应知应会的电脑硬件核心知识_046_支持内存类型

应知应会的电脑硬件核心知识_046_支持内存类型 支持内存类型，是指主板所支持的具体内存类型。不同的主板，所支持的内存类型是不相同的。 内存类型主要有以下几种： FPM 内存 EDO 内存 SDRAM 内存 RDRAM 内存 DDR SDRAM 内存 DDR2 内存 ECC（Error Correction Coding 或 Error Checking and Correcting）并不是内存类型，而是一种具有自动纠错功能的内存，英特尔的 82430HX 芯片组就开始支持它。使用该芯片组的主板，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电脑中，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，所以，一般的家用与办公电脑也不必采用 ECC 内存。 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。如以前有些主板能使用 EDO 和 SDRAM，现在有些主板就支持两种内存类型（SDRAM 和 DDR SDRAM），采用两种类型的内 存插槽（蓝色和黑色） 来区分。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是不同的，混用会引起内存损坏和主板损坏的问题。 1、FPM 内存 FPM 是 Fast Page Mode（快页模式）的简称。是较早的 PC 机普遍使用的内存，它每隔 3 个时钟脉冲周期，传送一次数据。现在早就被淘汰掉了。 2、EDO 内存 EDO 是 Extended Data Out（扩展数据输出）的简称。它取消了主板与内存两个存储周期之间 的时间间隔，每隔 2 个时钟脉冲周期，传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高 30％，达到 60ns。 EDO 内存主要用于 72 线的 SIMM 内存条，以及采用 EDO 内存芯片的 PCI 显示卡。这种内存流行在 486 以及早期的奔腾计算机系 统中，它有 72 线和 168 线之分，采用 5V 工作电压，带宽 32 bit，必须两条或四条成对使用，可用于英特尔 430FX/430VX 甚至 430TX 芯片组主板上。目前也已经被淘汰，只能在某些老爷机上见到。 3、SDRAM 内存 SDRAM 是 Synchronous Dynamic Random Access Memory（同步动态随机存储器）的简称。是前几年普遍使用的内存形式。SDRAM 采用 3.3v 工 作电压，带宽 64 位，SDRAM 将 CPU 与 RAM 通过一个相同的时钟锁在一起，使 RAM 和 CPU 能够共享一个时钟周期，以相同 的速度同步工作。与 EDO 内存相比，速度能提高 50％。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，读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM 不仅可用作主存，在显示卡上的显存方面，也有广泛应用。SDRAM 曾经是长时间使用的主流内 存，从 430TX 芯片组到 845 芯片组，都支持 SDRAM。但随着 DDR SDRAM 的普及，SDRAM 也正在慢慢退出了主流市场。 4、RDRAM 内存 RDRAM 是 Rambus Dynamic Random Access Memory（存储器总线式动态随机存储器）的 简称。是 Rambus 公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的内存，它能在很高的频率范围下通过一个简单 的总线传输数据，同时使用低电压信号，在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。最开始支持 RDRAM 的是英特尔 820 芯片组，后来又有 840，850 芯片组等。RDRAM 最初得到了英特尔 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。 5、DDR SDRAM 内存 DDR SDRAM 是 Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory（双数据率同步动态随机存储器）的简称。是由 VIA 等公司为了与 RDRAM 相抗衡而 提出的内存。DDR SDRAM 是 SDRAM 的更新换代产品，采用 2.5v 工作电压，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据 ，这样，不需要提高时钟的频率，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。例如 DDR 266 与 PC 133 SDRAM 相比，工作频率同样是 133MHz，但内存带宽达到了 2.12 GB/s，比 PC 133 SDRAM 高一倍。 目前主流的芯片组都支持 DDR SDRAM，是目前最常用的内存类型。 6、DDR2 内存 DDR2 的定义：DDR2（Double Data Rate 2）SDRAM，是由 JEDEC（电子设备联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准。它与上一代 DDR 内存技术标准最大的不同。就是虽然同是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 内存却拥有两倍于上一代 DDR 内存的预读取能力（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，从第一代应用到个人电脑的 DDR200，经过 DDR266、DDR333，到今天的双通道 DDR400 技术，第一代 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 最新处理器技术的发展，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。 DDR2 与 DDR 的区别：在了解 DDR2 内存诸多新技术前，先让我们看一组 DDR 和 DDR2 技术 对比的数据。 1) 延迟问题： 从上表可以看出，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。也就是说，在同样 100MHz 的工作频率下 ，DDR 的实际频率为 200MHz，而 DDR2 则可以达到 400MHz。 这样也就出现了另一个问题：在同等工作频率的 DDR 和 DDR2 内存中，后者的内存延时要慢于 前者。举例来说，DDR 200 和 DDR2-400 具有相同的延迟，而后者具有高一倍的带宽。实际上，DDR2-400 和 DDR 400 具有 相同的带宽，它们都是 3.2GB/s，但是 DDR 400 的核心工作频率是 200MHz，而 DDR2-400 的核心工作频率是 100MHz，也就是说 DDR2-400 的延迟要高于 DDR 400。 2) 封装和发热量： DDR2 内存技术最大的突破点，其实不在于用户们所认为的两倍于 DDR 的传输能力，而是在采 用更低发热量、更低功耗的情况下，DDR2 可以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，可以很好的工作在 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 内存均采用 FBGA 封装形式。不同于目前广泛应用的 TSOP 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，从而提供了明显的更小功耗与更小发热量，这一点的变化是意义重大的。 3) DDR2 采用的新技术： 除了以上所说的区别外，DDR2 还引入了三项新的技术，它们是 OCD、ODT 和 Post CAS。 OCD（Off-Chip Driver）——也就是所谓的离线驱动调整，DDR2 通过 OCD 可以提高信号的 完整性。DDR2 通过调整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）的电阻值，使两者电压相等。使用 OCD 通过减 少 DQ-DQS 的倾斜，来提高信号的完整性；通过控制电压来提高信号品质。 ODT ——ODT 是内建核心的终结电阻器。我们知道，使用 DDR SDRAM 的主板上，为了防止数据线终端反射信号，需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成本 。实际上，不同的内存模组对终结电路的要求是不一样的。终结电阻的大小，决定了数据线的信号 比和反射率。终结电阻小，则数据线信号反射低，但是信噪比也较低；终结电阻高，则数据线的信 噪比高，但是信号反射也会增加。因此，主板上的终结电阻并不能非常好的匹配内存模组，还会在 一定程度上影响信号品质。DDR2 可以根据自已的特点，内建合适的终结电阻。这样，可以保证最佳的信号波形。使用 DDR2 不但 可以降低主板成本，还得到了最佳的信号品质，这是 DDR 不能比拟的。 Post CAS ——它是为了提高 DDR2 内存的利用效率而设定的。在 Post CAS 操作中，CAS 信号 （读写/命令）能够被插到 RAS 信号后面的一个时钟周期，CAS 命令可以在附加延迟（Additive Latency）后面保持有效。 原来的 tRCD（RAS 到 CAS 和延迟）被 AL（Additive Latency）所取代，AL 可以在 0，1，2，3，4 中进行设置。由 于 CAS 信号放在了 RAS 信号后面一个时钟周期，因此，ACT 和 CAS 信号永远也不会产生碰撞冲突。 总的来说，DDR2 采用了诸多的新技术，改善了 DDR 的诸多不足，虽然它目前有成本高、延迟慢等诸多不足，但相信随着技术的不断提高和完善，这 些问题终将得到解决。