存,而是用于诸如显示内存这样的其他存储器上。

⑩ECC(Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting):ECC并不是内存类型,而是一种具有自动纠错功能的内存。使用Intel的82430HX芯片组的主板都可以安装使用ECC内存,但由于ECC内存成本比较高,所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业计算机中,如服务器/工作站等。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生,而且普通的主板也并不支持ECC内存,相关的主板产品还不多,所以一般的家用与办公计算机也不必采用ECC内存。

综上所述,内存条一般可分为SIMM的ECC、EDO DRAM和DIMM的SDRAM、RDRAM、DDR及DDR2 SDRAM等几大类。SIMM ECC内存早已绝迹,EDO RAM在一些老式机型上还有一定的市场,但一般只限于72线的产品,交易的品种也都是些二手货;DIMM就是普通的168、184和240线内存,由于DDR和DDR2的日益普及,168线SDRAM也已退出市场,184线RDRAM则存在着诸如周边配套支持不足,价格太高等因素,虽在性能上有过人之处,但离普及仍存在较大差距;而184线DDR和240线DDR2 SDRAM是当今内存市场的主流。

一般情况下,一块主板只支持一种内存类型,但也有例外。有些主板具有两种内存插槽,可以使用两种内存,例如,有些主板能使用EDO和SDRAM,有些主板能使用SDRAM和DDR。

DIMM DDR SDRAM

内存插槽

DIMM SDRAM

内存插槽

上图中的主板就支持SDRAM(黑色)和DDR SDRAM(蓝色)两种内存类型。值得注意的是,在这些主板上,不能同时使用两种内存,而只能使用其中的一种,这是因为其电气规范和工作电压不同,混用会引起内存损坏和主板损坏的问题。

2和DDR3的区别

同频率下,DDR3的性能更好。

DDR3与DDR2的不同之处

1、逻辑Bank数量

DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。

2、封装(Packages)

DDR3由于新增了一些功能,所以在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。

3、突发长度(BL,Burst Length)

由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

3、寻址时序(Timing)

就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

4、新增功能——重置(Reset)

重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能,如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有的操作,并切换至最少量活动的状态,以节约电力。在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

5、新增功能——ZQ校准

ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(ODCE,On-Die Calibration Engine)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

6、参考电压分成两个

对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF,在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA,另一个是为数据总线服务的VREFDQ,它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。

7、根据温度自动自刷新(SRT,Self-Refresh Temperature)

为了保证所保存的数据不丢失,DRAM必须定时进行刷新,DDR3也不例外。不过,为了最大的节省电力,DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计(ASR,Automatic Self-Refresh)。当开始ASR之后,将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率,因为刷新频率高的话,消电就大,温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下,尽量减少刷新频率,降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计,并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能,因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围(SRT,Self-Refresh Temperature)。通过模式寄存器,可以选择两个温度范围,一个是普通的的温度范围(例如0℃至85℃),另一个是扩展温度范围,比如最高到95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围,DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。

8、局部自刷新(RASR,Partial Array Self-Refresh)

这是DDR3的一个可选项,通过这一功能,DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank,而不是全部刷新,从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存(Mobile DRAM)的设计很相似。

9、点对点连接(P2P,Point-to-Point)

这是为了提高系统性能而进行了重要改动,也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器将只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P,Point-to-Point)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(P22P,Point-to-two-Point)的关系(双物理Bank的模组),从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始,引脚设计还没有最终确定。

除了以上9点之外,DDR3还在功耗管理,多用途寄存器方面有新的设计,但由于仍入于讨论阶段,且并不是太重要的功能,在此就不详细介绍了

三.什么叫内存双通道模式与主板有什么关系:

双通道内存技术其实是一种内存控制和管理技术,它依赖于芯片组的内存控制器发生作用,在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。它并不是什么新技术,早就被应用于服务器和工作站系统中了,只是为了解决台式机日益窘迫的内存带宽瓶颈问题它才走到了台式机主板技术的前台。在几年前,英特尔公司曾经推出了支持双通道内存传输技术的i820芯片组,它与RDRAM内存构成了一对黄金搭档,所发挥出来的卓绝性能使其一时成为市场的最大亮点,但生产成本过高的缺陷却造成了叫好不叫座的情况,最后被市场所淘汰。由于英特尔已经放弃了对RDRAM的支持,所以目前主流芯片组的双通道内存技术均是指双通道DDR内存技术,主流双通道内存平台英特尔方面是英特尔 865、875系列,而AMD方面则是NVIDIA Nforce2系列。 双通道内存技术是解决CPU总线带宽与内存带宽的矛盾的低价、高性能的方案。现在CPU的FSB(前端总线频率)越来越高,英特尔 Pentium 4比AMD Athlon XP对内存带宽具有高得多的需求。英特尔 Pentium 4处理器与北桥芯片的数据传输采用QDR(Quad Data Rate,四次数据传输)技术,其FSB是外频的4倍。英特尔

Pentium 4的FSB分别是400、533、800MHz,总线带宽分别是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的内存带宽分别是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在单通道内存模式下,DDR内存无法提供CPU所需要的数据带宽从而成为系统的性能瓶颈。而在双通道内存模式下,双通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的内存带宽分别是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在这里可以看到,双通道DDR 400内存刚好可以满足800MHz FSB Pentium 4处理器的带宽需求。而对AMD Athlon XP平台而言,其处理器与北桥芯片的数据传输技术采用DDR(Double Data Rate,双倍数据传输)技术,FSB是外频的2倍,其对内存带宽的需求远远低于英特尔 Pentium 4平台,其FSB分别为266、333、400MHz,总线带宽分别是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec,使用单通道的DDR 266、DDR 333、DDR 400就能满足其带宽需求,所以在AMD K7平台上使用双通道DDR内存技术,可说是收效不多,性能提高并不如英特尔平台那样明显,对性能影响最明显的还是采用集成显示芯片的整合型主板。 NVIDIA推出的nForce芯片组是第一个把DDR内存接口扩展为128-bit的芯片组,随后英特尔在它的E7500服务器主板芯片组上也使用了这种双通道DDR内存技术,SiS和VIA也纷纷响应,积极研发这项可使DDR内

存带宽成倍增长的技术。但是,由于种种原因,要实现这种双通道DDR(128 bit的并行内存接口)传输对于众多芯片组厂商来说绝非易事。DDR SDRAM内存和RDRAM内存完全不同,后者有着高延时的特性并且为串行传输方式,这些特性决定了设计一款支持双通道RDRAM内存芯片组的难度和成本都不算太高。但DDR SDRAM内存却有着自身局限性,它本身是低延时特性的,采用的是并行传输模式,还有最重要的一点:当DDR SDRAM工作频率高于400MHz时,其信号波形往往会出现失真问题,这些都为设计一款支持双通道DDR内存系统的芯片组带来不小的难度,芯片组的制造成本也会相应地提高,这些因素都制约着这项内存控制技术的发展。 普通的单通道内存系统具有一个64位的内存控制器,而双通道内存系统则有2个64位的内存控制器,在双通道模式下具有128bit的内存位宽,从而在理论上把内存带宽提高一倍。虽然双64位内存体系所提供的带宽等同于一个128位内存体系所提供的带宽,但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,理论上来说,两个内存控制器都能够在彼此间零延迟的情况下同时运作。比如说两个内存控制器,一个为A、另一个为B。当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器A就在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让等待时间缩减50%。双通道DDR的两个内存控制器在功能上是完全一样的,并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性可以让用户使用二条不同构造、容量、速度的DIMM内存条,此时双通道DDR简单地调整到最低的内存标准来实现128bit带宽,允许不同密度/等待时间特性的DIMM内存条可以可靠地共同运作。 支持双通道DDR内存技术的台式机芯片组,英特尔平台方面有英特尔的865P、865G、865GV、865PE、875P以及之后的915、925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SIS 655FX和SIS 655TX;AMD平台方面则有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2

Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以后的芯片。 AMD的64位CPU,由于集成了内存控制器,因此是否支持内存双通道看CPU就可以。目前AMD的台式机CPU,只有939接口的才支持内存双通道,754接口的不支持内存双通道。除了AMD的64位CPU,其他计算机是否可以支持内存双通道主要取决于主板芯片组,支持双通道的芯片组上边有描述,也可以查看主板芯片组资料。此外有些芯片组在理论上支持不同容量的内存条实现双通道,不过实际还是建议尽量使用参数一致的两条内存条。 内存双通道一般要求按主板上内存插槽的颜色成对使用,此外有些主板还要在BIOS做一下设置,一般主板说明书会有说明。当系统已经实现双通道后,有些主板在开机自检时会有提示,可以仔细看看。由于自检速度比较快,所以可能看不到。因此可以用一些软件查看,很多软件都可以检查,比如cpu-z,比较小巧。在“memory”这一项中有“channels”项目,如果这里显示“Dual”这样的字,就表示已经实现了双通道。两条256M的内存构成双通道效果会比一条512M的内存效果好,因为一条内存无法构成双通道。

四.内存ECC奇偶效验是什么意思会给人们带来什么好处

ECC内存即纠错内存,简单的说,其具有发现错误,纠正错误的功能,一般多应用在高档台式电脑/服务器及图形工作站上,这将使整个电脑系统在工作时更趋于安全稳定。 内存是一种电子器件,在其工作过程中难免会出现错误,而对于稳定性要求高的用户来说,内存错误可能会引起致命性的问题。内存错误根据其原因还可分为硬错误和软错误。硬件错误是由于硬件的损害或缺陷造成的,因此数据总是不正确,此类错误是无法纠正的;软错误是随机出现的,例如在内存附近突然出现电子干扰等因素都可能造成内存软错误的发生。 为了能检测和纠正内存软错误,首先出现的是内存“奇偶校验”。内存中最小的单位是比特,也称

为“位”,位有只有两种状态分别以1和0来标示,每8个连续的比特叫做一个字节(byte)。不带奇偶校验的内存每个字节只有8位,如果其某一位存储了错误的值,就会导致其存储的相应数据发生变化,进而导致应用程序发生错误。而奇偶校验就是在每一字节(8位)之外又增加了一位作为错误检测位。在某字节中存储数据之后,在其8个位上存储的数据是固定的,因为位只能有两种状态1或0,假设存储的数据用位标示为1、1、1、0、0、1、0、1,那么把每个位相加(1+1+1+0+0+1+0+1=5),结果是奇数,那么在校验位定义为1,反之为0。当CPU读取存储的数据时,它会再次把前8位中存储的数据相加,计算结果是否与校验位相一致。从而一定程度上能检测出内存错误,奇偶校验只能检测出错误而无法对其进行修正,同时虽然双位同时发生错误的概率相当低,但奇偶校验却无法检测出双位错误。

ECC(Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)内存,它同样也是在数据位上额外的位存储一个用数据加密的代码。当数据被写入内存,相应的ECC代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚才存储的数据时,保存下来的ECC代码就会和读数据时产生的ECC代码做比较。如果两个代码不相同,他们则会被解码,以确定数据中的那一位是不正确的。然后这一错误位会被抛弃,内存控制器则会释放出正确的数据。被纠正的数据很少会被放回内存。假如相同的错误数据再次被读出,则纠正过程再次被执行。重写数据会增加处理过程的开销,这样则会导致系统性能的明显降低。如果是随机事件而非内存的缺点产生的错误,则这一内存地址的错误数据会被再次写入的其他数据所取代。 使用ECC校验的内存,会对系统的性能造成不小的影响,不过这种纠错对服务器等应用而言是十分重要的,带ECC校验的内存价格比普通内存要昂贵许多

五.内存三大品牌:

1.金士顿 2.金邦 3.海盗船