内存的一些知识

[影子]

一，还是先回到SDRAM和DDR SDRAM上来。
SDRAM（Synchronous DRAM，同步动态内存）是1997年开始流行的内存标准。这里所说的“同步”是指内存的工作频率与CPU的外频同步，基本原理是将CPU和RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使得内存和CPU能共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，从而解决CPU和内存之间的速度不匹配问题。这样一来就可以有效加快数据的传输速度。SDRAM的规格为：采用168线的DIMM模块，工作电压3.3V，可提供64位的数据宽度。SDRAM主要有PC66、PC100和PC133这三种“正式”的规范。但厂商为了迎合超频玩家的需要，又推出了非标准规格PC-150、PC-160内存。


现代的SDRAM内存
DDR SDRAM是在SDRAM内存的基础上发展起来的内寸规格，从它的名字“Double Data Rate双倍数据率”就可以知道相比SDRAM，DDR主要做了哪些改进。其中最重要的是DDR可以在时钟信号的上升与下沿各传输一次数据，这就使DDR的数据传输率达到了SDRAM的两倍，实际工作频率为100MHz的DDR就相当于实际工作频率为200MHz的SDRAM。即是说，DDR400的实际工作频率为200MHz。同时，DDR的工作电压也降为2.5V，内存条的针脚也增加到184线。同样，为了迎合狂热的超频玩家的口味，继DDR400这个“正式”的规范之后，厂商又推出了“非正式”的DDR500和更快的DDR内存。


金士顿DDR内存
二，之前的老前辈们
1970年，成立不到两年的Intel公司推出了第一颗采用了CMOS制造工艺的半导体存储器芯片—i1101。不要看这颗i1101只有16线、采用DIP（Dual In-line Pins双列直插式）封装、容量只有32KB、数据宽度只有1位、时钟周期约为900ns的芯片所有的技术参数都是那么的渺小可怜，因为就是它宣告了半导体存储器时代的来临，所以可以说i1101是当之无愧的内存的鼻祖。
早期的内存都是直接焊在主板上，这就限制了用户日后的升级。这种情况从286时**始有了改观。第一种可撞行安装，所以当时的主板上有很多的内存插槽。当时的内存价格奇高，在中国大陆市场16MB的FPM内存条要价高达4000元以上。
到了486时代的后期，30线的FPM内存条的接班人登场了，那就是72线的FPM/EDO内存条。其中，EDO（Extended Data Out扩展数据输出）内存是在72线FPM内存的基础上发展而来的，两者的区别在于，EDO内存缩短了两个数据传输周期之间的等待时间，提高了内存的速度。在EDO内存和SDRAM内存之间还有一个小插曲：BEDO（Burst EDO 突发式EDO）内存，较EDO内存，BEDO能更大程度上改善内存的时钟周期，性能提高40%。但BEDO内存还没有来得及普及，更快更好的SDRAM内存就出现了，BEDO内存也成了内存家族昙花一现的产品。

三星或者美光生产的72线EDO内存
三，两次失败的悲情贵族——RDRAM
RDRAM内存是由Rambus公司推出的一种高速内存。RDRAM采用了一种与SDRAM完全不同的串行架构。由于使用了仅30条铜线连接内存控制器、RIMM（Rambus In-line Memory Modules，Rambus内嵌式内存模块）及μBGA封装技术，因此RDRAM可以快速提高运行频率。虽然只有32位的数据宽度，但高频却使RDRAM的性能相当强大，最快的RIMM 4200可以提供4.2GB/s的带宽。但同样在高频下，发热量也大幅度增加，第一款RDRAM甚至还要自带散热风扇！Intel曾两次看中RDRAM的高带宽，携手推出PⅢ平台的i820芯片组和P4平台的i850/ i850E芯片组。
虽然RDRAM具有技术上的优越性，但过高的发热量、不高的良品率、高昂的生产线转换成本以及Rambus公司收取的昂贵的专利费。最终使RDRAM败在了PC133 SDRAM和DDR SDRAM手里。就这样RDRAM成为内存新标准的梦想两次破灭了，随后虽然Rambus公司卧薪尝胆，推出了XDR串行模组，企图挽回市场，重整旗鼓；但是更廉价、应用更简便的FB-DIMM串行模组又来到了，再一次将Rambus公司打入了冷宫。

由三星生产的带散热片的RDRAM内存
四，目前内存的封装
TOSPII封装， Thin Small Outline Package II薄型小尺寸封装II，是目前的内存封装的主要形式。这是一种在封装芯片的周围做出很多引脚的封装技术。这种封装适合高频应用，操作也比较方便可靠性也比较高。

采用TOSPII封装的三星金条内存
TinyBGA封装，这是KingMax（胜创）的专利，这种封装的芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14。但严格的说TinyBGA也是BGA封装技术的一个分支，但实际应用范围并不广泛。



采用TinyBGA封装的KingMax（胜创）内存
μBGA封装， Micro Ball Grid Array,微型球栅阵列封装，是Tessera所拥有的独家专利技术，可以使芯片面积与封装面积之比大于1:1.14，适合于高频状态下的内存，但是这种封装形式的内存制造成本极高昂，所以目前主要用于RDRAM内存。
CSP封装， Chip Scale Package 芯片级封装。是继TOSPII、BGA封装之后的新型封装技术，这种封装技术可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，达到接近于1：1的理想情况，芯片面积约为普通BGA封装的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封装相比，同等空间下采用CSP封装可以将存储容量提高三倍。而且CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度提高。


采用CSP封装的南方高科内存
五，新世代的力量
DDRⅡ内存差强人意的性能表现，过于高昂的价格，使即使Intel尽全力推广它，结果却也是个扶不起的刘阿斗。在这种情况下，Intel也只有另寻出路，终于Intel在大行其道的PCI-Express总线上找到了灵感，推出了FB-DIMM串行内存。这种内存基于普通的DDR内存所改进，但与普通的DDR内存所不同的是，内存芯片与内存控制器之间的数据不再是并行传输，而是一种类似于PCI-Express总线的串行结构。FB-DIMM区别于普通DDR内存之处还有一点：除了时钟信号与系统管理总线的访问外，其它数据都不直接访问内存芯片，而是通过位于芯片上的内存缓冲器（Memory Buffer）进行中转，这也可以理解为一种“桥接”，内存条内部仍然是普通的并行DDR内存，这样一来虽然会有性能损耗，但总的来说还是利大于弊。这也就是为什么Intel不再携手Rambus公司并推广XDR内存，而是钟情于FB-DIMM。


FB-DIMM的工程样品（注意下面那条内存的颗粒上的那块大一号的正方形芯片，那就是“存缓冲器”）
结语
内存条的发展趋势终归是更快的速度、更低的功耗。而且更新换代的速度也将更快，革命性的PCI-Express总线推出后内存也终究要搭上这班串行快车。目前DDR内存的大幅度降价，根据以往的经验来看，应该就是厂商们在尽快地清空自己的库存，以为即将大量上市的新产品让开道路。所以，总的来说，在选购时，不要盲目地追赶时髦，毕竟合适自己的才是最好的。