《電子技術(shù)應(yīng)用》
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驚呆,!從合并到分離,它默默地為計(jì)算機(jī)快捷運(yùn)行保駕護(hù)航

2021-07-30
來(lái)源:中興文檔
關(guān)鍵詞: 內(nèi)存條 計(jì)算機(jī)

  你是否有如下經(jīng)歷:

  當(dāng)好不容易下載一款流行游戲,,登錄游戲開黑時(shí)發(fā)現(xiàn)游戲界面并不流暢,,一陣卡頓猛如虎,體驗(yàn)效果極差,。一陣檢查,,驚訝地發(fā)現(xiàn)是內(nèi)存條的容量不足造成的。

  當(dāng)電腦出現(xiàn)啟動(dòng)故障等問(wèn)題時(shí),,可能只需要插拔一下內(nèi)存條,,問(wèn)題就解決了。原因竟是插拔內(nèi)存條可以磨去因插槽與內(nèi)存條接觸層的氧化,,從而解決CPU無(wú)法識(shí)別內(nèi)存條的問(wèn)題,。

  ……

  在揭開內(nèi)存條的歷史之前,想問(wèn)下大家,,內(nèi)存條到底是個(gè)什么東西,?

  答案:一般是指隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),又稱為主存,。在計(jì)算機(jī)中,,它屬于與CPU直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的內(nèi)部存儲(chǔ)器。因?yàn)閮?nèi)存條可以隨時(shí)讀寫(除刷新時(shí)以外)并且速度很快,,所以,,它成為了操作系統(tǒng)或者其它正在運(yùn)行程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。

  現(xiàn)在,,內(nèi)存條已成為計(jì)算機(jī)中不可或缺的重要角色,。在當(dāng)今的服務(wù)器中,內(nèi)存條的好壞幾乎決定著服務(wù)器的性能好壞,。小小身板的內(nèi)存條,,竟蘊(yùn)藏著大大的力量與價(jià)值,。

  然而,在古老的計(jì)算機(jī)上是不存在內(nèi)存條的,。那么,,它是如何出現(xiàn)的,又是如何逐漸發(fā)展起來(lái)并成為計(jì)算機(jī)的重要組成部分呢,?這些問(wèn)題,,我們得從磁芯開始說(shuō)起。

  1 內(nèi)存條的誕生

  在計(jì)算機(jī)誕生初期,,內(nèi)存條的概念還沒(méi)有出現(xiàn),。最早的內(nèi)存都是通過(guò)磁芯的形式排列在線路上,每個(gè)磁芯和晶體管組成一個(gè)玉米粒大小的1bit存儲(chǔ)器,。因此,,當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量十分有限,基本不超過(guò)百K字節(jié),。

  后來(lái),,隨著集成電路的逐漸發(fā)展,內(nèi)存開始作為一塊集成內(nèi)存芯片直接焊接在主板上,,體積縮小,,其內(nèi)存容量可達(dá)到64KB-256KB。每個(gè)主板一般會(huì)焊上8-9個(gè)集成內(nèi)存芯片,,從而較好地滿足當(dāng)時(shí)的計(jì)算需求。

  雖然這種設(shè)計(jì)合理有效,,但是,,由于集成內(nèi)存芯片直接焊接在主板上,如果其中一塊損壞,,需要重新焊接更換,,風(fēng)險(xiǎn)較高。而且,,隨著圖形操作系統(tǒng)的出現(xiàn),,這種直接焊接主板的內(nèi)存極大地限制了人們對(duì)于內(nèi)存維護(hù)與拓展的渴望。因此,,可插拔,、模塊化的內(nèi)存條便呼之欲出。

  2 內(nèi)存條的發(fā)展歷程

  內(nèi)存條的發(fā)展大致經(jīng)歷了SIMM,、EDO DRAM,、SDR SDRAM、DDR幾個(gè)階段,,內(nèi)存容量,,也從最初的KB時(shí)代,、MB時(shí)代發(fā)展到目前以GB為單位的時(shí)代。

  SIMM

  1982年,,Intel公司發(fā)布一款80286處理器,,對(duì)應(yīng)搭載該款處理器的286電腦就此誕生。這對(duì)內(nèi)存的性能提出更高要求,。為了有效提高內(nèi)存容量和讀寫速度,,獨(dú)立封裝的內(nèi)存條就此應(yīng)運(yùn)而生。在最初誕生的內(nèi)存條,,孫大衛(wèi)和杜紀(jì)川創(chuàng)新性地采用了SIMM(Single In-line Memory Modules,,單列直插式存儲(chǔ)模塊)接口,并創(chuàng)立今天仍舊耳熟能詳?shù)腒ingston(金士頓)公司,。該內(nèi)存條具有30pin(針腳),,容量達(dá)到256KB。此時(shí)的內(nèi)存開始呈條狀結(jié)構(gòu),,“內(nèi)存條”一詞才開始被逐漸使用,。

  1988-1990年,隨著PC發(fā)展迎來(lái)386時(shí)代和486時(shí)代,,對(duì)應(yīng)適配的72pin SIMM內(nèi)存條開始出現(xiàn),,其單條的容量一般達(dá)到512KB-2MB,而且僅要求兩條內(nèi)存條同時(shí)使用,。30pin SIMM內(nèi)存條因無(wú)法與此時(shí)的計(jì)算機(jī)兼容而遭到淘汰,。

  EDO DRAM

  1991年到1995年期間,內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展較為緩慢EDO DRAM(Extended Data Output RAM,,外擴(kuò)數(shù)據(jù)模式存儲(chǔ)器)實(shí)際上屬于72pin SIMM內(nèi)存條的延伸,。EDO DRAM采用全新的尋址方式,取消了擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存與傳輸內(nèi)存兩個(gè)周期之間的時(shí)間間隔,,在將數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU時(shí)能同步訪問(wèn)下一個(gè)頁(yè)面,,從而提高速率。而且,,利用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的制作工藝,,使得EDO DRAM的制作成本下降,其單條EDO DRAM內(nèi)存的容量也提高到了4-16MB,。因此,,EDO DRAM便開始流行。

  此時(shí),,Intel的Pentium處理器也占據(jù)自身486電腦的部分市場(chǎng)份額,。但是,由于Pentium及更高級(jí)別的CPU數(shù)據(jù)總線寬度達(dá)到64bit甚至更高,,EDO DRAM內(nèi)存條要求必須成對(duì)使用,。隨著Intel公司的 Celeron系列以及AMD公司的K6處理器和相關(guān)主板芯片組相繼推出后,,EDO DRAM內(nèi)存的性能因無(wú)法達(dá)到新一代CPU架構(gòu)的升級(jí)需求而遭到人們的棄用,內(nèi)存條便從此邁入SDRAM時(shí)代,。

  SDR SDRAM

  隨著內(nèi)存技術(shù)的革新,,原來(lái)的SIMM升級(jí)為DIMM(Dual In-line Memory Modules,雙列直插式存儲(chǔ)模塊),,雙列可傳輸不同數(shù)據(jù),。由此,內(nèi)存條發(fā)展進(jìn)入SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous DRAM,,單速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)時(shí)代,。

  SDRAM就是同步DRAM,即其內(nèi)存頻率和CPU外頻保持同步,,從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率,。Intel公司與AMD公司的頻率競(jìng)備時(shí)代由此拉開。第一代的SDR SDRAM內(nèi)存為PC66規(guī)范,,其中的數(shù)字66即代表66MHz,。隨著Intel公司與AMD公司的CPU外頻不斷提升,SDR SDRAM的內(nèi)存頻率也從早期的66MHz一直發(fā)展到了100MHz,、133MHz,,并逐步出現(xiàn)能夠滿足一些超頻用戶需求的PC150規(guī)范、PC166規(guī)范,。

  盡管后來(lái)市場(chǎng)上一度出現(xiàn)PC600和PC700,。但是PC600、PC700分別因Intel820芯片組“失誤”事件和成本過(guò)高而逐漸遭到大眾的放棄,。此時(shí),,我們熟悉的DDR時(shí)代來(lái)了。

  Rambus DRAM

  為了達(dá)到占據(jù)市場(chǎng)的目的,,Intel公司曾與Rambus公司聯(lián)合在PC市場(chǎng)推廣的Rambus DRAM,簡(jiǎn)稱RDRAM,。Rambus DRAM作為Intel公司意圖替換SDR SDRAM的新型內(nèi)存條,,其采用新一代高速簡(jiǎn)單內(nèi)存架構(gòu),從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能,。但是,,搭配Intel 850芯片組,使用RDRAM的Socket423的奔騰4平臺(tái)頻率高效率低,,無(wú)法與AMD K7和DDR內(nèi)存條的組合相媲美,。而且,RDRAM的制造成本高,。因此,,RDRAM并沒(méi)有達(dá)到預(yù)想的期望,。Intel公司最終無(wú)奈地決定放棄RDRAM,也相繼投奔到DDR中,。

  DDR

  2000年,,JDDEC(聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會(huì))發(fā)布DDR的標(biāo)準(zhǔn)。

  DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM,,雙速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,,簡(jiǎn)稱DDR1),即雙倍速率SDRAM,,又簡(jiǎn)稱為DDR,。作為SDR SDRAM的升級(jí)版,DDR在時(shí)鐘周期的上升沿和下降沿各傳輸一次信號(hào),,從而使得DDR的數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)到SDR SDRAM的兩倍,,且功耗沒(méi)有增加。因此,,DDR的出現(xiàn)獲得許多主板廠家的青睞,。下面出現(xiàn)的不同類型的內(nèi)存條都屬于DDR的衍生產(chǎn)品。

  DDR2

  2004年,,DDR2內(nèi)存條與Intel公司的915/925主板一同誕生,。DDR2(Double Data Rate 2)是由JEDEC開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。DDR2與DDR最大的不同之處在于DDR2內(nèi)存擁有兩倍于上一代DDR的數(shù)據(jù)讀預(yù)取能力,,即每個(gè)時(shí)鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù),,并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運(yùn)行。并且,,其標(biāo)準(zhǔn)電壓下降至1.8V,,從而達(dá)到省電的效果。其容量在256MB到2GB之間,,以2GB容量為主,,部分DDR2內(nèi)存能達(dá)到4GB。

  DDR3

  2007年,,DDR3內(nèi)存與Intel公司發(fā)布3系列芯片組一同誕生,。DDR3與DDR2的區(qū)別在于DDR3的電壓從DDR2的1.8V降低到1.5V,DDR3的數(shù)據(jù)讀預(yù)取也從4-bit翻倍到8-bit,,從而性能更好更省電,。

  DDR4

  DDR4在保持DDR3相同的數(shù)據(jù)讀預(yù)取能力的同時(shí),采用BG(Bank Group)設(shè)計(jì),,重點(diǎn)提高速率和帶寬,。目前,存在使用Single-ended Signaling信號(hào)的DDR4和基于差分信號(hào)的DDR4。DDR4的頻率至少2133MHz,,高頻甚至能夠達(dá)到4200MHz,、4600MHz。

  DDR5

  對(duì)于未來(lái)的DDR5,,2020年7月,,JEDEC已正式公布DDR5標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)頻率達(dá)到4800MHz,。與DDR4相比,,其在速度、容量,、能耗和穩(wěn)定性都有了全方位的提升,。目前,部分廠家已完成DDR5內(nèi)存條的研發(fā)與發(fā)布,,在不久的將來(lái),,DDR5也會(huì)逐步地推廣和普及。

  3 各類內(nèi)存條性能比較

  如今,,內(nèi)存條已成為計(jì)算機(jī)乃至服務(wù)器中不可或缺的組成部分,。科技發(fā)展日新月異,,未來(lái)內(nèi)存條的發(fā)展會(huì)往什么趨勢(shì)前進(jìn),,讓我們一起拭目以待吧!




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