電腦內存條的作用、類型以及內存插槽的知識介紹
2020-10-26 22:18:44
供稿：網友
內存條的作用
內存是電腦中的主要部件，它是相對于外存而言的。我們平常使用的程序，如WindowsXP系統、打字軟件、游戲軟件等，一般都是安裝在硬盤等外存上的，但僅此是不能使用其功能的，必須把它們調入內存中運行，才能真正使用其功能，我們平時輸入一段文字，或玩一個游戲，其實都是在內存中進行的。通常我們把要永久保存的、大量的數據存儲在外存上，而把一些臨時的或少量的數據和程序放在內存上。其是連接CPU 和其他設備的通道，起到緩沖和數據交換作用。 當CPU在工作時，需要從硬盤等外部存儲器上讀取數據，但由于硬盤這個“倉庫”太大，加上離CPU也很“遠”，運輸“原料”數據的速度就比較慢，導致CPU的生產效率大打折扣！為了解決這個問題，人們便在CPU與外部存儲器之間，建了一個“小倉庫”—內存。
內存條類型和接口
一、DIMM（雙inline記憶模塊，雙列直插內存模塊）SDRAM接口；SDRAM dimm 為168Pin DIMM結構，如下圖。金手指沒面為84Pin，金手指上有兩個卡口，用來避免插入接口時，錯誤將內存反方向插入導致燒毀。
不可否認的是，SDRAM 內存由早期的66MHz，發展后來的100MHz、133MHz，盡管沒能徹底解決內存帶寬的瓶頸問題，但此時CPU超頻已經成為DIY用戶永恒的話題，所以不少用戶將品牌好的PC100品牌內存超頻到133MHz使用以獲得CPU超頻成功，值得一提的是，為了方便一些超頻用戶需求，市場上出現了一些PC150、PC166規范的內存。
盡管SDRAM PC133內存的帶寬可提高帶寬到1064MB/S，加上Intel已經開始著手最新的Pentium 4計劃，所以SDRAM PC133內存不能滿足日后的發展需求，此時，Intel為了達到獨占市場的目的，與Rambus聯合在PC市場推廣Rambus DRAM內存（稱為RDRAM內存）。與SDRAM不同的是，其采用了新一代高速簡單內存架構，基于一種類RISC(Reduced Instruction Set Computing，精簡指令集計算機)理論，這個理論可以減少數據的復雜性，使得整個系統性能得到提高。
二、DDR內存，DIMM DDRAM內存接口采用184pin DIMM結構，金手指每面有92pin，如下圖所示（DDR內存金手指上只有一個卡口）
有184針的DDR內存（DDR SDRAM）
SDRAM 內存條
芯片和模塊
標準名稱 I/O 總線時脈 周期 內存時脈 數據速率 傳輸方式 模組名稱 極限傳輸率
DDR-200 100 MHz 10 ns 100 MHz 200 Million 并列傳輸 PC-1600 1600 MB/s
DDR-266 133 MHz 7.5 ns 133 MHz 266 Million 并列傳輸 PC-2100 2100 MB/s
DDR-333 166 MHz 6 ns 166 MHz 333 Million 并列傳輸 PC-2700 2700 MB/s
DDR-400 200 MHz 5 ns 200 MHz 400 Million 并列傳輸 PC-3200 3200 MB/s
利用下列公式，就可以計算出DDR SDRAM時脈。
DDR I/II內存運作時脈：實際時脈*2。 （由于兩筆資料同時傳輸，200MHz內存的時脈會以400MHz運作。）
內存帶寬=內存速度*8 Byte
標準公式：內存除頻系數=時脈／200→*速算法：外頻*（除頻頻率／同步頻率） （使用此公式將會導致4%的誤差）
三、DDR2內存，DDR2接口為240pin DIMM結構。金手指每面有120pin，與DDR DIMM一樣金手指上也只有一個卡口。但是卡口的位置與DDR內存不同，因此DDR內存條是插不進DDR2內存條的插槽里面的。因此不用擔心插錯的問題。
一款裝有散熱片的DDR2 1G內存條
DDR內存插槽
DDR2 能夠在100MHz 的發信頻率基礎上提供每插腳最少400MB/s 的帶寬，而且其接口將運行于1.8V 電壓上，從而進一步降低發熱量，以便提高頻率。此外，DDR2 將融入CAS、OCD、ODT 等新性能指標和中斷指令，提升內存帶寬的利用率。從JEDEC組織者闡述的DDR2標準來看，針對PC等市場的DDR2內存將擁有400、533、667MHz等不同的時鐘頻率。高端的DDR2內存將擁有800、1000MHz兩種頻率。DDR-II內存將采用200-、220-、240-針腳的FBGA封裝形式。最初的DDR2內存將采用0.13微米的生產工藝，內存顆粒的電壓為1.8V，容量密度為512MB。
各類DDR2內存條的技術參數
標準名稱 I/O 總線時鐘頻率 周期 存儲器時鐘頻率 數據速率 傳輸方式 模塊名稱 極限傳輸率 位寬
DDR2-400 100 MHz 10ns 200 MHz 400 MT/s 并行傳輸 PC2-3200 3200MB/s 64位
DDR2-533 133 MHz 7.5 ns 266 MHz 533 MT/s 并行傳輸 PC2-4200
PC2-4300 4266 MB/s 64 位
DDR2-667 166 MHz 6 ns 333 MHz 667 MT/s 并行傳輸 PC2-5300
PC2-5400 5333 MB/s 64 位
DDR2-800 200 MHz 5 ns 400 MHz 800 MT/s 并行傳輸 PC2-6400 6400 MB/s 64 位
DDR2-1066 266 MHz 3.75 ns 533 MHz 1066 MT/s 并行傳輸 PC2-8500
PC2-8600 8533 MB/s 64 位
現時有售的DDR2-SDRAM已能達到DDR2-1200，但必須在高電壓下運作，以維持其穩定性。
四、DDR3內存條
第三代雙倍資料率同步動態隨機存取內存（Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory，一般稱為 DDR3 SDRAM），是一種電腦內存規格。它屬于SDRAM家族的內存產品，提供了相較于DDR2 SDRAM更高的運行效能與更低的電壓，是DDR2 SDRAM（四倍資料率同步動態隨機存取內存）的后繼者（增加至八倍），也是現時流行的內存產品。
DDR3相比起DDR2有更低的工作電壓， 從DDR2的1.8V降落到1.5V，性能更好更為省電；DDR2的4bit預讀升級為8bit預讀。DDR3目前最高能夠1600Mhz的速度，由于目前最為快速的DDR2內存速度已經提升到800Mhz/1066Mhz的速度，因而首批DDR3內存模組將會從1333Mhz的起跳。在Computex大展我們看到多個內存廠商展出1333Mhz的DDR3模組。
A-DATA出品的DDR3內存條（DDR SDRAM）
各類DDR2內存條的技術參數
標準名稱 I/O 總線時脈 周期 內存時脈 數據速率 傳輸方式 模組名稱 極限傳輸率 位元寬
DDR3-800 400 MHz 10 ns 400 MHz 800 MT/s 并列傳輸 PC3-6400 6.4 GiB/s 64 位元
DDR3-1066 533 MHz 712 ns 533 MHz 1066 MT/s 并列傳輸 PC3-8500 8.5 GiB/s 64 位元
DDR3-1333 667 MHz 6 ns 667 MHz 1333 MT/s 并列傳輸 PC3-10600 10.6 GiB/s 64 位元
DDR3-1600 667 MHz 5 ns 800 MHz 1600 MT/s 并列傳輸 PC3-12800 12.8 GiB/s 64 位元
DDR3-1866 800 MHz 42/7 933 MHz 1800 MT/s 并列傳輸 PC3-14900 14.4 GiB/s 64 位元
DDR3-2133 1066 MHz 33/4 1066 MHz 2133 MT/s 并列傳輸 PC3-17000 64 位元
DDR2和DDR3的區別
邏輯Bank數量，DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的設計，目的就是為了應對未來大容量芯片的需求。而DDR3很可能將從2GB容量起步，因此起始的邏輯Bank就是8個，另外還為未來的16個邏輯Bank做好了準備。
封裝（Packages），DDR3由于新增了一些功能，所以在引腳方面會有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封裝，16bit芯片采用96球FBGA封裝，而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規格。并且DDR3必須是綠色封裝，不能含有任何有害物質。
突發長度（BL，Burst Length），由于DDR3的預取為8bit，所以突發傳輸周期（BL，Burst Length）也固定為8，而對于DDR2和早期的DDR架構的系統，BL=4也是常用的，DDR3為此增加了一個4-bit Burst Chop（突發突變）模式，即由一個BL=4的讀取操作加上一個BL=4的寫入操作來合成一個BL=8的數據突發傳輸，屆時可透過A12位址線來控制這一突發模式。而且需要指出的是，任何突發中斷操作都將在DDR3內存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更靈活的突發傳輸控制（如4bit順序突發）。
尋址時序（Timing），就像DDR2從DDR轉變而來后延遲周期數增加一樣，DDR3的CL周期也將比DDR2有所提升。DDR2的CL范圍一般在2至5之間，而DDR3則在5至11之間，且附加延遲（AL）的設計也有所變化。DDR2時AL的范圍是0至4，而DDR3時AL有三種選項，分別是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3還新增加了一個時序參數──寫入延遲（CWD），這一參數將根據具體的工作頻率而定。
新增功能──重置（Reset），重置是DDR3新增的一項重要功能，并為此專門準備了一個引腳。DRAM業界已經很早以前就要求增這一功能，如今終于在DDR3身上實現。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡單。當Reset命令有效時，DDR3內存將停止所有的操作，并切換至最少量活動的狀態，以節約電力。在Reset期間，DDR3內存將關閉內在的大部分功能，所以有數據接收與發送器都將關閉。所有內部的程式裝置將復位，DLL（延遲鎖相環路）與時鐘電路將停止工作，而且不理睬數據總線上的任何動靜。這樣一來，將使DDR3達到最節省電力的目的。
新增功能──ZQ校準，ZQ也是一個新增的腳，在這個引腳上接有一個240歐姆的低公差參考電阻。這個引腳透過一個命令集，經由片上校準引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）來自動校驗數據輸出驅動器導通電阻與終結電阻器（ODT，On-Die Termination）的終結電阻值。當系統發出這一指令之后，將用相對應的時鐘周期（在加電與初始化之后用512個時鐘周期，在退出自刷新操作后用256個時鐘周期、在其他情況下用64個時鐘周期）對導通電阻和ODT電阻進行重新校準。
