内存条是CPU可通过总线寻址,并进行读写操作的电脑部件。内存条在个人电脑历史上曾经是主内存的扩展。随着电脑软、硬件技术不断更新的要求,内存条已成为读写内存的整体。我们通常所说电脑内存(RAM)的大小,即是指内存条的总容量。内存条是电脑必不可少的组成部分,CPU可通过数据总线对内存寻址。历史上的电脑主板上有主内存,内存条是主内存的扩展。以后的电脑主板上没有主内存,CPU完全依赖内存条。所有外存上的内容必须通过内存才能发挥作用。
DDR3与DDR2主要区别
1、突发长度(BurstLength,BL)
由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BurstLength,BL)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4bitBurstChop(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)。
2、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2~5之间,而DDR3则在5~11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0~4,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。
3、DDR3新增的重置(Reset)功能
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业界很早以前就要求增加这一功能,如今终于在DDR3上实现了。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内存将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,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。
4、DDR3新增ZQ校准功能
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(On-DieCalibrationEngine,ODCE)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个时钟周期、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。
5、参考电压分成两个
在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。
6、点对点连接(Point-to-Point,P2P)
这是为了提高系统性能而进行的重要改动,也是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能有一个插槽,因此,内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(Point-to-two-Point,P22P)的关系(双物理Bank的模组),从而大大地减轻了地址/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(内存缓冲器)。
7、逻辑Bank数量
DDR2SDRAM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。
8、根据温度自动自刷新(SRT,Self-RefreshTemperature)
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,为了的节省电力,DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计(ASR,AutomaticSelf-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-RefreshTemperature)。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。
9、局部自刷新(RASR,PartialArraySelf-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(MobileDRAM)的设计很相似。
10、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。
面向64位构架的DDR3显然在频率和速度上拥有更多的优势,此外,由于DDR3所采用的根据温度自动自刷新、局部自刷新等其它一些功能,在功耗方面DDR3也要出色得多,因此,它可能首先受到移动设备的欢迎,就像迎接DDR2内存的不是台式机而是服务器一样。在CPU外频提升最迅速的PC台式机领域,DDR3未来也是一片光明。Intel将推出的新芯片-熊湖(BearLake),其将支持DDR3规格,而AMD也预计同时在K9平台上支持DDR2及DDR3两种规格。
内存异步工作模式包含多种意义,在广义上凡是内存工作频率与CPU的外频不一致时都可以称为内存异步工作模式。首先,最早的内存异步工作模式出现在早期的主板芯片组中,可以使内存工作在比CPU外频高33MHz或者低33MHz的模式下(注意只是简单相差33MHz),从而可以提高系统内存性能或者使老内存继续发挥余热。其次,在正常的工作模式(CPU不超频)下,不少主板芯片组也支持内存异步工作模式,例如Intel910GL芯片组,仅仅只支持533MHzFSB即133MHz的CPU外频,但却可以搭配工作频率为133MHz的DDR266、工作频率为166MHz的DDR333和工作频率为200MHz的DDR400正常工作(注意此时其CPU外频133MHz与DDR400的工作频率200MHz已经相差66MHz了),只不过搭配不同的内存其性能有差异罢了。再次,在CPU超频的情况下,为了不使内存拖CPU超频能力的后腿,此时可以调低内存的工作频率以便于超频,例如AMD的Socket939接口的Opteron144非常容易超频,不少产品的外频都可以轻松超上300MHz,而此如果在内存同步的工作模式下,此时内存的等效频率将高达DDR600,这显然是不可能的,为了顺利超上300MHz外频,我们可以在超频前在主板BIOS中把内存设置为DDR333或DDR266,在超上300MHz外频之后,前者也不过才DDR500(某些内存可以达到),而后者更是只有DDR400(完全是正常的标准频率),由此可见,正确设置内存异步模式有助于超频成功。
主板芯片组几乎都支持内存异步,英特尔公司从810系列到较新的875系列都支持,而威盛公司则从693芯片组以后全部都提供了此功能。