内存

物理概念

　　1.只读存储器（ROM）

　　ROM表示只读存储器（Read Only Memory），在制造ROM的时候，信息（数据或程序）就被存入并保存。这些信息只能读出，不能写入，而且即使机器掉电，数据也不会丢失。

　　2.随机存储器（RAM）

　　RAM表示随机存储器（Random Access Memory），我们既可以从RAM中读取数据，也可以写入数据。当机器电源关闭时，RAM中的数据就会丢失。我们通常购买或升级的内存条就是将RAM集成块集中在一起的一块小电路板。它插在主板的内存插槽上，以减少RAM集成块占用的空间，目前市场上常见内存条有64M、128M和256M。

　　3.高速缓冲存储器（Cache）

　　Cache位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读取数据的时候，这些数据也会被存储进高速缓存中，当CPU再次需要这些数据的时候，CPU就从高速缓存中读取数据，而不会访问内存，这样就会提高速度。

结构

　　内存条的结构

　　内存条由内存芯片、SPD（系列参数预置检测）芯片、少量电阻等辅助元件以及印刷电路板（PCB）组成。

　　1.内存芯片

　　内存芯片俗称内存颗粒，内存芯片是内存条的关键元件，它的性能决定了内存条的性能。

　　芯片类型

　　芯片类型取决于内存芯片的工作方式，常用的内存芯片类型有以下几种：

　　类是EDO DRAM（数据扩展输出DRAM）芯片，用此类芯片组装的内存条使用5V工作电压，存取速度也比较慢。它们一般应用在486以及型号较老的586或服务器电脑中，现在生产的电脑主板已经不再使用了。

　　第二类是SDRAM（同步DRAM）芯片，使用3.3V的工作电压。特点是工作时钟与CPU外频同步，因此数据存取速度较快。目前电脑中使用最多的就是SDRAM内存条（见图1）。

　　第三类是RDRAM（Rambus DRAM，使用2.5V工作电压）和VCM（虚拟通道模式DRAM），这两类内存芯片虽然存取速度比较快，但由于价格偏高、支持的主板少等原因一直没有得到广泛应用。

　　还有一类是最近开发的DDR SDRAM芯片，使用2.5V的工作电压。其特点是利用工作时钟脉冲的上、下沿同时传送数据，因此将传输速率在SDRAM芯片的基础上提高了一倍。如果今后能在价格上为广大用户所接受，那么它将是今后的电脑主流内存。

　　品牌和型号

　　芯片在封装后采用激光等方式标记上品牌、型号和产品序号等，其中型号反映芯片的容量、工作时钟频率等指标，所以理论上我们可以根据内存条所使用的芯片品牌和型号来判断具体内存条的实际容量和工作频率等指标。但由于各芯片生产厂家的型号标记形式不统一，因此即使是经验丰富的电脑爱好者也需在查找相关资料后才能做到这一点。

　　2.SPD芯片

　　SPD(系列参数预置检测)芯片是一块EEPROM（电擦写编程ROM），其中保存由生产厂家预置的内存工作参数，这些数据基本上代表了芯片的实际性能和质量。

　　3.印刷电路板和安装接口

　　电路板的层数

　　内存条电路板一般都采用多层电路板布线后再压制成一块的方法，这是为避免内存条电路中信号和电源等线路交*产生相互干扰。所以内存条的电路板一般都有4层至6层左右。各种内存条的技术规范也对电路板的具体层数作了规定。

　　电路板上的芯片预留位

　　只要我们稍微留心就可以发现绝大多数内存条上的芯片数量都是偶数，这是因为内存是按32位（72线）或64位数据总线来设计、安装芯片。一般情况下电路板安装4片、8片或16片芯片，但如果内存条在ECC校验时还将需要一片内存芯片，这样内存条就必须安装5片、9片芯片，厂家在设计内存条电路板时也考虑到这点，所以芯片数量是偶数的内存电路板上总空有一个芯片安装位。内存条是否具有ECC校验不能只看芯片数量，而应该通过电脑BIOS自检判断。

　　ECC是中文为“错误检查和纠正”的英文缩写。ECC工作原理简单的说就是：在电脑向内存中写数据时会产生一组代码（保存在增加的存储芯片内），当电脑从内存中读数据时会与原先保存的代码和新产生的代码进行比较，因此能通过代码误差发现错误并能通过代码纠正数据错误。

性能因素

　　1、速度

　　内存的速度通常以ns纳秒表示，而处理器速度总是用MHz（兆赫兹）或GHz（吉赫兹）表示。芯片和系统的速度一直用兆赫兹来表示，即每秒百万个周期。下表给出了纳秒和兆赫兹之间的关系

　　由此看出，随着始终速度的提高，周期时间也相应的下降。

　　2、DRAM芯片类型

　　a、快速页模式DRAM

　　标准的DRAM是通过分页技术来进行访问的。正常的内存访问需要选择一个行地址和一个列地址，会耗费时间。内存分页是一种改善内存性能的简单机制，为了进一步提高内存访问速度，系统已经发展成允许对DRAM进行更快的访问。

　　b、EDO RAM

　　EDO RAM是奔腾系统里出现的新型RAM，是FPM内存的改进形式，也被称为超页模式。一般是72针的SIMM形式

　　c、SDRAM

　　SDRAM即同步DRAM，是一种与内存总线时钟同步运行的DRAM，它的高速定时接口可以极高速度的突发传输信息，消除了大部分延迟，信号与主板时钟同步

DDR2与DDR3介绍与比较

　　DDR2

　　DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准，它与上一代DDR内存技术标准的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。

　　此外，由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式，而不同于目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式，FBGA封装可以提供了更为良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坚实的基础。回想起DDR的发展历程，从代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术，代DDR的发展也走到了技术的极限，已经很难通过常规办法提高内存的工作速度；随着Intel处理器技术的发展，前端总线对内存带宽的要求是越来越高，拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。

　　DDR3

　　DDR3相比起DDR2有更低的工作电压， 从DDR2的1.8V降落到1.5V，性能更好更为省电；DDR2的4bit预读升级为8bit预读。DDR3目前能够达到2000Mhz的速度，尽管目前最为快速的DDR2内存速度已经提升到800Mhz/1066Mhz的速度，但是DDR3内存模组仍会从1066Mhz起跳。

　　DDR3在DDR2基础上采用的新型设计：

　　1．8bit预取设计，而DDR2为4bit预取，这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8，DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。

　　2．采用点对点的拓朴架构，以减轻地址/命令与控制总线的负担。

　　3．采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从1.8V降至1.5V，增加异步重置（Reset）与ZQ校准功能

　　DDR3与DDR2几个主要的不同之处

　　1.突发长度（Burst Length，BL） 　　由于DDR3的预取为8bit，所以突发传输周期（Burst Length，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4bit 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）。

　　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-Die Calibration Engine，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）。

厂商

　　目前比较的内存厂商有金士顿，威刚，十铨，现代，胜创、宇瞻等。