PCEVA,PC绝对领域,探寻真正的电脑知识
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馬克【內存基礎知識,自集邦】

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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:36 | 只看该作者
内存传输标准汇总

DDR传输标准(184针 2.5V)
规格 传输标准 实际频率 等效传输频率 数据传输率
DDR200 PC1600 100 200 1600MB/s
DDR266 PC2100 133 266 2100MB/s
DDR333 PC2700 166 333 2700MB/s
DDR400 PC3200 200 400 3200MB/s
DDR433 PC3500 216 433 3500MB/s
DDR533 PC4300 266 533 4300MB/s

DDR2传输标准(240针 1.8V)
规格 传输标准 核心频率 总线频率 等效传输频率 数据传输率
DDR2 400 PC3200 100 200 400 3200MB/s
DDR2 533 PC4300 133 266 533 4300MB/s
DDR2 667 PC5300 166 333 667 5300MB/s
DDR2 800 PC6400 200 400 800 6400MB/s
DDR2 1066 PC8500 266 533 1066 8533MB/s
DDR2 1333 PC10600 333 666 1333 10667MB/s

DDR3传输标准(240针 1.5V)
规格 传输标准 核心频率 总线频率 等效传输频率 数据传输率
DDR3 1066 PC8500 133 533 1066 8533MB/s
DDR3 1333 PC10600 166 667 1333 10667MB/s
DDR3 1600 PC12800 200 800 1600 12800MB/s
DDR3 1800 PC14400 225 900 1800 14400MB/s
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:36 | 只看该作者
DDR SDRAM 特性


DDR SDRAM的英文全称为Double Data Rate SDRA中文译为双倍速率同步动态随机存储器。DDR是一种继SDRAM后产生的内存技术,它以两倍的速度传输数据,在日常使用中SDRAM是单数据传输模式 。从现在的发展形式来看DDR已经成功取代了SDR,成为市场主流。同时DDR面对它的继承者DDR2 SDRAM,同样存在着被淘汰的危险。

众所周知,SDRAM 特性是在一个内存时钟周期中,在一个方波上升沿时进行一次操作(读或写),而DDR则引用了一种新的设计,其在一个内存时钟周期中,在方波上升沿时进行一次操作,在方波的下降沿时也做一次操作,之所以在一个时钟周期中,而DDR则可以完成SDRAM两个周期才能完成的任务,所以理论上同速率的DDR内存与SDR内存相比,性能要超出一倍,可以简单理解为200MHZ DDR=400MHZ SDR。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:37 | 只看该作者
什么是SRAM?


SRAM是英文Static RAM的缩写,它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路,每隔一段时间,固定要对DRAM刷新充电一次,否则内部的数据即会消失,因此SRAM具有较高的性能,但是SRAM也有它的缺点,即它的集成度较低,相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积,但是SRAM却需要很大的体积。

在同样的运作频率下,由于 SRAM 对称的电路结构设计,使得每个记忆单元内所储存的数值都能以比 DRAM 快的速率被读取。按产生时间和工作方式来分,静态随机存储器也分为异步和同步。在一定的纳米制造技术下,SRAM容量比其它类型内存低,这是因为SRAM需要用更多的晶体管存储一个位(bit),因而造价也贵得多。由于 SRAM 通常都被设计成一次就读取所有的数据位 (Bit),比起高低地址的数据交互读取的 DRAM,在读取效率上也快上很多。因此,虽然 SRAM 的生产成本比较高,但在需要高速读写数据的地方,如静态随机存储器多用于二级高速缓存(Level 2 Cache)。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:38 | 只看该作者
主流DDR2内存定义


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,它采用了在时钟的上升/下降延时同时进行数据传输的方式,使DDR2内存拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。也就是说,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。 DDR2标准规定DDR2内存均要采用FBGA封装形式,和目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式是不同的。因为FBGA封装可以提供了更良好的电气性能和散热性,只有采用新的封装形式,DDR2内存才能稳定工作并且逐步提高运行频率。

第一代DDR的技术已经发展到了极限,很难再提高内存的工作频率;随着CPU主频的提高,前端总线对内存带宽的要求也更高,第一代DDR技术势必会被淘汰而有着较高频率的DDR2内存会有更好的发展前途。

DDR2与DDR的区别

DDR2内存除了与DDR内存在颗粒等方面外形上的不同,从技术角度来说也有着更多的不同之处。我们主要从以下三个方面进行探讨。

1、内存时序延迟问题:

在相同的核心频率情况下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。这是因为DDR2内存拥有两倍于DDR内存的4BIT预读取能力。虽然DDR2和DDR进行数据传输的基本方式一样,但DDR2却拥有两倍于DDR的预读取系统命令数据的能力。 但是在同等工作频率的DDR和DDR2内存中,后者的内存延时要慢于前者。所以较高的内存时序延迟问题,也影响了DDR2内存的性能,不过DDR2过高的工作频率可以弥补这个缺点。

2、内存的封装和发热量:

DDR2内存除了有两倍于DDR的传输能力,更重要的是它采用更低发热量、更低功耗的FBGA封装形式,使DDR2可以轻松实现频率提升,突破标准DDR的400MHZ限制。因为DDR内存通常采用TSOP芯片封装形式,这种封装形式超过200MHz或更高频率时,它的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,会影响它的稳定性和频率提升。而DDR2内存均采用FBGA封装形式,提供了更好的电气性能与散热性,所以相对DDR来说更容易超频。。

3、DDR2采用的新技术:

相比较DDR,DDR2采用了三项新的技术,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。

ODT:ODT是内建核心的终结电阻器。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。

Post CAS:它是为了提高DDR II内存的利用效率而设定的。

简单地总结一下,DDR2采用了FBGA封装形式和新技术,以较低的发热量和较高的工作频率,能够满足未来PC对内存带宽的要求,在DDR3内存还没有普及的情况下,DDR2内存在未来的几年里仍是内存技术发展的主流。当然DDR2内存较高延迟等缺点也是不容忽视的。但是瑕不掩玉,淘汰DDR,推行DDR2已是各大IT厂商主要工作。

DDR2 与 DDR3 的差异

目前,DDR2内存在市场上如火如荼,如日中天。但是DDR2也不是没有缺陷的。随着技术的更新,人们更多的期望DDR3内存能替代DDR2,成为市场的宠儿。那么DDR2与DDR3的差异在哪?

1.              DDR3 采 8 bit 预取设计,较 DDR2 4bit 的预取设计为倍数成长,运算频率介于 800MHz -2100MHz 。

2.              DDR3 的规格要求将电压控制在 1.5V ,比 DDR2 的 1.8V 更为省电。

3.              DDR3 采用 ASR(Automatic self-refresh) 的设计,以确保在数据不遗失情况下,尽量减少更新频率来降低温度。

4.              DDR2 为 0.11um 制程上生产, DDR3 估计会在 90nm或65nm的制程上量产。

5.              DDR3采用点对点的拓朴架构,以减轻地址/命令与控制总线的负担。

仅从技术角度上分析,DDR3取代DDR2指日可待。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:42 | 只看该作者
SDRAM的基本信号与命令




SDRAM从发展到现在已经经历了四代,分别是:第一代SDR SDRAM,第二代DDR SDRAM,第三代DDR2 SDRAM,第四代DDR3 SDRAM

SDRAM的行地址线和列地址线是分时复用的,即地址要分两次送出,先送出行地址,再送出列地址。这样,可以大幅度减少地址线的数目。提高器件的性能。但寻址过程也会因此而变得复杂。新型SDRAM的存储容量一般比较大,如果采取简单的阵列结构,就会使存储器的字线和位线的长度、内部寄生电容和寄生电阻都变得很大,从而使整个存储器的存取速度变慢。实际上,现在的SDRAM一般都以BANK(存储块)为组织,将存储器分成很多独立的小块。由BANK地址线BA控制BANK间的选择,行地址线和列地址线贯穿所有的BANK,每个BANK的数据的宽度和整个存储器的宽度相同,这样,可以降低字线和位线的长度。从而加快数据的存储速度。同时,BA还可以使未被选中的BANK工作于低功耗的模式下,从而降低器件的功耗。

SDRAM的基本信号可以分成以下几类:

1.控制信号:包括片选(CS),同步时钟(CLK),时钟有效信号(CKE),写允许信号(WE),数据有效信号(DQM);

2.地址选择信号:行地址选择(RAS)、列地址选择(CAS)、行/列地址线(A0-A12)、BANK地址线(BA0-BA1);

3.数据信号:包括双向数据端口(DQ0-DQ15)、数据有效信号DQM等,DQM为低时,写入/读出有效;

SDRAM的基本命令

要正确对SDRAM进行操作,就必须输入多种命令,包括:模式寄存器设置、预充电、  突发停止及空操作等。 SDRAM的内部状态会根据下表的命令进行转移。其中,命令COM={CS#,RAS#,CAS#,WE#},也就是说,在这四条线上传输命令。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:42 | 只看该作者
SDRAM存储器的结构和工作原理

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SDRAM,即Synchronous DRAM(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系统总线速度,比如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。

在上电后,必须对SDRAM进行初始化操作后,才能进行其它操作,初始化操作的步骤如下:

1.SDRAM上电后至少需要等待100-200us,等待时间结束后还至少要执行一条空操作命令。

2.SDRAM执行一条预充电命令后,要执行一条空操作命令,这两个操作会使所有的存储单元进行一次预充电,从而使所有阵列中的器件处于待机状态。

3.SDRAM要执行两条自刷新命令,每一条刷新命令之后,都需要执行一条空操作命令。这些操作会使SDRAM内部的刷新及计数器进入正常运行状态,以便为SDRAM模式寄存器编程做好准备。

4.执行加载模式寄存器命令。上述4步完成后,SDRAM就进入正常工作状态。

SDRAM的读操作需要地址线和数据线配合并发出一系列的命令来完成。SDRAM的读操作只有突发模式,而写操作则有突发模式和非突发模式。具体如下:

带预充电的突发读写模式,能够最大访问的列地址最大数目为1,2,4,8;

不带有机充电的全页读写模式,可以任意控制一次操作的列地址的最大数。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:43 | 只看该作者
什么是相变内存?

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1.什么是相变内存?

相变内存“Phase-Change Memory”,简称“PCM”,是一种非易失性的内存产品,是通过加热的方法改变硫属化物玻璃(chalcogenide glass)的晶体状态,从而实现信息的存储。相变内存结合了DRAM内存的高速存取,以及闪存在关闭电源之后保留数据的特性,被业界视为未来闪存和内存的替代品。可以在不删除现有数据的情况下写入数据,这比如今的内存更为快捷。相变内存的功耗只有现有闪存的一半,但是读写速度可以达到闪存的1000倍。

2.相变内存的原理?

相变内存实现的原理,是“通过加热的方法改变硫属化物玻璃(chalcogenide glass)的晶体状态,从而实现信息的存储。”简单的来说,就是一种非易失性DRAM,这是一个同时拥有内存条的存储传输效率,和FLASH存储的非易失性的比较完美的方案。当前使用的大多数闪存都有一个存放电荷的部分——“浮栅”,其设计特点是不会泄漏。因此,闪存可保持其存储的数据并且只在读、写或擦掉信息时需要供电非易失性数据保留也是一般计算机应用的一大优势,但是在闪存上写入数据要比在DRAM或SRAM上写入数据慢上千倍。而且,闪存存储单元在被写过大约10万次以后就会降质并且变得不再可靠。这对于许多消费应用来说并不是问题,但对那些必须频繁重写的应用,如计算机主存储器或网络的缓冲存储器或存储系统来说,这将会带来问题。相变存储器的核心是一小片半导体合金膜,它可以在有序的、具有更低电阻的结晶相位与无序的、具有更高电阻的非结晶相位之间快速转换。因为无需电能来保持这种材料的任意一种相位,所以,相变存储器是非易失性的。

3. 相变内存的优势

相变内存的优点是,可以在不删除现有数据的情况下写入数据,这比如今的内存更为快捷。同普通的Flash芯片相比,PCM内存的数据写入时间仅为1/500s,写入时的耗电量也不足Flash芯片的1/2。

相变内存相对来说是一种高性能组件,相变内存的能耗更低,能够在较小的空间中存储大量的数据。数据位也不容易被改变或损坏。相变内存是非易失性的,而且可以节约能源。当没有信息读取或者写入的时候,就没有能源消耗。相变内存的写入持久性要远远高于NAND。NAND闪存的生命周期大约在10000到100000个写入周期,相变内存的生命周期大约是它的三到五倍。

总之,相变内存至少在写入速度、读写寿命和功耗上,与闪存相比具有明显的优势,而与传统内存相比,又具有非易失性的优点。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:45 | 只看该作者
DDR3内存主要特征

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DDR3内存采用了ODT(核心整合终结器)技术以及用于优化性能的EMRS技术,同时也允许输入时钟异步。在针脚定义方面,DDR3表现出很强的独立性,甚至敢于彻底抛弃TSOPII与mBGA封装形式,采用更为先进的FBGA封装。DDR III内存用了0.08微米制造工艺制造,将工作在1.5V的电压下在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。

更低的电压和power

新一代的DDR3在1.5V下工作,而DDR2是在1.8V下工作,相比来讲DDR3可以节约有16%的电能。这样可以弥补由于过多的操作频率所产生的高电能消耗。同时,减少的能量消耗可以延长部件的使用寿命。

DDR3在电能的节约方面看起来像是一个局部更新机制。这样宝贵的系统电池及电能资源将减少所需要消耗。在更新部分,动态随机存取存储器非积极用途上。它包括了一个热传感器,当系统没有处于高性能要求时,以便系统支持最小的更新周期从而达到更长时间的电能节省。

更多的内部BANKs

为了更高的系统速度,与DDR2的内部4banks比DDR3采用内部8banks。随着动态随机存取存储器尺寸的增长,这将允许更先进的pre-fetch(预读)而减少access latency(访问反应时间)。

注册模式的区别

由于集成了众多特点,DDR3的初始化采用了一种新的方式。MRS(注册模式)是re-engineered(双引擎)从而加快并且更有效化内存系统的配置。

Fly-by模块布局

对于更高频率的操作,DDR3在内存模块(DIMM)信号整合上更加严格。在极端频率下,信号路径不能再保持平稳,但又不得不调整以匹配每一个动态随机存取存储器。这意味着地址和控制线路将成为一条独立的取代DDR2中分支的T布局路径的连接两个动态随机存取存储器的路径。这种方法去除了机械的线路平衡转向了由固定在内存系统训练的控制者产生的自动的信号时间延迟。每一个DDR3 DRAM都有一个自动的水平电路作标准来记忆标准数值。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:47 | 只看该作者
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:48 | 只看该作者
FB-DIMM的逻辑架构

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FB-DIMM的全称是“Fully Buffered DIMM(全缓存模组技术)”,大家从其名称中便可直观了解到它的设计思想。如上面所述,FB-DIMM其实就是在一个标准DDR2内存基础上,增加了一枚用于数据中转、读写控制的缓冲控制芯片。

该枚芯片承担着以下几方面的任务:第一,负责管理FB-DIMM的高速串行总线,承担数据发送和接收的指派任务,这包含一组数据读取的14位串行通路和一组用于数据写入的10位通路;

第二,实现并行数据与串行数据流的翻译转换工作—我们知道,缓冲芯片从内存中读取出来的原始数据原本都为并行格式,它们在通过高速串行总线发送出去之前就必须先转换为对应的串行数据流,而这个任务也必须由缓冲芯片来完成,反之,从内存控制器传来的串行数据流要转成指定的并行格式,然后才能写入到内存芯片中,缓冲芯片自然也要承担这个任务;

第三,缓冲芯片必须承担多个模组的通讯联络任务,如果在一个内存通道中存在多条FB-DIMM模组,那么各个FB-DIMM模组间的数据都是通过缓冲芯片来传递、转发的。不难看出,缓冲芯片实际上是FB-DIMM的大脑,它承担所有的控制、传输和中转任务。

使用串行总线作为传输媒介,FB-DIMM便顺理成章拥有跨越式的高接口带宽。根据1.0版标准定义,FB-DIMM模组的串行总线有 3.2GHz、4.0GHz和4.8GHz三种频率规格,而每条模组的有效位宽为24bit,所对应的接口带宽便是9.6GBps、12GBps和 14.4GBps,远远超过了现有的DDR2内存。

不过,如果你认为这就是FB-DIMM的实际性能,那你就错了,FB-DIMM的接口带宽与实际读写带宽其实是两个概念,前者所指的只是每个模组串行总线的最高带宽,它在含义上类似串行ATA接口—串行ATA的总线带宽达到150MBps,但这并不是指串行ATA硬盘能达到这个速度,代表的只是带宽的最高值。

同样,FB-DIMM的接口带宽同样如此,模组的实际性能仍取决于内存芯片规格和模组位宽设计。如果采用DDR2-533芯片、64bit位宽设计,那么这条FB-DIMM的有效带宽仍然只有4.2GBps,同现有的DDR2-533内存完全一样。FB-DIMM之所以能拥有高性能,关键在于串行传输技术让它摆脱了并行总线难以实现多通道设计的问题,使得在计算机中引入六通道设计成为可能,借此达到传统DDR体系难以想象的超高带宽,这就是FB -DIMM的真正奥秘所在。

不过,引入缓冲设计也会产生一个新的问题。数据在传输过程中需要经过缓冲和转换,不可避免需要花费额外的延迟时间,对性能产生负面影响。但随着工作频率的提升,这个缺陷会变得越来越不明显。为了保持信号稳定,DDR2内存的延迟时间将随着工作频率的提高而快速增加,而FB-DIMM的延迟时间增幅平缓,所以虽然现在FB-DIMM延迟较高,但当单条模组的带宽达到4GBps左右时,FB-DIMM与DDR2内存延迟时间相当,超过这个临界点之后,DDR2内存的延迟时间将明显长于FB-DIMM。换句话说,FB-DIMM系统不仅具有更高的数据带宽,而且延迟时间更短、反应速度更快。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-17 23:49 | 只看该作者
FB-DIMM三大优点

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在多通道设计上,FB-DIMM非常灵活,你可以使用单通道、双通道、四通道或者是六通道,几乎可以同Rambus公司的XDR内存相媲美,其中关键便是串行总线设计。为了更好说明这一点,我们不妨引入DRR2内存来作为对比。

根据前面所述,大家可知每条FB-DIMM为24位,但它是由24条高速串行通路组成,不存在信号同步化的问题,对应主板PCB的线路也根本不必讲究长度一致,设计难度得到有效控制。从线路数量来考虑情况也与之类似,因使用差分信号技术,传输一个数据需要占用两条线路,那么单个FB-DIMM通道就一共需要48条数据线路,再加上12条地线、6条供电线路和3条共享的线路,线路总数只有69条。与之形成鲜明对比的是,一条DDR2模组总共需要用到240条线路,足足是FB-DIMM的三倍还多。而且DDR2内存的数据线路必须保持严格一致,设计难度较大。

从对比中大家可以看到二者的明显差别,即便是单通道DDR2系统,主板PCB上的空间被密密麻麻、设计极其复杂的蛇形线路占据,没有任何空余的地方。此外,数据线路和地线总共要占据两层PCB,供电线路又要占据一层,资源占用比较厉害。而图5右侧的双通道FB-DIMM方案就简单了许多,传输线路只占据极少的一部分PCB区域,总共只要两层PCB即可,差异极为明显。

目前,业界已很好地掌握了双通道DDR/DDR2技术,PCB设计人员可以在北桥芯片/CPU与内存DIMM槽间的空位设计出480条连接线路,至少其中的128条数据线需要保持严格一致。那么,FB-DIMM的多通道设计就变得非常自然了,六通道也只需要使用到414条连接线路,这些线路几乎都不需要保持严格一致的长度,实现成本比双通道DDR/DDR2要低得多。

高性能并非FB-DIMM的唯一优点,对服务器系统来说,FB-DIMM另一个关键的优点是它可实现超大容量。每个FB-DIMM通道都可以最多串联8条内存,一个服务器系统最多可以实现6个通道,装载48条FB-DIMM内存,而每条FB-DIMM内存的最大容量达到4GB,这样该系统可容纳的最高容量就达到了192GB。这么大的容量对于普通服务器没有什么意义,但对于高端系统乃至超级计算机,FB-DIMM带来的容量增益就非常明显。

要将如此之多的FB-DIMM内存插槽放置在主板上肯定是个大麻烦。显然,若采用现行内存槽方案,将导致主板PCB面积难以控制,为此,Intel为FB-DIMM系统定义了全新的连接模式,通过一块扩展板来实现多模组的连接。

FB-DIMM 1.0标准对此作出了明确的定义。主板上提供6个扩展槽,每个槽对应一个通道。每个扩展槽上可直接连接FB-DIMM模组或者是内存扩展板,每个扩展板上又有8个FB-DIMM连接槽,只要你愿意,可以将8条模组插在扩展板上,然后再将该内存扩展板插在主板上,依此类推,完成6通道、48条内存的安装。这种方法充分利用了机箱内部空间,巧妙解决了多模组安装的难题,构建高效能系统就显得更具可操作性。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:25 | 只看该作者
内存的自动刷新与自刷新




内存持续工作,它就得不断刷新数据,这也是内存最重要的操作。刷新分为两种,一种是自动刷新(Auto Refresh,简称AR),一种则是自刷新(Self Refresh,简称SR)。

Auto refresh 自动刷新 通常指的是RAS(行地址选择)刷新前的CAS(列地址选择),或者是RE刷新前的CE。每次内存控制器在RAS刷新周期前对CAS初始化时,一个内部地址计数器对

Self-Refresh自刷新在无时钟输人时使用。先执行进人自刷新命令(REFS - EN )进人自刷新模式。开始内部刷新地址计数器计数和刷新操作。刷新控制电路按一定的时间间隔提供刷新控制。Self-Refresh 通常用在power-saving 模式,或是sleep mode。可以少耗电。refresh period 越短,耗电量越大,为求省点,通常都尽可能的将refresh period加长。但是period 太长是有危险的,一旦不足以保持DRAM的内容,就会造成丢失。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:26 | 只看该作者
DRAM芯片工作原理

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一般来说DRAM芯片的工作原理,比SRAM要复杂。这主要是由于DRAM在存储数据的过程中需要对于存储的信息不停的刷新,这就成为了DRAM芯片和SRAM芯片之间的最大区别。

一、DRAM芯片针脚的作用

Intel在1979年发布的2188DRAM芯片,采用16Kx1 DRAM 18线DIP封装。是最早出现的一款DRAM芯片。我们现在来解读一下它所代表的意义:

“16K x 1”是指芯片可以存储16384个bit数据,同时期可同时进行1bit的读取或者写入操作。DRAM地址引脚为7根,SRAM地址引脚为14根,这颗16K DRAM通过DRAM接口把地址一分为二,然后利用两个连续的时钟周期传输地址数据。这样就可以节省一半的针脚实现和SRAM的同样功能,这种技术即多路技术(multiplexing)。可以完成同16K SRAM一样的工作。

DRAM减少地址引脚的主要原因是以下几个方面:

1.  同容量的DRAM要比SRAM体积少四倍。这样也就没有足够的空间安放与SRAM同样数量的引脚。所以必须减少地址引脚。

2.  厂商虽然可以将DRAM的体积加大增加引脚,但是为了降低成本和功耗,所以还是要减少地址引脚数量。

3.  大容量DRAM芯片一般采用多路寻址技术,这么做虽使DRAM芯片复杂,同时也使DRAM接口更加复杂,但是可以获得比同容量的SRAM更少的地址引脚。

二、DRAM芯片的刷新技术

由于DRAM的特性决定,DRAM能存储电荷的时间非常短暂,这样它需要在电荷消失之前进行刷新,直到下次写入数据或者计算机断电才停止。每次读写操作都要刷新DRAM内的电荷,因此DRAM设计为有规律的读取其内的内容。

刷新技术有以下几个好处:

1.只要使用/RAS激活每一行便可做到全部刷新。

2.用DRAM控制器来控制刷新,防止刷新操作干扰有规律的读写操作。

3.一般来说,DRAM行的数目比列的数量少,行越少刷新的时间也就越短。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:27 | 只看该作者
DDR3内存命名方式

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相比于DDR和DDR2,DDR3的改进之处非常多,最直观的表现有更高的频率(800-1600MHz)、更低的工作电压(1.5V),以及更低的工作温度和功耗等等,就技术层面讲则更加丰富,比如8-bit预取、新的寻址时序、新增重置和ZQ校准功能、支持DOT和ODC技术、参考电压分为两个、点对点(P2P)连接等等。DDR3芯片容量512Mb至8Gb。

DDR内存的"官方"名称是基于它的频宽运作方式,而不是它的时脉速率。一个将数据传输率转换成频宽的简单方法是乘以8,因此,DDR-400就是所谓的PC-3200;DDR2-800就是所谓的PC2-6400,以及DDR3-1600就是所谓的PC3-12800。

数学背后的转换方式很简单:PC内存模块是基于采用64位连接的SDRAM技术;一个字节有8位,64位就等于8个字节。举例来说,DDR2-800是每一条通道在每秒钟内可以传送800Mbits的数据;64条信道可以提供每个周期传送一个8字节的数据,所以800倍的8就是6400。

接下来的问题与"四舍五入"有关,第一个被注意到的是DDR-266(PC-2100)。它的数据传输率为266MHz,但其实是266.6(小数点后面不断重复)MHz,所以它的真实频宽速率应该是2133MHz。

现在的DDR3-1333拥有的最高频宽速率为10666MHz,它可以被视为整数并消去后面的位数而当作PC3-10600,也可以被四舍五入而成为PC3-10700,或者是不经任何四舍五入的动作而当作原来的PC3-10666,这取决于制造商所想要的命名方式。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:27 | 只看该作者
内存排阻的作用

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在内存芯片和内存引脚之间,为了提高电流的稳定性和抗干扰性,而提高数据信号的准确性,内存在这些部分都加装有贴片电容和电阻。

内存芯片下方均匀分布的“芝麻粒”,实际上是位于内存颗粒和金手指之间的“排阻”。排阻,是一排电阻的简称。我们知道,内存在处理、传输数据时会产生大小不一的工作电流。而在内存颗粒走线的必经之处安装一排电阻,则能够帮助内存起到稳压作用,让内存工作更稳定。从而提升内存的稳定性,增强内存使用寿命。而内存右边角上的“小绿豆”,我们一般称之为SPD。SPD是一存储体,它存储了厂商对内存的详细配置信息:如内存的工作电压,位宽,操作时序等。每次开机后自检时,系统都会首先读取内存SPD中的相关信息,来自动配置硬件资源,以避免出错。排阻的优势在于体积小,而且安装方便,非常适合大规模集成电路上使用,排阻的结构特性与贴片电阻是相同的,所以性能也基本相同,采用排阻生产的内存也是优质内存的标志之一,许多品牌优质内存都会采用排阻来生产成品的。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:28 | 只看该作者
升级内存开机时提示“ESCD 更新错误”

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ESCD全称“Extended System Configuration Data”,中文意思是扩展系统配置数据。主板BIOS会为现有的设备分配系统资源,当插入一块新的扩展卡时,因为新板卡要占用系统资源,这时就可能会与以前分配的资源产生冲突,系统在工作时就会表现出不稳定或提示错误。此时就需要对BIOS的某些选项进行调整。比如,将此时可将“Reset Configuration Data”或“Force Update ESCD”,设为“Enabled”,重新启动电脑,让主板BIOS重新为所有扩展卡分配系统资源。

“ESCD更新错误”是电脑使用过程中比较常见的问题。BIOS的“PnP/PCI Configurations”里有“Reset ConfigurationData”选项,有“Disable(禁用)”和“Enable(开启)”两项可选,默认状态是“Disable”,因此改变了电脑硬件配置时就会出现“ESCD 更新错误”,甚至导致出现无法正常启动的问题。所以当添加或更换了硬件后,应该把此项设为“Enable”,一般问题可以解决。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:29 | 只看该作者
什么是白牌内存?

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所谓的白牌内存是经历了一段严格而漫长的封装、测试等过程,却没有通过品质测试的流出品,由于这种内存颗粒是有瑕疵的,所以并不会打上内存颗粒厂家的名字。但是有许多小规模的内存厂商就拿这种颗粒来制造打有自己牌子的内存,还有的甚至将这种白牌内存颗粒打磨成其它牌子(一般是像金士顿、胜创这样的大厂的牌子)的产品来销售,这就是所谓的打磨内存条。

不过,白牌内存颗粒(或者说是瑕疵的内存颗粒)也不是不可以使用,它们当中有些可能只没有通过严格的品质测试流程,比如说:工作电压不稳、是达到某一规定工作频率时无法稳定工作等等,所以这些白牌内存条,大部分实际上是在一般情况下还是可以使用的。但是这种有瑕疵的产品,有时会使电脑系统不稳定。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:30 | 只看该作者
内存引起的常见故障

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开机无显示

内存条原因出现此类故障一般是因为内存条与主板内存插槽接触不良造成,只要用橡皮擦来回擦试其金手指部位即可解决问题(不要用酒精等清洗),还有就是内存损坏或主板内存槽有问题也会造成此类故障。

由于内存条原因造成开机无显示故障,主机扬声器一般都会长时间蜂鸣(针对Award Bios而言)。

Windows注册表经常无故损坏,提示要求用户恢复

此类故障一般都是因为内存条质量不佳引起,很难予以修复,唯有更换一途。

Windows经常自动进入安全模式

此类故障一般是由于主板与内存条不兼容或内存条质量不佳引起,常见于高频率的内存用于某些不支持此频率内存条的主板上,可以尝试在CMOS设置内降低内存读取速度看能否解决问题,如若不行,那就只有更换内存条了。

随机性死机

此类故障一般是由于采用了几种不同芯片的内存条,由于各内存条速度不同产生一个时间差从而导致死机,对此可以在CMOS设置内降低内存速度予以解决,否则,唯有使用同型号内存。还有一种可能就是内存条与主板不兼容,此类现象一般少见,另外也有可能是内存条与主板接触不良引起电脑随机性死机。01

内存加大后系统资源反而降低

此类现象一般是由于主板与内存不兼容引起,常见于高频率的内存内存条用于某些不支持此频率的内存条的主板上,当出现这样的故障后你可以试着在COMS中将内存的速度设置得低一点试试。

运行某些软件时经常出现内存不足的提示

此现象一般是由于系统盘剩余空间不足造成,可以删除一些无用文件,多留一些空间即可,一般保持在300M左右为宜。

从硬盘引导安装Windows进行到检测磁盘空间时,系统提示内存不足

此类故障一般是由于用户在config.sys文件中加入了emm386.exe文件,只要将其屏蔽掉即可解决问题。
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:30 | 只看该作者
内存混插的注意事项

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所谓内存混插,就是将不同规范(如DDR2 667和DDR2 800两种)的内存,或不同容量的内存,或不同品牌的内存在一台电脑中混合使用。内存混插虽然可以节省内存投资,但系统出问题的可能性却增大了。相对来说,不同容量、不同品牌的内存混插问题较少,因此,我们着重谈论不同规范的内存混插问题。

一、内存混插的原则

为了更好地保证内存混插的成功性和系统稳定性,一般情况下,我们都是将低规范、低标准的内存插入第一根内存插槽(即DIMM1)中,即采用就低原则。

二、内存混插的注意事项

1.不可将不同类型的内存混插。一般来说,不同类型的内存的工作电压存在较大的差异,而这个值远远高于内存本身的承受能力,而且不同类型的内存电气接口也大不相同,所以不可将不同类型的内存进行混插。即使主板上提供了两种或两种以上不同类型的内存插槽,除非主板拥有特殊设置项,如果将不同类型的内存混插,由于电压等多种因素,可能会缩短内存的使用寿命,甚至导致内存的烧毁。

2.不可将同类型、但不同电压的内存进行混插。即使同一种型号的内存,其电压也有不同。如SDRAM就有3.5V、3.3V之分。如果将这两种不同电压的内存混插,不仅会造成电脑不稳定现象的出现,而且会加速低电压内存的老化甚至是烧毁。

3.注意芯片组支持的Bank数目的限制。任何主板芯片组都对DIMM内存插槽(或其他形式的内存插槽)所支持的Bank数进行了限制。这也就是我们同时使用多根双面内存,且将所有内存插槽插满(而内存总容量并没有达到芯片组所支持的内存上限)时,计算机无法识别内存总容量,甚至是无法启动的一个重要原因。一般来说,在进行内存混插时,如果出现内存插槽插满的情况,其中一根至少应该是单面内存条。

三、内存混插常见的问题和解决方法

1.无法正常开机,甚至出现黑屏。这类现象主要有三个解决办法:第一,更换内存的位置,这是最为简单也是最为常用的一种方法;第二,在基本能开机的前提下,进入BIOS设置,将内存的相应项(包括CAS等)设置成为低规范内存的相应值;第三,使用其中的一根内存,将计算机启动,进入BIOS设置,强行将内存的相应项设置成为低规范内存的相应值,确定无误后,方可关机插入第二根内存。

2.电脑运行不稳定。这类问题的出现主要是内存兼容性造成的,解决的基本思路是:第一,更换内存的位置;第二,升级更新更好的操作系统,一般来说,新的操作系统拥有更好的管理机制,能更好地使用和调配不同型号的硬件;第三,如果主板支持内存异步工作方式,则强行设置内存的工作频率(以低规格内存为准)。如果是使用了不同电压的内存进行混插而出现系统不稳定的情况,则要看主板是否支持内存电压可调,如果主板支持,可在主板上或BIOS中强行设置内存的电压为所有混插内存中的电压最低值。

3.混插后内存的总容量和电脑检测的内存值不等。造成这种现象的原因有两种,第一种可能是由于主板BIOS版本过低,所能支持内存的总容量有一个上限值,超过上限值的容量均无法识别和使用,解决的方法是下载主板最新的BIOS程序进行刷新;第二种可能是主板芯片组自身的原因所造成的,一些老主板只支持256MB内存的容量(甚至更低),超出256MB的部分,均不能识别和使用,解决这问题的惟一方法就是更换主板
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badaa  楼主| 发表于 2010-11-18 00:31 | 只看该作者
内存行业术语

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1.大板和窄板

大板和窄板是指内存条的PCB基本尺寸(宽度)的大小。大板内存的PCB板比较宽,内存芯片上面还会预留一定的空间,而窄板内存的芯片几乎是与PCB基板靠上对齐的。大板和窄板内存并没有绝对的好坏之分,如金士顿已大量推出窄板内存条,质量也很好,但较大的PCB板可以有足够的空间布置电阻、电容等元件,减少元件间的相互干扰。

2.公版和非公版

公版和非公版都是指PCB板的布线方式,有实力的厂家一般会舍弃芯片厂家定义的公共走线方式(公版),对元器件的走线进行重新设计(非公版),以增强产品的性能。

3.单面和双面

单面内存是指内存芯片都集中在同一面PCB板上放置,而双面则分开放置在PCB板的两面。内存的单双面是厂家根据使用的单片芯片的容量决定的,单面内存每条拥有一组Bank,而双面的内存则每条拥有两组Bank,而有些主板芯片组会限制Bank的总数,例如不能超过4组Bank,这样你就无法同时使用3条双面的内存,而使用单面的就一点问题都没有。同等容量的内存,单面比双面的集成度要高,成本也要低得多,但价格却相差不大。

4.原装条和品牌条

原装条是指内存芯片厂家自己直接生产的内存条,目前全球有能力生产内存晶圆的厂家屈指可数,如三星、现代(HY),日立,美光等。这些厂家一般都把品质最好的芯片留给自己或个别关系好的大厂生产使用,品质稍差一点的芯片则供应给一般的大厂,所以原装条使用的芯片都是“A级”的内存芯片,价格当然也是“A级”的,通常是组装条的一倍以上。

品牌条是指一些自身无内存晶圆生产能力却拥有较强的芯片封装能力的厂商生产的内存。他们使用的一般也是优质的内存芯片,并在上面MARK上自己的品牌和商标(如Kingstone/KingMax等),所以一般无法看出它使用的是哪个厂家的芯片,有些厂商还会使用先进的封装技术。品牌内存的性能和质量优秀,个别品牌甚至在性能上超越原装条,不过价格也很高。

5.组装条和打磨条

组装条在市场上也叫HY条或三星条,不过这些内存只是使用HY或三星的内存芯片罢了,和HY、三星原厂生产的内存是两回事!这类内存的做工一般较次,上面的电阻电容一般能省则省,甚至是不能省的都省,且使用次级的内存芯片,兼容性和稳定性都没有保证,主要来源于一些手工作坊或地下加工厂。

打磨条是指内存芯片上的标志经过非法更改的内存。不法商人首先用化学液体或打磨等手段去掉芯片表面薄薄的一层标志,再印上自己希望的标志。常见的“打磨”形式有两种:一是将低性能的标志换成高性能的标志;二是将冷门的芯片品牌换成著名的或热销的芯片品牌。

6. 显存条和补位条

显存条就是用显卡上的显存芯片来做内存芯片,不过这种方式并不常见,一般是因为某段时间内存价格飚升引起的,而且从芯片的编号就可以分辨出来。

补位条就是选用次品颗粒打磨后,由于内存颗粒存在瑕疵,无法用正常数量的颗粒(如:8颗32M×8bit=256M)组成一根能够正常工作的内存条,不得不使用额外的颗粒来补位。
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