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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;
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SD