你是否有如下經(jīng)歷:
當好不容易下載一款流行游戲,,登錄游戲開黑時發(fā)現(xiàn)游戲界面并不流暢,,一陣卡頓猛如虎,,體驗效果極差,。一陣檢查,,驚訝地發(fā)現(xiàn)是內(nèi)存條的容量不足造成的,。
當電腦出現(xiàn)啟動故障等問題時,可能只需要插拔一下內(nèi)存條,問題就解決了,。原因竟是插拔內(nèi)存條可以磨去因插槽與內(nèi)存條接觸層的氧化,,從而解決CPU無法識別內(nèi)存條的問題。
……
在揭開內(nèi)存條的歷史之前,,想問下大家,,內(nèi)存條到底是個什么東西?
答案:一般是指隨機存取存儲器(RAM),,又稱為主存,。在計算機中,它屬于與CPU直接進行數(shù)據(jù)交換的內(nèi)部存儲器,。因為內(nèi)存條可以隨時讀寫(除刷新時以外)并且速度很快,,所以,它成為了操作系統(tǒng)或者其它正在運行程序的臨時數(shù)據(jù)存儲介質(zhì),。
現(xiàn)在,,內(nèi)存條已成為計算機中不可或缺的重要角色。在當今的服務(wù)器中,,內(nèi)存條的好壞幾乎決定著服務(wù)器的性能好壞,。小小身板的內(nèi)存條,竟蘊藏著大大的力量與價值,。
然而,,在古老的計算機上是不存在內(nèi)存條的。那么,,它是如何出現(xiàn)的,,又是如何逐漸發(fā)展起來并成為計算機的重要組成部分呢?這些問題,,我們得從磁芯開始說起,。
1 內(nèi)存條的誕生
在計算機誕生初期,內(nèi)存條的概念還沒有出現(xiàn),。最早的內(nèi)存都是通過磁芯的形式排列在線路上,,每個磁芯和晶體管組成一個玉米粒大小的1bit存儲器。因此,,當時的計算機的內(nèi)存容量十分有限,,基本不超過百K字節(jié)。
后來,,隨著集成電路的逐漸發(fā)展,,內(nèi)存開始作為一塊集成內(nèi)存芯片直接焊接在主板上,體積縮小,,其內(nèi)存容量可達到64KB-256KB,。每個主板一般會焊上8-9個集成內(nèi)存芯片,,從而較好地滿足當時的計算需求。
雖然這種設(shè)計合理有效,,但是,,由于集成內(nèi)存芯片直接焊接在主板上,如果其中一塊損壞,,需要重新焊接更換,,風險較高。而且,,隨著圖形操作系統(tǒng)的出現(xiàn),,這種直接焊接主板的內(nèi)存極大地限制了人們對于內(nèi)存維護與拓展的渴望。因此,,可插拔,、模塊化的內(nèi)存條便呼之欲出。
2 內(nèi)存條的發(fā)展歷程
內(nèi)存條的發(fā)展大致經(jīng)歷了SIMM,、EDO DRAM,、SDR SDRAM,、DDR幾個階段,,內(nèi)存容量,也從最初的KB時代,、MB時代發(fā)展到目前以GB為單位的時代,。
SIMM
1982年,Intel公司發(fā)布一款80286處理器,,對應(yīng)搭載該款處理器的286電腦就此誕生,。這對內(nèi)存的性能提出更高要求。為了有效提高內(nèi)存容量和讀寫速度,,獨立封裝的內(nèi)存條就此應(yīng)運而生,。在最初誕生的內(nèi)存條,孫大衛(wèi)和杜紀川創(chuàng)新性地采用了SIMM(Single In-line Memory Modules,,單列直插式存儲模塊)接口,,并創(chuàng)立今天仍舊耳熟能詳?shù)腒ingston(金士頓)公司。該內(nèi)存條具有30pin(針腳),,容量達到256KB,。此時的內(nèi)存開始呈條狀結(jié)構(gòu),“內(nèi)存條”一詞才開始被逐漸使用,。
1988-1990年,,隨著PC發(fā)展迎來386時代和486時代,對應(yīng)適配的72pin SIMM內(nèi)存條開始出現(xiàn),,其單條的容量一般達到512KB-2MB,,而且僅要求兩條內(nèi)存條同時使用,。30pin SIMM內(nèi)存條因無法與此時的計算機兼容而遭到淘汰。
EDO DRAM
1991年到1995年期間,,內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展較為緩慢EDO DRAM(Extended Data Output RAM,,外擴數(shù)據(jù)模式存儲器)實際上屬于72pin SIMM內(nèi)存條的延伸。EDO DRAM采用全新的尋址方式,,取消了擴展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存與傳輸內(nèi)存兩個周期之間的時間間隔,,在將數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU時能同步訪問下一個頁面,從而提高速率,。而且,,利用當時先進的制作工藝,使得EDO DRAM的制作成本下降,,其單條EDO DRAM內(nèi)存的容量也提高到了4-16MB,。因此,EDO DRAM便開始流行,。
此時,,Intel的Pentium處理器也占據(jù)自身486電腦的部分市場份額。但是,,由于Pentium及更高級別的CPU數(shù)據(jù)總線寬度達到64bit甚至更高,,EDO DRAM內(nèi)存條要求必須成對使用。隨著Intel公司的 Celeron系列以及AMD公司的K6處理器和相關(guān)主板芯片組相繼推出后,,EDO DRAM內(nèi)存的性能因無法達到新一代CPU架構(gòu)的升級需求而遭到人們的棄用,,內(nèi)存條便從此邁入SDRAM時代。
SDR SDRAM
隨著內(nèi)存技術(shù)的革新,,原來的SIMM升級為DIMM(Dual In-line Memory Modules,,雙列直插式存儲模塊),雙列可傳輸不同數(shù)據(jù),。由此,,內(nèi)存條發(fā)展進入SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous DRAM,單速率同步動態(tài)隨機存儲器)時代,。
SDRAM就是同步DRAM,,即其內(nèi)存頻率和CPU外頻保持同步,從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率,。Intel公司與AMD公司的頻率競備時代由此拉開,。第一代的SDR SDRAM內(nèi)存為PC66規(guī)范,其中的數(shù)字66即代表66MHz,。隨著Intel公司與AMD公司的CPU外頻不斷提升,,SDR SDRAM的內(nèi)存頻率也從早期的66MHz一直發(fā)展到了100MHz、133MHz,,并逐步出現(xiàn)能夠滿足一些超頻用戶需求的PC150規(guī)范,、PC166規(guī)范,。
盡管后來市場上一度出現(xiàn)PC600和PC700。但是PC600,、PC700分別因Intel820芯片組“失誤”事件和成本過高而逐漸遭到大眾的放棄,。此時,我們熟悉的DDR時代來了,。
Rambus DRAM
為了達到占據(jù)市場的目的,,Intel公司曾與Rambus公司聯(lián)合在PC市場推廣的Rambus DRAM,簡稱RDRAM,。Rambus DRAM作為Intel公司意圖替換SDR SDRAM的新型內(nèi)存條,,其采用新一代高速簡單內(nèi)存架構(gòu),從而提高整個系統(tǒng)的性能,。但是,,搭配Intel 850芯片組,使用RDRAM的Socket423的奔騰4平臺頻率高效率低,,無法與AMD K7和DDR內(nèi)存條的組合相媲美,。而且,RDRAM的制造成本高,。因此,,RDRAM并沒有達到預想的期望。Intel公司最終無奈地決定放棄RDRAM,,也相繼投奔到DDR中,。
DDR
2000年,,JDDEC(聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會)發(fā)布DDR的標準,。
DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM,雙速率同步動態(tài)隨機存儲器,,簡稱DDR1),,即雙倍速率SDRAM,又簡稱為DDR,。作為SDR SDRAM的升級版,,DDR在時鐘周期的上升沿和下降沿各傳輸一次信號,從而使得DDR的數(shù)據(jù)傳輸速率能達到SDR SDRAM的兩倍,,且功耗沒有增加,。因此,DDR的出現(xiàn)獲得許多主板廠家的青睞,。下面出現(xiàn)的不同類型的內(nèi)存條都屬于DDR的衍生產(chǎn)品,。
DDR2
2004年,DDR2內(nèi)存條與Intel公司的915/925主板一同誕生,。DDR2(Double Data Rate 2)是由JEDEC開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標準,。DDR2與DDR最大的不同之處在于DDR2內(nèi)存擁有兩倍于上一代DDR的數(shù)據(jù)讀預取能力,,即每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù),并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行,。并且,,其標準電壓下降至1.8V,從而達到省電的效果,。其容量在256MB到2GB之間,,以2GB容量為主,部分DDR2內(nèi)存能達到4GB,。
DDR3
2007年,,DDR3內(nèi)存與Intel公司發(fā)布3系列芯片組一同誕生。DDR3與DDR2的區(qū)別在于DDR3的電壓從DDR2的1.8V降低到1.5V,,DDR3的數(shù)據(jù)讀預取也從4-bit翻倍到8-bit,,從而性能更好更省電。
DDR4
DDR4在保持DDR3相同的數(shù)據(jù)讀預取能力的同時,,采用BG(Bank Group)設(shè)計,,重點提高速率和帶寬。目前,,存在使用Single-ended Signaling信號的DDR4和基于差分信號的DDR4,。DDR4的頻率至少2133MHz,高頻甚至能夠達到4200MHz,、4600MHz,。
DDR5
對于未來的DDR5,2020年7月,,JEDEC已正式公布DDR5標準,。其標準頻率達到4800MHz。與DDR4相比,,其在速度,、容量、能耗和穩(wěn)定性都有了全方位的提升,。目前,,部分廠家已完成DDR5內(nèi)存條的研發(fā)與發(fā)布,在不久的將來,,DDR5也會逐步地推廣和普及,。
3 各類內(nèi)存條性能比較
如今,內(nèi)存條已成為計算機乃至服務(wù)器中不可或缺的組成部分,??萍及l(fā)展日新月異,未來內(nèi)存條的發(fā)展會往什么趨勢前進,,讓我們一起拭目以待吧,!