内存传输类型,是指内存所采用的内存类型。不同类型的内存,传输类型各有差异,在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等方面,都有不同。目前,市场中主要有的内存类型有SDRAM、DDRSDRAM和RDRAM三种。其中,DDRSDRAM内存占据了市场的主流,而SDRAM内存规格已不再发展,处于被淘汰的行列。RDRAM则始终未成为市场的主流,只有部分芯片组支持,而这些芯片组也逐渐退出了市场,RDRAM前景并不被看好。
1)SDRAM
SDRAM,即SynchronousDRAM(同步动态随机存储器),曾经是PC电脑上最为广泛应用的一种内存类型,即便在今天,SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。既然是同步动态随机存储器,那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。
SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格,而规格后面的数字,就代表着该内存最大所能正常工作的系统总线速度,如PC100,那就说明此内存可以在系统总线为100MHz的电脑中同步工作。
与系统总线速度同步,也就是与系统时钟同步,这样就避免了不必要的等待周期,减少数据存储时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用,因此数据可在脉冲上升期便开始传输。SDRAM采用3.3伏工作电压,168Pin的DIMM接口,带宽为64位。SDRAM不仅应用在内存上,在显存上也较为常见。
2)DDR
严格的说,DDR应该叫DDRSDRAM,人们习惯称为DDR。部分初学者也常看到DDRSDRAM,就认为是SDRAM。DDRSDRAM是DoubleDataRateSDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。
DDR内存是在SDRAM内存的基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系。因此,对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。因此,称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下,达到更高的数据传输率。
与SDRAM相比,DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据输送和输出的主要步骤,既独立执行,又保持与CPU完全同步。DDR使用了DLL(DelayLockedLoop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不需要提高时钟频率,就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。
从外形体积上看,DDR与SDRAM相比差别并不大。他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚,比SDRAM多出了16个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准,而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。
3)RDRAM
RDRAM(RambusDRAM)是美国的RAMBUS公司开发的一种内存。与DDR和SDRAM不同,它采用了串行的数据传输模式。在推出时,因为其彻底改变了内存的传输模式,无法保证与原有的制造工艺相兼容,而且内存厂商要生产RDRAM,还必须要加纳一定专利费用,再加上其本身制造成本,就导致了RDRAM从一问世就高昂的价格,让普通用户无法接收。而同时期的DDR则能以较低的价格,不错的性能,逐渐成为主流,虽然RDRAM曾受到英特尔公司的大力支持,但始终没有成为主流。
RDRAM的数据存储位宽是16位,远低于DDR和SDRAM的64位。但在频率方面,则远远高于二者,可以达到400MHz乃至更高。同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,内存带宽能达到1.6Gbyte/s。
普通的DRAM行缓冲器的信息,在写回存储器后便不再保留,而RDRAM则具有继续保持这一信息的特性,于是在进行存储器访问时,如行缓冲器中已经有目标数据,则可利用,因而实现了高速访问。另外,其可把数据集中起来,以分组的形式传送。所以,只要最初用24个时钟,以后便可每1时钟读出1个字节。一次访问所能读出的数据长度,可以达到256字节。
4)DDR2
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倍于外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
DDR和DDR2技术对比的数据此外,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。
内存常见术语介绍。
BANK:BANK是指内存插槽的计算单位(也有人称为记忆库),它是计算机系统与内存间资料汇流的基本运作单位。
内存的速度:内存的速度是以每笔CPU与内存间数据处理耗费的时间来计算,为总线循环(bus cycle)以奈秒(ns)为单位。
内存模块 (Memory Module):提到内存模块是指一个印刷电路板表面上有镶嵌数个记忆体芯片chips,而这内存芯片通常是 DRAM芯片,但近来系统设计也有使用快取隐藏式芯片镶嵌在内存模块上内存模块是安装在PC 的主机板上的专用插槽(Slot)上镶嵌在Module上 DRAM芯片(chips)的数量和个别芯片(chips)的容量,是决定内存模块的设计的主要因素。
SIMM (Single In-line Memory Module):电路板上面焊有数目不等的记忆IC,可分为以下2种型态:
72PIN:72脚位的单面内存模块是用来支持32位的数据处理量。
30PIN:30脚位的单面内存模块是用来支持8位的数据处理量。
DIMM (Dual In-line Memory Module):(168PIN) 用来支持64位或是更宽的总线,而且只用3.3伏特的电压,通常用在64位的桌上型计算机或是服务器。
RIMM:RIMM模块是下一世代的内存模块主要规格之一,它是Intel公司于1999年推出芯片组所支持的内存模块,其频宽高达1.6Gbyte/sec。
SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module) (144PIN): 这是一种改良型的DIMM模块,比一般的DIMM模块来得小,应用于笔记型计算机、列表机、传真机或是各种终端机等。
PLL: 为锁相回路,用来统一整合时脉讯号,使内存能正确的存取资料。
Rambus 内存模块 (184PIN): 采用Direct RDRAM的内存模块,称之为RIMM模块,该模块有184pin脚,资料的输出方式为串行,与现行使用的DIMM模块168pin,并列输出的架构有很大的差异。
6层板和4层板(6 layers V.S. 4 layers): 指的是电路印刷板PCB Printed Circuit Board 用6层或4层的玻璃纤维做成,通常SDRAM会使用6层板,虽然会增加PCB的成本但却可免除噪声的干扰,而4层板虽可降低PCB的成本但效能较差。
Register:是缓存器的意思,其功能是能够在高速下达到同步的目的。
SPD:为Serial Presence Detect 的缩写,它是烧录在EEPROM内的码,以往开机时BIOS必须侦测memory,但有了SPD就不必再去作侦测的动作,而由BIOS直接读取 SPD取得内存的相关资料。
Parity和ECC的比较:同位检查码(parity check codes)被广泛地使用在侦错码 (error detection codes)上,他们增加一个检查位给每个资料的字元(或字节),并且能够侦测到一个字符中所有奇(偶)同位的错误,但Parity有一个缺点,当计算机查到某个Byte有错误时,并不能确定错误在哪一个位,也就无法修正错误。
缓冲器和无缓冲器(Buffer V.S. Unbuffer):有缓冲器的DIMM 是用来改善时序(timing)问题的一种方法无缓冲器的DIMM虽然可被设计用于系统上,但它只能支援四条DIMM。若将无缓冲器的DIMM用于速度为100Mhz的主机板上的话,将会有存取不良的影响。而有缓冲器的DIMM则可使用四条以上的内存,但是若使用的缓冲器速度不够快的话会影响其执行效果。换言之,有缓冲器的DIMM虽有速度变慢之虞,但它可以支持更多DIMM的使用。
自我充电 (Self-Refresh):DRAM内部具有独立且内建的充电电路于一定时间内做自我充电, 通常用在笔记型计算机或可携式计算机等的省电需求高的计算机。
预充电时间 (CAS Latency):通常简称CL。例如CL=3,表示计算机系统自主存储器读取第一笔资料时,所需的准备时间为3个外部时脉 (System clock)。CL2与CL3的差异仅在第一次读取资料所需准备时间,相差一个时脉,对整个系统的效能并无显着影响。
时钟信号 (Clock):时钟信号是提供给同步内存做讯号同步之用,同步记忆体的存取动作必需与时钟信号同步。