1、第4章 内存条,为了减小体积和便于安装，从386微机开始普遍采用内存条技术，就是将若干个内存芯片做在一块很小的条形印刷电路板上，制造成标准的插件，使内存安装和升级十分方便。在选择内存条时还应结合CPU和主板一起综合考虑。目前主流机器配置的内存条容量为512MB，高档机器应在1GB以上。另外，内存的升级和扩容也是有些用户将来要解决的问题。本节结合内存芯片的有关技术，简单介绍有关内存条的基本知识。,4.1 内存芯片,随机存储器芯片（简称RAM），按照电路的设计不同可分为静态RAM（简称SRAM）和动态RAM（简称DRAM）两类。SRAM中的存储单元是依靠电路工作状态记忆信息的，数据写入后一直被保存
2、，直到电源断电为止。虽然SRAM读写速度更快，但电路设计复杂、不易获得较大的集成度和存储容量，同时价格昂贵，所以SRAM芯片一般用于高速缓存。,DRAM中的存储单元是依靠电容记忆信息的，电容中有电量则表示本单元存储的是“1”，反之则为“0”。由于电容非常小，储存的电量很容易流失，所以每隔一段时间（大约几十微秒）就必须为电容充电一次，也叫刷新一次，因此称为动态存储器。由于需要不断地刷新，而刷新的同时又不能进行读写操作，所以读写速度受到限制。由于DRAM电路简单，每个存储单元占用的芯片面积很小，在相同的制造技术条件下可以获得更大的存储容量，同时易于集成，价格便宜，因此微机内存条一直以来都采用DRA
3、M芯片。下面简单介绍几种微机使用的内存芯片。,1SDRAMSDRAM即同步动态随机存储器，它采用管道流水操作方式，当指定一个地址时，可读出多个数据，实现突发传输。SDRAM与系统时钟同步，每个时钟周期进行一次读写操作，读写周期最小为1012纳秒，工作频率可以达到133MHz，工作电压为3.3伏。从PentiumII开始用于系统內存，一直延续使用到低档Pentium4，同时也被用作显示內存。SDRAM内存条为168线双面接触，64位数据线，主板采用168线DIMM插槽。,2DDR SDRAMDDR SDRAM即双倍速率同步动态随机存储器，也称为SDRAMII（第二代SDRAM）。在时钟脉冲的上升
4、沿和下降沿都能进行数据传输操作，所以速度是SDRAM的两倍。从2001年开始取代SDRAM作为Pentium4级别微机的系统内存，最初其工作频率只有100 MHz，经过不断改进，目前其工作频率已达266MHz（实际频率为266MHz、相当于533MHz的工作频率），工作电压为2.5伏，读写周期小于5纳秒。DDR SDRAM内存条为184线双面接触，64位数据线，主板采用184线DDIMM插槽。,3DDR2 SDRAM第二代DDR SDRAM内存技术，在相同的工作频率下，数据传输带宽是DDR SDRAM的两倍，工作电压为1.8伏。用于更高档的Pentium4系统及服务器系统内存。DDR2 SDR
5、AM内存条为240线双面接触，64位数据线，主板采用240线的DDIMM插槽。,4DDR3 SDRAM2005年2月18日，韩国三星公司成功开发出世界上第一款DDR3 SDRAM内存芯片，芯片容量达到512MB，采用80nm工艺制造，封装和DDR2一样，仍然采用FBGA。这款芯片新产品每秒处理数据达到1.6GB，而能耗则减少40%。随后在2006年的台北Computex会展上，威刚科技公司率先向人们展示了新一代的DDR3内存条，即Vitesta品牌的无缓冲DIMM DDR3，包括DDR3 1066和DDR3 1333两种规格，单条容量均为1GB，引线数240线（由于金手指中缺口位置不同，和DD
6、R2插槽无法兼容），核心电压1.5/-0.1V，延迟设定为CL7。,DDR3内存最大的任务就是进一步地提升内存带宽，为FSB越来越高的CPU提供足够的匹配指标。与DDR2相比，DDR3内存拥有更高的频率以及更高的带宽，这主要得益于DDR3内存的预取机制。相对于DDR2内存的4bit预取机制，DDR3内存模组最大的改进就是采用了8bit预取机制设计，也就是内部同时并发8位数据。在相同Cell频率下，DDR3的数据传输率是DDR2的两倍。这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8，如DDR3 800的内核工作频率只有100MHz，当DDR3内核工作频率为200MHz时，接口频率将达到1600MHz
7、，极大地提升了内存的频率。,此外，DDR3内存还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。DDR3还增加了一些新特性，如异步重置（Reset）与ZQ校准功能，用ZQ阻值来校准数据。 目前DDR3只作为显示卡上的显存使用，而内存生产厂商规划中的系统内存型号包括DDR3 800/1066/1333/1600/2000等，目前已经上市的产品包括了Kingston KVR1066D3N7/512（报价1000元左右）、KVR1066D3N7/1G（报价1800元左右）和Elpida D3U1066k-512（报价1440元人民币）、D3U1066k-1G（报价2850元人民币）。但从各方
8、面考虑，DDR3作为系统内存普及使用可能要等到2008年。,5RDRAMRDRAM（Rambus DRAM）也称为DRDRAM（Direct Rambus DRAM），是美国Rambus公司推出的存储器总线式DRAM。它通过高速Rambus总线传输数据，并且在时钟脉冲的上升沿和下降沿都能实现数据传输。RDRAM的工作频率可达1200MHz以上，读写周期小于3纳秒，是专门为Pentium4系统设计的内存。RDRAM内存条为184线双面接触，主板采用184线RIMM插槽。RDRAM内存标准与DDR SDRAM内存标准互不兼容，所以，两种内存条不能通用。,RDRAM内存的数据线宽经历了8位、16位到
9、32位的发展过程，目前使用的184线RDRAM内存为16位线宽，属于第二代产品。下一代RDRAM产品的数据线宽增加为32位，同时内存条的引线数增加到232线。,4.2 内存条的识别和选择,1内存条线宽内存条线宽也就是条形印刷电路板上给出的引脚数。内存条的长短与主板上内存插槽的宽度相当，并且各引脚上信号的定义也都完全相同。,从SDRAM内存条开始使用双面引脚，所以叫双边接触，相应的内存插槽简称DIMM插槽。SDRAM内存条为双面168条引线，DDR SDRAM和RDRAM内存条都采用双面184条引线，但两者不能互换，因为这两种标准不兼容，而且插槽形状也有差别。为了与SDRAM插槽相区别，DDR内
10、存插槽也叫DDIMM，而RDRAM内存插槽又叫RIMM插槽。,DDR2 SDRAM和DDR3 SDRAM内存条的外形与DDR SDRAM非常相似，但引线数均增加到了240线。DDR2和DDR3这两种内存条尽管引线数相同，但互不兼容。目前DDR2内存条已经成为市场主流产品，而DDR3内存条的普及使用可能要等到2008年。,2SDRAM内存条（1）PC100内存条：标准的PC100内存条是指在CL（CAS Latency，列地址选通信号延时)2时，能稳定地工作在100MHz的系统频率下，数据传输速度为800MB/s。（2）PC133内存条：指在CL2的情况下，能稳定工作在133MHz的系统频率下，
11、数据传输速率达1.06GB/s，在DDR、DRDRAM内存普及之前，PC133内存条曾经是低档微机的首选内存，从2002年以后渐渐被淘汰。,3DDR SDRAM内存条以威胜为代表的内存厂商在SDRAM基础上推出SDRAM，即DDR SDRAM内存。DDR内存条采用工作频率标称，如“DDR 200”表示该内存的频率为200MHz（实际频率只有100MHz、两倍频技术，相当于200MHz的频率）。除此之外，DDR内存有时也用带宽来标识，即使用数据传输速率值，如PC1600等。内存带宽=频率位宽。,（1）PC1600内存条（DDR 200）：实际系统频率为100MHz时，带宽为1.6GB/s。 （2
12、）PC2100内存条（DDR 266）：实际系统频率为133MHz时，带宽为2.1GB/s。 （3）PC2700内存条（DDR 333）：实际系统频率为166MHz时，带宽为2.7GB/s。 （4）PC3200内存条（DDR 400）：实际系统频率为200MHz时，带宽为3.2GB/s。 （5）PC4200内存条（DDR 533）：实际系统频率为266MHz时，带宽为4.2GB/s。,图4-1 上为SDRAM内存条、下为DDR内存条,4DDR2 SDRAM内存条 （1）PC2-3200内存条（DDR2 400）：实际系统频率为100MHz时，带宽为3.2GB/s。 （2）PC2-4200内存条
13、（DDR2 533）：实际系统频率为133MHz时，带宽为4.2GB/s。 （3）PC2-5300内存条（DDR2 667）：实际系统频率为166MHz时，带宽为5.3GB/s。 （4）PC2-6400内存条（DDR2 800）：实际系统频率为200MHz时，带宽为6.4GB/s。 （5）PC2-8400内存条（DDR2 1066）：实际系统频率为266MHz时，带宽为8.4GB/s。 （6）PC2-9600内存条（DDR2 1200）：实际系统频率为300MHz时，带宽为9.6GB/s。,5DDR3 SDRAM内存条 （1）DDR3 800：实际系统频率为100MHz时，带宽为6.4GB/s
14、。 （2）DDR3 1066：实际系统频率为133MHz时，带宽为8.4GB/s。 （3）DDR3 1333：实际系统频率为166MHz时，带宽为10.6GB/s。 （4）DDR3 1600：实际系统频率为200MHz时，带宽为12.8GB/s。 （5）DDR3 2000：实际系统频率为266MHz时，带宽为16GB/s。,图4-2 DDR3 1066内存条,6DRDRAM内存条DRDRAM内存条也叫RDRAM或RamBUS内存，它是发挥Pentium4性能优势的最佳选择。RDRAM内存性能优异，但价格要比DDR内存高出很多。速度标识使用工作频率，分别为：PC600、PC700、PC800、P
15、C1000、PC1200等。目前流行的RDRAM内存条的数据线宽为16位，采用双面184条引线，如图2-40所示，同样使用双倍频技术。,图4-3 上为DDR2内存条、下为RamBUS内存条,（1）PC600：系统频率为600MHz时，带宽为2.4GB/s。 （2）PC700：系统频率为700MHz时，带宽为2.8GB/s。 （3）PC800：系统频率为800MHz时，带宽为3.2GB/s。 （4）PC1000：系统频率为1000MHz时，带宽为4.0GB/s。 （5）PC1200：系统频率为1200MHz时，带宽为4.8GB/s。,7SPD芯片SPD(Serial Presence Delec
16、t，串行存在探测)是一个很小的256字节的EEPROM内存芯片,位置一般处在内存条正面的右侧，内部记录了内存条的速度、容量、电压、行列地址信号延时、带宽等信息，与BIOS配合可使内存条工作在最佳状态，对于那些没有SPD芯片的内存条，主板只能猜测或随意指定这些参数。,8内存条的选择Pentium 4系统可以搭配的内存种类有RDRAM、DDR SDRAM和DDR2 SDRAM，早期的低档Pentium 4系统还可以搭配SDRAM内存条（i845芯片组主板）。Pentium D以上系统和Celeron D可以搭配DDR SDRAM和DDR2 SDRAM，目前主流产品为DDR2 800/667，内存容
17、量一般应配置在512MB以上。,内存品牌就是内存条生产厂商的名称，知名品牌意味着优良的产品质量和服务。目前市场上比较流行的品牌有Kingston（金士顿）、Kingmax（胜创）、VDATA（威刚）、Apacer(宇瞻)、Hynix(现代)、Samsung(三星)、KINBOX(黑金刚)等。,存取速度是内存芯片最重要的性能指标，一般以纳秒（ns）为单位，DDR/DDR2和RDRAM内存芯片的存取速度已经低于10ns，数值越小表明速度越快。只有当内存速度与主板总线速度相匹配时，系统才能发挥最大效率。如果内存速度低于系统要求的速度，就会造成系统崩溃；反之，内存速度高于系统要求的速度，对系统性能并没有明显的好处，反而会造成浪费，因为速度越快内存价格越高。,
