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內存的歷史 內存的技術發(fā)展歷程

★★★★★【文章導讀】:內存的歷史 內存的技術發(fā)展歷程具體內容是:內存隨著電腦數據總線寬度的增加,電腦對內存數據線的寬度要求也不斷提高。內存數據線的寬度從早期的1bit提高到4bit、8bit、32bit和目前的64bit。內存接插形式也經歷了DIP內存、SIMM內存和DIMM內存時代。1、DIP內存D…

來源: 日期:2013-10-23 19:24:45 人氣:標簽:

內存的歷史 內存的技術發(fā)展歷程

    內存隨著電腦數據總線寬度的增加,電腦對內存數據線的寬度要求也不斷提高。內存數據線的寬度從早期的1bit提高到4bit、8bit、32bit和目前的64bit。內存接插形式也經歷了DIP內存、SIMM內存和DIMM內存時代。

    1、DIP內存 DIP內存即普通雙列直插內存芯片,主要應用于數據寬度為8bit的Apple機、PC機、PC/XT機時代。DIP內存直接焊接在主板上或插在主板的DIP插座上,早期的DIP僅有1bit數據,需以9片為一組安裝,其中8片為數據位,一片為校驗位。

    2、SIMM內存 SIMM(Single-InLineMemoryModule),單邊接插內存模塊。SIMM內存是一條焊有多片內存芯片的印刷電路板,插在主板內存插槽中,它分30線SIMM和72線SIMM兩種類型。 30線SIMM內存條誕生于286時代,有8bit數據位(部分另加有1位校驗位)。對16bit數據總線的286、386SX主板均以兩條為一組安裝,對32bit數據總線的386DX、486主板則需以四條為一組安裝,30線內存條常見容量有256KB、1MB和4MB。 72線SIMM內存條誕生于486時代后期,有32bit數據位。對32bit數據總線的486主板,可以一條為一組安裝;對有64bit內存數據總線的586主板,需以二條為一組安裝。72線內存條常容量有4MB、8MB、16MB和32MB。 

    3、DIMM內存 DIMM(DualIn-LineMemoryModule)雙邊接插內存模塊。主板上的DIMM內存插槽兩邊均有金屬引腳線,每邊84線雙邊共有84*2=168條引腳,故而常稱其為168線內存條。 168線DIMM內存條有64bit數據位,在586級主板上安裝一條即能工作。目前大多主板均采用DIMM內存條。168線內存條的常見容量有32MB、64MB、128MB。

    技術的發(fā)展歷程

    作為電腦主存儲器的DRAM存儲器問世以來,存儲器制造技術也不斷在提高,先后出現了FPMDRAM、EDODRAM、BEDODRAM、SDRAM、DDRDRAM、RambusDRAM等多種存儲器,主要技術向高集成度、高速度、高性能方向發(fā)展。

    FPMDRAM:又叫快頁內存,是傳統DRAM的改進型產品,在Intel286、386時代很流行。其主要特點是采用了不同于早期DRAM的列地址讀出方式,以30pin的FPMDRAM為例,每秒刷新率可以達到幾百次,在當時是非常驚人的,從而提高了內存的傳輸速率。但由于FPMDRAM使用了同一電路來存取數據的方式,因此也帶來一些弊端,例如FPMDRAM在存取時間上會有一定的時間間隔,而且在FPMDRAM中,由于存儲地址空間是按頁排列的,因此當訪問到某一頁面后,再切換到另一頁面會占用額外的時鐘周期。

    在Intel286、386時代,我們常常可以看到一塊PCB電路板上有著2至3枚雙排針腳的內存芯片,容量只有1MB或2MB,因此可以說早期的FPM內存容量是非常低的,這樣的容量擺到現在看來,幾乎是不可想象的,但當時就是這樣,能有4MB內存的電腦已是極高的配置了。進入Intel486時代以后,電腦的各個部分也都在飛速發(fā)展著,從電腦內部總線到操作系統沒有一處不在發(fā)生著變化。至此大容量內存的發(fā)展由此進入快車道。新的FPMDRAM內存開始采用72pin接口,由4/8顆內存芯片組成的4MB、8MB、16MB容量內存條逐漸大量面世,到了后期,32MB內存也漸露身影,按理說72pinSIMMFPM是32bit產品,比30pinSIMMFPM性能更好些,但當時72pinSIMMFPM價格相對較高,個人用戶考慮價格問題減緩了新品的推廣。至此,內存的類型也開始發(fā)生新的變化。

    EDODRAM:一種被稱為EDO的采用新的尋址方式的內存開始流行。EDO內存(ExtendedDAtaOut)也稱“擴展數據輸出內存”。它的工作原理基本與FPMDRAM類似,取消了擴展數據輸出內存與傳輸內存兩個存儲周期之間的時間間隔,可在把數據發(fā)給CPU的同時去訪問下一個頁面,故而速度要比普通的DRAM快出15%~30%。EDODRAM的工作電壓是5V,帶寬32bit,其接口方式多為72pin的SIMM類型,但也有168pin的DIMM類型。由于Pentium及其以上級別系統的數據總線寬度都是64bit的,所以EDODRAM與FPMDRAM都必須以一對一組的形式同時安裝,共同組成一個Bank。486后期的有些主板和大多586主板均支持EDODRAM。除了速度快、主板支持率高的特點外,EDODRAM在制造上只是在原來DRAM基礎上增加了少量EDO邏輯電路,因此成本與FPMDRAM相差不大,于是EDODRAM一上市就得到了很好的推廣,直到更高性能的SDRAM出現之后,EDODRAM才退出市場。 

    SD內存 

    SDRAM:當個人電腦進入IntelPentium時代后,SDRAM開始為大家所熟悉了,并一直流行到至今。SD(SynchronousDynamic)RAM也稱為“同步動態(tài)內存”,都是168線的,帶寬為64bit,工作電壓為3.3V,目前 快的速度可達6ns。它的工作原理是將RAM與CPU以相同的時鐘頻率進行控制,使RAM和CPU的外頻同步,徹底取消等待時間,所以它的數據傳輸速度比EDORAM又至少快了13%。采用64bit的數據寬,所以只需一根內存條就可以安裝使用。

    對SDRAM的支持是從Intel的VX控制芯片組開始的。VX芯片組集成了許多新的功能,其中包括支持168pin的SDRAM,在VX主板中,我們一般可以看到有四根可插72pin內存的SIMM內存插槽,此外還有一根可以插168pin的DIMM內存插槽,這也說明VX控制芯片是初次嘗試支持SDRAM,不過VX控制芯片只是過渡時期的產品,真正能夠完美支持SDRAM的是后來Intel發(fā)布的TX控制芯片,再來看TX主板,一般SIMM已被縮減至一組,甚至沒有,而DIMM都有二根甚至三根。

    在當前,因為CPU的超頻是很多人的共同話題,在經過CPU的再三發(fā)展后,外頻的概念慢慢地被建立起來。內存與CPU是有著極強聯系的,CPU的外頻有了66MHz、100MHz等,于是內存的工作時鐘也被確立起來。因為,內存需要工作在CPU的外頻下,所以也就有了所謂的PC66、PC100等內存規(guī)范,甚至到后來的PC133規(guī)范。因為主頻越高,工作的速度也就越快,所以SDRAM相對于EDO等各型內存,其存取周期所花的時間大大縮短,常見的一般有10ns、8ns、7ns等。在CPU被超頻的同時,我們還接觸到了一個CL問題。CL是CASLatency的簡稱,CAS是指內存在存取數據的延遲時間,那么這個數據就代表著內存的反應速度。一般在主板的BIOS中,我們可以看到CL參數的調協,選項有2或3,數字小代表內存的反應速度較快,可以快速響應CPU給予的指令,并在高速下作。這也是衡量SDRAM優(yōu)劣與否的重要標志之一。

    隨著內存的進一步規(guī)范,我們可以看到在SDRAM內存條上有一個極小的芯片,一般以內存右下或右上的位置。這塊極小的芯片被稱為SPD。這塊SPD其實就是一塊2K的EPROM,它是在內存出廠時,由廠家將該內存的性能指標寫入其中,用戶在使用中,由主板將其內容讀出,并在BIOS中內存類型為Auto的條件上,按SPD的內容來調整工作參數,以加強系統穩(wěn)定性。

    DDRDRAM:DDR(DoubleDataRateDRAM),雙速率DRAM是DRAM技術的延續(xù),與DRAM的主要區(qū)別是DDRDRAM能利用時鐘脈沖的上升沿和下降沿傳輸數據,因此不需提高工作頻率就能成倍提高DRAM的速度,而且制成本并不高。此技術可應用于SDRAM和SGRAM,使得實際帶寬增加了兩倍。就實際功能來看,在100MHz下DDRSDRAM的理論帶寬甚至可以達到1.66GB/s,在133MHz下可達到2.1GB/s,200MHz更可達到3.2GB/s。可以看到DDRDRAM在未來的高速PC系統和服務器中有著極大的應用前景。目前威盛和其它一些內存廠商正大力推廣DDRSDRAM,欲使其成為下一代內存主流。AMD、VIA等廠商也在探討其下一代主板芯片組中應用DDRSDRAM的可能性。 

    DDR內存現在漸漸成為內存市場中新的寵兒,因其合理的性價比從其誕生以來一直受到人們熱烈的期望,希望這一新的內存產品全面提升系統的處理速度和帶寬,就連對Rambus抱有無限希望的Intel公司也向外界宣布將以 快的速度生產支持DDR內存的新一代P4系統。不難看出,DDR真的是大勢所趨。近來市場上已聞諸多廠商開始陸續(xù)推出自己的DDR內存產品,國際上少數內存生產商之一的金士頓公司(Kingston)其實在去年年底就已完成了批量生產DDR內存的生產線的建設,現在金士頓公司(Kingston)已準備開始向全球接受訂單開始大量供貨了。那么究竟什么是DDR內存呢?其技術優(yōu)勢又在何處呢?請讓我們先了解一下這樣新的事物。 DDR是DoubleDataRateSDRAM的縮寫(雙倍數據速率)。DDRSDRAM內存技術是從主流的PC66,PC100,PC133SDRAM技術發(fā)展而來。這一新技術使新一代的高性能計算機系統成為可能,包括臺式機、工作站、服務器、便攜式,也包括新的通信產品,如路由器。DDR內存目前被廣泛應用于高性能圖形適配器。 

    DDRDIMMs與SDRAMDIMMs的物理元數相同,但兩側的線數不同,DDR應用184pins,而SDRAM則應用168pins。因此,DDR內存不向后兼容SDRAM,要求專為DDR設計的主板與系統。 DDR內存技術是成熟的PC100和PC133SDRAM技術的革命性進步。DDR內存芯片由半導體制造商用現有的晶圓片,程序及測試設備生產,從而降低了內存芯片的成本。Kingston能夠利用其現有的制造與測試設備在全球范圍內提供DDR模塊。主要的技術及芯片公司,包括Intel,AMD,ViaTechnology,AcerLabs(Ali),SiliconIntegratedSystems(SiS),nVidia,ATI,及ServerWorks都已宣布支持DDR內存。主板及系統支持DDR內存在2000的Q4中已獲引進,在2001年將被大量采用。 DDRDIMM的規(guī)范由JEDEC定案。JEDEC是電子行業(yè)聯盟的半導體工業(yè)標準化組織。大約300家會員公司提交行業(yè)中每一環(huán)節(jié)的標準,積極合作來發(fā)展符合行業(yè)需求的標準體系。Kingston是JEDEC的長期會員,并且是JEDEC的理事會成員。


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