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内存知识大全

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DDR2

DDR2的定义：

DDR2（DoubleDataRate2）

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内存技术标准最大的不同就是，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延和下降延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，DDR200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DDR400具有相同的带宽，它们都是3.2GB/s，但是DDR400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DDR400。

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的功耗与更小的发热量，这一点的变化是意义重大的。

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PostCAS。

OCD（Off-ChipDriver）：

也就是所谓的离线驱动调整，DDRII通过OCD可以提高信号的完整性。

DDR

II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的主板上面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。

PostCAS：

它是为了提高DDRII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、延迟慢能诸多不足，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

接口类型

　　接口类型是根据内存条金手指上导电触片的数量来划分的，金手指上的导电触片也习惯称为针脚数（Pin）。

因为不同的内存采用的接口类型各不相同，而每种接口类型所采用的针脚数各不相同。

笔记本内存一般采用144Pin、200Pin接口；台式机内存则基本使用168Pin和184Pin接口。

对应于内存所采用的不同的针脚数，内存插槽类型也各不相同。

目前台式机系统主要有SIMM、DIMM和RIMM三种类型的内存插槽，而笔记本内存插槽则是在SIMM和DIMM插槽基础上发展而来，基本原理并没有变化，只是在针脚数上略有改变。

金手指

　　金手指（connecting

finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。

金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。

金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。

不过因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪90年代开始锡材料就开始普及，目前主板、内存和显卡等设备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲。

内存金手指

　　内存处理单元的所有数据流、电子流正是通过金手指与内存插槽的接触与PC系统进行交换，是内存的输出输入端口，因此其制作工艺对于内存连接显得相当重要。

内存插槽

　　最初的计算机系统通过单独的芯片安装内存，那时内存芯片都采用DIP（Dualln-line

Package，双列直插式封装）封装，DIP芯片是通过安装在插在总线插槽里的内存卡与系统连接，此时还没有正式的内存插槽。

DIP芯片有个最大的问题就在于安装起来很麻烦，而且随着时间的增加，由于系统温度的反复变化，它会逐渐从插槽里偏移出来。

随着每日频繁的计算机启动和关闭，芯片不断被加热和冷却，慢慢地芯片会偏离出插槽。

最终导致接触不好，产生内存错误。

　　早期还有另外一种方法是把内存芯片直接焊接在主板或扩展卡里，这样有效避免了DIP芯片偏离的问题，但无法再对内存容量进行扩展，而且如果一个芯片发生损坏，整个系统都将不能使用，只能重新焊接一个芯片或更换包含坏芯片的主板，此种方法付出的代价较大，也极为不方便。

　　对于内存存储器，大多数现代的系统都已采用单内联内存模块（SingleInlineMemoryModule，SIMM）或双内联内存模块（DualInlineMemory，DIMM）来替代单个内存芯片。

这些小板卡插入到主板或内存卡上的特殊连接器里。

DIMM与SIMM相当类似，不同的只是DIMM的金手指两端不像SIMM那样是互通的，它们各自独立传输信号，因此可以满足更多数据信号的传送需要。

同样采用DIMM，SDRAM的接口与DDR内存的接口也略有不同，SDRAMDIMM为168PinDIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁；DDRDIMM则采用184PinDIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。

卡口数量的不同，是二者最为明显的区别。

DDR2DIMM为240pinDIMM结构，金手指每面有120Pin，与DDRDIMM一样金手指上也只有一个卡口，但是卡口的位置与DDRDIMM稍微有一些不同，因此DDR内存是插不进DDR2DIMM的，同理DDR2内存也是插不进DDRDIMM的，因此在一些同时具有DDRDIMM和DDR2DIMM的主板上，不会出现将内存插错插槽的问题。

不同针脚DIMM接口对比

　　为了满足笔记本电脑对内存尺寸的要求，SO-DIMM（SmallOutlineDIMM

Module）也开发了出来，它的尺寸比标准的DIMM要小很多，而且引脚数也不相同。

同样SO-DIMM也根据SDRAM和DDR内存规格不同而不同，SDRAM的SO-DIMM只有144pin引脚，而DDR的SO-DIMM拥有200pin引脚。

此外笔记本内存还有MicroDIMM和Mini

RegisteredDIMM两种接口。

MicroDIMM接口的DDR为172pin，DDR2为214pin；Mini

RegisteredDIMM接口为244pin，主要用于DDR2内存。

　　RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型，RIMM内存与DIMM的外型尺寸差不多，金手指同样也是双面的。

RIMM有也184

Pin的针脚，在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。

RIMM非ECC版有16位数据宽度，ECC版则都是18位宽。

由于RDRAM内存较高的价格，此类内存在DIY市场很少见到，RIMM接口也就难得一见了。

RDRAM内存

内存容量是指该内存条的存储容量，是内存条的关键性参数。

内存容量以MB作为单位，可以简写为M。

内存的容量一般都是2的整次方倍，比如64MB、128MB、256MB等，一般而言，内存容量越大越有利于系统的运行。

目前台式机中主流采用的内存容量为256MB或512MB，64MB、128MB的内存已较少采用。

系统对内存的识别是以Byte（字节）为单位，每个字节由8位二进制数组成，即8bit（比特，也称“位”）。

按照计算机的二进制方式，1Byte=8bit；1KB=1024Byte；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。

系统中内存的数量等于插在主板内存插槽上所有内存条容量的总和，内存容量的上限一般由主板芯片组和内存插槽决定。

不同主板芯片组可以支持的容量不同，比如Inlel的810和815系列芯片组最高支持512MB内存，多余的部分无法识别。

目前多数芯片组可以支持到2GB以上的内存。

此外主板内存插槽的数量也会对内存容量造成限制，比如使用128MB一条的内存，主板由两个内存插槽，最高可以使用256MB内存。

因此在选择内存时要考虑主板内存插槽数量，并且可能需要考虑将来有升级的余地。

内存电压

　　内存正常工作所需要的电压值，不同类型的内存电压也不同，但各自均有自己的规格，超出其规格，容易造成内存损坏。

SDRAM内存一般工作电压都在3.3伏左右，上下浮动额度不超过0.3伏；DDR

SDRAM内存一般工作电压都在2.5伏左右，上下浮动额度不超过0.2伏；而DDR2

SDRAM内存的工作电压一般在1.8V左右。

具体到每种品牌、每种型号的内存，则要看厂家了，但都会遵循SDRAM内存3.3伏、DDR

SDRAM内存2.5伏、DDR2SDRAM内存1.8伏的基本要求，在允许的范围内浮动。

颗粒封装

　　颗粒封装其实就是内存芯片所采用的封装技术类型，封装就是将内存芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止外界对芯片的损害。

空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。

不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。

　　随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展，电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展，因此芯片元件的封装形式也不断得到改进。

芯片的封装技术多种多样，有DIP、POFP、TSOP、BGA、QFP、CSP等等，种类不下三十种，经历了从DIP、TSOP到BGA的发展历程。

芯片的封装技术已经历了几代的变革，性能日益先进，芯片面积与封装面积之比越来越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便。

•DIP封装

•TSOP封装

•BGA封装

•CSP封装

DIP封装

　　上个世纪的70年代，芯片封装基本都采用DIP（Dualln-line

Package，双列直插式封装）封装，此封装形式在当时具有适合PCB（印刷电路板）穿孔安装，布线和操作较为方便等特点。

DIP封装的结构形式多种多样，包括多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP等。

但DIP封装形式封装效率是很低的，其芯片面积和封装面积之比为1：

1.86，这样封装产品的面积较大，内存条PCB板的面积是固定的，封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少，内存条容量也就越小。

同时较大的封装面积对内存频率、传输速率、电器性能的提升都有影响。

理想状态下芯片面积和封装面积之比为1：

1将是最好的，但这是无法实现的，除非不进行封装，但随着封装技术的发展，这个比值日益接近，现在已经有了1：

1.14的内存封装技术。

TSOP封装

　　到了上个世纪80年代，内存第二代的封装技术TSOP出现，得到了业界广泛的认可，时至今日仍旧是内存封装的主流技术。

TSOP是“Thin

SmallOutline

Package”的缩写，意思是薄型小尺寸封装。

TSOP内存是在芯片的周围做出引脚，采用SMT技术（表面安装技术）直接附着在PCB板的表面。

TSOP封装外形尺寸时，寄生参数（电流大幅度变化时，引起输出电压扰动）

减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。

同时TSOP封装具有成品率高，价格便宜等优点，因此得到了极为广泛的应用。

TSOP封装内存

　　TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊接在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB办传热就相对困难。

而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz后，会产品较大的信号干扰和电磁干扰。

ＢGA封装

　　20世纪90年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。

为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。

BGA是英文Ball

GridArrayPackage的缩写，即球栅阵列封装。

　　采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。

BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一；另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。

BGA封装内存

　　BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率；虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能；厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。

　　说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术，TinyBGA英文全称为TinyBallGrid

Array（小型球栅阵列封装），属于是BGA封装技术的一个分支。

是Kingmax公司于1998年8月开发成功的，其芯片面积与封装面积之比不小于1:

1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍，与TSOP封装产品相比，其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

TinyBGA封装内存

　　采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量情况下体积只有TSOP封装的1/3。

TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。

这种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。

这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。

采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频，而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。

　　TinyBGA封装的内存其厚度也更薄（封装高度小于0.8mm），从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。

因此，TinyBGA内存拥有更高的热传导效率，非常适用于长时间运行的系统，稳定性极佳。

CSP（ChipScale

Package），是芯片级封装的意思。

CSP封装最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。

CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:

1.14，已经相当接近1:

1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA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CSP封装可以将存储容量提高三倍。

CSP封装内存

　　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。

　　CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%－20%。

在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。

CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。

传输标准

　　内存是计算机内部最为关键的部件之一，其有很严格的制造要求。

而其中的传输标准则代表着对内存速度方面的标准。

不同类型的内存，无论是SDRAM、DDR

SDRAM，还是RDRAM都有不同的规格，每种规格的内存在速度上是各不相同的。

传输标准是内存的规范，只有完全符合该规范才能说该内存采用了此传输标准。

比如说传输标准PC3200内存，代表着此内存为工作频率200MHz，等效频率为400MHz的DDR内存，也就是常说的DDR400。

　　传输标准术购买内存的首要选择条件之一，它代表着该内存的速度。

目前市场中所有的内存传输标准有SDRAM的PC100、PC133；DDR

SDRAM的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500、PC3700；RDRAM的PC600、PC800和PC1066等。

•SDRAM传输标准

•DDR传输标准

•DDR2传输标准

•RDRAM传输标准

SDRAM传输标准

PC100

　　PC100是由JEDEC和英特尔共同制订的一个SDRAM内存条的标准，符合该标准的内存都称为PC100，其中的100代表该内存工作频率可达100MHz。

JEDEC

（JointElectronDeviceEngineering

Council），电子元件工业联合会。

JEDEC是由生产厂商们制定的国际性协议，主要为计算机内存制定。

工业标准的内存通常指的是符合JEDEC标准的一组内存。

大多数人认为的PC100内存，就是该内存能正常工作在前端总线（FSB）100MHz的系统中。

其实PC100是一组很严格的规范，它包含有：

内存时钟周期，在100MHZ外频工作时值为10ns；存取时间小于6ns；PCB必须为六层板；内存上必须有SPD等多方面的规定。

　　PC100中还详细的规定了，内存条上电路的各部分线长最大值与最小值；电路线宽与间距的精确规格；保证6层PCB板制作（分别为：

信号层、电源层、信号层、基层、信号层），具备完整的电源层与地线层；具备每层电路板间距离的详细规格；精确符合发送、载入、终止等请求的时间；详细的EEPROM编程规格；详细的SDRAM组成规格；特殊的标记要求；电磁干扰抑制；可选镀金印刷电路板等等。

由此可见传输标准是一套相当复杂的内存标准，但具体的内存规范定义，我们没有必要去详细了解，只要了解内存符合这个规范，那么它的数据传输能到达多大，它所能提供的性能怎么样那就足够了。

　　从性能的角度来说，PC100的内存在主板设置在100MHZ外频，且在主板的BIOS选项中CL设置为2，此内存可以稳定的工作。

PC133

　　PC133是威盛公司联合了三星、现代、日立、西门子、Micron和NEC等数家著名IT厂商联合推出的内存标准，其中的133指的是该内存工作频率可达133MHz。

PC133

SDRAM的数据传输速率可以达到1.06GB/s。

　　严格地说，PC133和PC100内存在制造工艺上没有什么太大的不同，区别只是在制造PC133内存时多了一道"筛选"工序，把内存颗粒中外频超过133

MHz的挑选出来，焊接成高档一些的内存。

DDR传输标准

　　PC1600如果按照传统习惯传输标准的命名，PC1600（DDR200）应该是PC200。

在当时DDR内存正在与RDRAM内存进行下一代内存标准之争，此时的RDRAM按照频率命名应该叫PC600和PC800。

这样对于不是很了解的人来说，自然会认为PC200远远落后于PC600，而JEDEC基于市场竞争的考虑，将DDR内存的命名规范进行了调整。

传统习惯是按照内存工作频率来命名，而DDR内存则以内存传输速率命名。

因此才有了今天的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等。

　　PC1600的实际工作频率是100MHz，而等效工作频率是200

MHz，那么它的数据传输率就为“数据传输率＝频率*每次传输的数据位数”，就是200MHz*64bit=12800Mb/s，再除以8就换算为MB为单位，就是1600MB/s，从而命名为PC1600。

DDR2传输标准

　　DDR2可以看作是DDR技术标准的一种升级和扩展：

DDR的核心频率与时钟频率相等，但数据频率为时钟频率的两倍，也就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。

而DDR2采用“4

bit

Prefetch（4位预取）”机制，核心频率仅为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半，这样即使核心频率还在200MHz，DDR2内存的数据频率也能达到800MHz-也就是所谓的DDR2

800。

　　目前，已有的标准DDR2内存分为DDR2400和DDR2533，今后还会有DDR2667和DDR2

800，其核心频率分别为100MHz、133MHz、166MHz和200MHz，其总