史上最强的内存知识帖子！

会员69985

一。内存的历史
大家都知道随着电脑数据总线宽度的增加，电脑对内存数据线的宽度要求也不断提高。内存数据线的宽度从早期的1bit提高到4bit、8bit、32bit和目前的64bit。内存接插形式也经历了DIP内存、SIMM内存和DIMM内存时代。
1、DIP内存
DIP内存即普通双列直插内存芯片，主要应用于数据宽度为8bit的Apple机、PC机、PC/XT机时代。DIP内存直接焊接在主板上或插在主板的DIP插座上，早期的DIP仅有1bit数据，需以9片为一组安装，其中8片为数据位，一片为校验位。
2、SIMM内存
SIMM（Single-In Line Memory Module），单边接插内存模块。SIMM内存是一条焊有多片内存芯片的印刷电路板，插在主板内存插槽中，它分30线SIMM和72线SIMM两种类型。
30线SIMM内存条诞生于286时代，有8bit数据位（部分另加有1位校验位）。对16bit数据总线的286、386SX主板均以两条为一组安装，对32bit数据总线的386DX、486主板则需以四条为一组安装，30线内存条常见容量有256KB、1MB和4MB。
72线SIMM内存条诞生于486时代后期，有32bit数据位。对32bit数据总线的486主板，可以一条为一组安装；对有64bit内存数据总线的586主板，需以二条为一组安装。72线内存条常容量有4MB、8MB、16MB和32MB。
3、DIMM内存
DIMM（Dual In-Line Memory Module）双边接插内存模块。主板上的DIMM内存插槽两边均有金属引脚线，每边84线双边共有84*2=168条引脚，故而常称其为168线内存条。
168线DIMM内存条有64bit数据位，在586级主板上安装一条即能工作。目前大多主板均采用DIMM内存条。168线内存条的常见容量有32MB、64MB、128MB。

    内存技术的发展历程
    作为电脑主存储器的DRAM存储器问世以来，存储器制造技术也不断在提高,先后出现了FPM DRAM、EDO DRAM、BEDO DRAM、SDRAM、DDR DRAM、Rambus DRAM等多种存储器，主要技术向高集成度、高速度、高性能方向发展。
    FPM DRAM：又叫快页内存，是传统DRAM的改进型产品，在Intel 286、386时代很流行。其主要特点是采用了不同于早期DRAM的列地址读出方式，以30pin的FPM DRAM为例，每秒刷新率可以达到几百次，在当时是非常惊人的，从而提高了内存的传输速率。但由于FPM DRAM使用了同一电路来存取数据的方式，因此也带来一些弊端，例如FPM DRAM在存取时间上会有一定的时间间隔，而且在FPM DRAM中，由于存储地址空间是按页排列的，因此当访问到某一页面后，再切换到另一页面会占用额外的时钟周期。
    在Intel 286、386时代，我们常常可以看到一块PCB电路板上有着2至3枚双排针脚的内存芯片，容量只有1MB或2MB，因此可以说早期的FPM内存容量是非常低的，这样的容量摆到现在看来，几乎是不可想象的，但当时就是这样，能有4MB内存的电脑已是极高的配置了。进入Intel 486时代以后，电脑的各个部分也都在飞速发展着，从电脑内部总线到操作系统没有一处不在发生着变化。至此大容量内存的发展由此进入快车道。新的FPM DRAM内存开始采用72pin接口，由4/8颗内存芯片组成的4MB、8MB、16MB容量内存条逐渐大量面世，到了后期，32MB内存也渐露身影，按理说72pin SIMM FPM是32bit产品，比30pin SIMM FPM性能更好些，但当时72pin SIMM FPM价格相对较高，个人用户考虑价格问题减缓了新品的推广。至此，内存的类型也开始发生新的变化。
    EDO DRAM：一种被称为EDO的采用新的寻址方式的内存开始流行。EDO内存（Extended DAta Out）也称“扩展数据输出内存”。它的工作原理基本与FPM DRAM类似，取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔，可在把数据发给CPU的同时去访问下一个页面，故而速度要比普通的DRAM快出15%~30%。EDO DRAM的工作电压是5V，带宽32bit，其接口方式多为72pin的SIMM类型，但也有168pin的DIMM类型。由于Pentium及其以上级别系统的数据总线宽度都是64bit的，所以EDO DRAM与FPM DRAM都必须以一对一组的形式同时安装，共同组成一个Bank。486后期的有些主板和大多586主板均支持EDO DRAM。除了速度快、主板支持率高的特点外，EDO DRAM在制造上只是在原来DRAM基础上增加了少量EDO逻辑电路，因此成本与FPM DRAM相差不大，于是EDO DRAM一上市就得到了很好的推广，直到更高性能的SDRAM出现之后，EDO DRAM才退出市场。
    SDRAM：当个人电脑进入Intel Pentium时代后，SDRAM开始为大家所熟悉了，并一直流行到至今。SD（Synchronous Dynamic）RAM也称为“同步动态内存”，都是168线的，带宽为64bit，工作电压为3.3V，目前最快的速度可达6ns。它的工作原理是将RAM与CPU以相同的时钟频率进行控制，使RAM和CPU的外频同步，彻底取消等待时间，所以它的数据传输速度比EDO RAM又至少快了13%。采用64bit的数据宽，所以只需一根内存条就可以安装使用。
    对SDRAM的支持是从Intel的VX控制芯片组开始的。VX芯片组集成了许多新的功能，其中包括支持168pin的SDRAM，在VX主板中，我们一般可以看到有四根可插72pin内存的SIMM内存插槽，此外还有一根可以插168pin的DIMM内存插槽，这也说明VX控制芯片是初次尝试支持SDRAM，不过VX控制芯片只是过渡时期的产品，真正能够完美支持SDRAM的是后来Intel发布的TX控制芯片，再来看TX主板，一般SIMM已被缩减至一组，甚至没有，而DIMM都有二根甚至三根。
    在当前，因为CPU的超频是很多人的共同话题，在经过CPU的再三发展后，外频的概念慢慢地被建立起来。内存与CPU是有着极强联系的，CPU的外频有了66MHz、100MHz等，于是内存的工作时钟也被确立起来。因为，内存需要工作在CPU的外频下，所以也就有了所谓的PC66、PC100等内存规范，甚至到后来的PC133规范。因为主频越高，工作的速度也就越快，所以SDRAM相对于EDO等各型内存，其存取周期所花的时间大大缩短，常见的一般有10ns、8ns、7ns等。
    在CPU被超频的同时，我们还接触到了一个CL问题。CL是CAS Latency的简称，CAS是指内存在存取数据的延迟时间，那么这个数据就代表着内存的反应速度。一般在主板的BIOS中，我们可以看到CL参数的调协，选项有2或3，数字小代表内存的反应速度较快，可以快速响应CPU给予的指令，并在高速下作。这也是衡量SDRAM优劣与否的重要标志之一。
    随着内存的进一步规范，我们可以看到在SDRAM内存条上有一个极小的芯片，一般以内存右下或右上的位置。这块极小的芯片被称为SPD。这块SPD其实就是一块2K的EPROM，它是在内存出厂时，由厂家将该内存的性能指标写入其中，用户在使用中，由主板将其内容读出，并在BIOS中内存类型为Auto的条件上，按SPD的内容来调整工作参数，以加强系统稳定性。
    DDR DRAM：DDR（Double Data Rate DRAM），双速率DRAM是DRAM技术的延续，与DRAM的主要区别是DDR DRAM能利用时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，因此不需提高工作频率就能成倍提高DRAM的速度，而且制成本并不高。此技术可应用于SDRAM和SGRAM，使得实际带宽增加了两倍。就实际功能来看，在100MHz下DDR SDRAM的理论带宽甚至可以达到1.66GB/s，在133MHz下可达到2.1GB/s，200MHz更可达到3.2GB/s。可以看到DDR DRAM在未来的高速PC系统和服务器中有着极大的应用前景。目前威盛和其它一些内存厂商正大力推广DDR SDRAM，欲使其成为下一代内存主流。AMD、VIA等厂商也在探讨其下一代主板芯片组中应用DDR SDRAM的可能性。
DDR内存现在渐渐成为内存市场中新的宠儿，因其合理的性价比从其诞生以来一直受到人们热烈的期望，希望这一新的内存产品全面提升系统的处理速度和带宽，就连对Rambus抱有无限希望的Intel公司也向外界宣布将以最快的速度生产支持DDR内存的新一代P4系统。不难看出，DDR真的是大势所趋。
近来市场上已闻诸多厂商开始陆续推出自己的DDR内存产品，国际上少数内存生产商之一的金士顿公司（Kingston）其实在去年年底就已完成了批量生产DDR内存的生产线的建设，现在金士顿公司(Kingston)已准备开始向全球接受订单开始大量供货了。
那么究竟什么是DDR内存呢？其技术优势又在何处呢？请让我们先了解一下这样新的事物。
DDR是Double Data Rate SDRAM的缩写（双倍数据速率）。DDR SDRAM内存技术是从主流的PC66，PC100，PC133 SDRAM技术发展而来。这一新技术使新一代的高性能计算机系统成为可能，包括台式机、工作站、服务器、便携式，也包括新的通信产品，如路由器。DDR内存目前被广泛应用于高性能图形适配器。
DDR DIMMs与SDRAM DIMMs的物理元数相同，但两侧的线数不同，DDR应用184pins，而SDRAM则应用168pins。因此，DDR内存不向后兼容SDRAM，要求专为DDR设计的主板与系统。
DDR内存技术是成熟的PC100和PC133SDRAM技术的革命性进步。DDR内存芯片由半导体制造商用现有的晶圆片，程序及测试设备生产，从而降低了内存芯片的成本。Kingston能够利用其现有的制造与测试设备在全球范围内提供DDR模块。
主要的技术及芯片公司，包括Intel, AMD, Via Technology, Acer Labs (Ali), Silicon Integrated Systems (SiS), nVidia, ATI,及ServerWorks都已宣布支持DDR内存。主板及系统支持DDR内存在2000的Q4中已获引进，在2001年将被大量采用。
DDR DIMM的规范由JEDEC定案。JEDEC是电子行业联盟的半导体工业标准化组织。大约300家会员公司提交行业中每一环节的标准，积极合作来发展符合行业需求的标准体系。Kingston是JEDEC的长期会员，并且是JEDEC的理事会成员。

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二。DDR2与DDR的区别
与DDR相比，DDR2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下，可以提供相当于DDR内存两倍的带宽。这主要是通过在每个设备上高效率使用两个DRAM核心来实现的。作为对比，在每个设备上DDR内存只能够使用一个DRAM核心。技术上讲，DDR2内存上仍然只有一个DRAM核心，但是它可以并行存取，在每次存取中处理4个数据而不是两个数据。
DDR2与DDR的区别示意图
与双倍速运行的数据缓冲相结合，DDR2内存实现了在每个时钟周期处理多达4bit的数据，比传统DDR内存可以处理的2bit数据高了一倍。DDR2内存另一个改进之处在于，它采用FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式。
然而，尽管DDR2内存采用的DRAM核心速度和DDR的一样，但是我们仍然要使用新主板才能搭配DDR2内存，因为DDR2的物理规格和DDR是不兼容的。首先是接口不一样，DDR2的针脚数量为240针，而DDR内存为184针；其次，DDR2内存的VDIMM电压为1.8V，也和DDR内存的2.5V不同。
DDR2的定义：
DDR2（Double Data Rate 2） 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，并且能够以内瞂X刂谱芟?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，DDR 200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DDR 400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Post CAS。
OCD（Off-Chip Driver）：也就是所谓的离线驱动调整，DDR II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。
Post CAS：它是为了提高DDR II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

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三。内存带宽的基础知识
1． 何谓内存带宽

从功能上理解，我们可以将内存看作是内存控制器（一般位于北桥芯片中）与CPU之间的桥梁或与仓库。显然，内存的容量决定“仓库”的大小，而内存的带宽决定“桥梁”的宽窄，两者缺一不可，这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。除了内存容量与内存速度，延时周期也是决定其性能的关键。当CPU需要内存中的数据时，它会发出一个由内存控制器所执行的要求，内存控制器接著将要求发送至内存，并在接收数据时向CPU报告整个周期（从CPU到内存控制器，内存再回到CPU）所需的时间。毫无疑问，缩短整个周期也是提高内存速度的关键，这就好比在桥梁上工作的警察，其指挥疏通能力也是决定通畅度的因素之一。更快速的内存技术对整体性能表现有重大的贡献，但是提高内存带宽只是解决方案的一部分，数据在CPU以及内存间传送所花的时间通常比处理器执行功能所花的时间更长，为此缓冲区被广泛应用。其实，所谓的缓冲器就是CPU中的一级缓存与二级缓存，它们是内存这座“大桥梁”与CPU之间的“小桥梁”。事实上，一级缓存与二级缓存采用的是SRAM，我们也可以将其宽泛地理解为“内存带宽”，不过现在似乎更多地被解释为“前端总线”，所以我们也只是简单的提一下。事先预告一下，“前端总线”与“内存带宽”之间有着密切的联系，我们将会在后面的测试中有更加深刻的认识。

?2． 内存带宽的重要性

内存带宽为何会如此重要呢？在回答这一问题之前，我们先来简单看一看系统工作的过程。基本上当CPU接收到指令后，它会最先向CPU中的一级缓存（L1 Cache）去寻找相关的数据，虽然一级缓存是与CPU同频运行的，但是由于容量较小，所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级的二级缓存（L2 Cache）寻找，同样的道理，当所需要的数据在二级缓存中也没有的话，会继续转向L3 Cache（如果有的话，如K6-2＋和K6-3）、内存和硬盘。由于目前系统处理的数据量都是相当巨大的，因此几乎每一步操作都得经过内存，这也是整个系统中工作最为频繁的部件。如此一来，内存的性能就在一定程度上决定了这个系统的表现，这点在多媒体设计软件和3D游戏中表现得更为明显。3D显卡的内存带宽（或许称为显存带宽更为合适）的重要性也是不言而喻的，甚至其作用比系统的内存带宽更为明显。大家知道，显示卡在进行像素渲染时，都需要从显存的不同缓冲区中读写数据。这些缓冲区中有的放置描述像素ARGB（阿尔法通道，红，绿，蓝）元素的颜色数据，有的放置像素Z值（用来描述像素的深度或者说可见性的数据）。显然，一旦产生Z轴数据，显存的负担会立即陡然提升，在加上各种材质贴图、深度复杂性渲染、3D特效。
3．如何提高内存带宽

内存带宽的计算方法并不复杂，大家可以遵循如下的计算公式：带宽＝总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显，在这些乘数因子中，每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。然而，如今在频率上已经没有太大文章可作，毕竟这受到制作工艺的限制，不可能在短时间内成倍提高。而总线宽度和数据包个数就大不相同了，简单的改变会令内存带宽突飞猛进。DDR技术就使我们感受到提高数据包个数的好处，它令内存带宽疯狂地提升一倍。 当然，提高数据包个数的方法不仅仅局限于在内存上做文章，通过多个内存控制器并行工作同样可以起到效果，这也就是如今热门的双通道DDR芯片组（如nForce2、I875/865等）。事实上，双通道DDR内存控制器并不能算是新发明，因为早在RAMBUS时代，RDRAM就已经使用了类似技术，只不过当时RDRAM的总线宽度只有16Bit，无法与DDR的64Bit相提并论。内存技术发展到如今这一阶段，四通道内存控制器的出现也只是时间问题，VIA的QBM技术以及SiS支持四通道RDRAM的芯片组，这些都是未来的发展方向。至于显卡方面，我们对其显存带宽更加敏感，这甚至也是很多厂商用来区分高低端产品的重要方面。同样是使用DDR显存的产品，128Bit宽度的产品会表现出远远胜过64Bit宽度的产品。当然提高显存频率也是一种解决方案，不过其效果并不明显，而且会大幅度提高成本。值得注意的是，目前部分高端显卡甚至动用了DDRII技术，不过至少在目前看来，这项技术还为时过早。

4．如何识别产品的内存带宽

对于内存而言，辨别内存带宽是一件相当简单的事情，因为SDRAM、DDR、RDRAM这三种内存在外观上有着很大的差别，大家通过下面这副图就能清楚地认识到。唯一需要我们去辨认的便是不同频率的DDR内存。目前主流DDR内存分为DDR266、DDR333以及DDR400，其中后三位数字代表工作频率。通过内存条上的标识，自然可以很方便地识别出其规格。相对而言，显卡上显存带宽的识别就要困难一些。在这里，我们应该抓住“显存位宽”和“显存频率”两个重要的技术指标。显存位宽的计算方法是：单块显存颗粒位宽×显存颗粒总数，而显存频率则是由"1000/显存颗粒纳秒数"来决定。一般来说，我们可以从显存颗粒上一串编号的最后2两位看出其纳秒数，从中也就得知其显存频率。至于单块显存颗粒位宽，我们只能在网上查询。HY、三星、EtronTech（钰创）等都提供专用的显存编号查询网站，相当方便。只要输入相应的显存颗粒编号即可。此外，使用RivaTuner也可以检测显卡上显存的总位宽，大家打开RivaTuner在MAIN菜单即可看到。

会员96661

谢谢！！！！！！！！！！

会员97061

题目有些夸大，题目有些夸大，

会员10161

谢谢分享，学习学习。

会员101750

谢谢提供分享，认真学习学习。

会员100122

史上最强？？？粘贴复制也这样说啊

会员27433

好东西！这里太好了，我新来的

会员13022

扫盲级的贴子！娱乐性比较强！！！！！！

会员132596

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会员141568

汗~

史上最强的内存知识就这样？

会员8322

对于维修来说  上面的全部慢慢看完有点浪费时间

会员143185

谢谢提供分享