驚呆！從合并到分離，它默默地為計(jì)算機(jī)快捷運(yùn)行保駕護(hù)航
[導(dǎo)讀]你是否有如下經(jīng)歷：當(dāng)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(yàn)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(dāng)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，...
你是否有如下經(jīng)歷：
1
內(nèi)存條的誕生
在計(jì)算機(jī)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(dāng)時的計(jì)算機(jī)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(dá)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(dāng)時的計(jì)算需求。雖然這種設(shè)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)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(hù)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。?SIMM1982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(dú)立封裝的內(nèi)存條就此應(yīng)運(yùn)而生。在最初誕生的內(nèi)存條，孫大衛(wèi)和杜紀(jì)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(dá)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(dá)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(jì)算機(jī)兼容而遭到淘汰。?EDO DRAM1991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(kuò)數(shù)據(jù)模式存儲器）實(shí)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(kuò)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(dāng)時先進(jìn)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(dá)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(dá)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(jìn)入SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous DRAM，單速率同步動態(tài)隨機(jī)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(dá)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(dá)到預(yù)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。?DDR2000年，JDDEC（聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會）發(fā)布DDR的標(biāo)準(zhǔn)。DDR SDRAM（Double?Data?Rate?Synchronous DRAM，雙速率同步動態(tài)隨機(jī)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(dá)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。
DDR22004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(biāo)準(zhǔn)。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(yù)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(yùn)行。并且，其標(biāo)準(zhǔn)電壓下降至1.8V，從而達(dá)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(dá)到4GB。?DDR32007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(yù)取也從4-bit翻倍到8-bit，從而性能更好更省電。?DDR4DDR4在保持DDR3相同的數(shù)據(jù)讀預(yù)取能力的同時，采用BG（Bank Group）設(shè)計(jì)，重點(diǎn)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(dá)到4200MHz、4600MHz。?
DDR5對于未來的DDR5，2020年7月，JEDEC已正式公布DDR5標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)頻率達(dá)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(jì)算機(jī)乃至服務(wù)器中不可或缺的組成部分。科技發(fā)展日新月異，未來內(nèi)存條的發(fā)展會往什么趨勢前進(jìn)，讓我們一起拭目以待吧！
我們是一群平均從業(yè)年限5 的通信專業(yè)工程師。關(guān)注我們，帶你了解通信世界的精彩！
- 當(dāng)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(yàn)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(dāng)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。
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內(nèi)存條的誕生
在計(jì)算機(jī)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(dāng)時的計(jì)算機(jī)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(dá)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(dāng)時的計(jì)算需求。雖然這種設(shè)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)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(hù)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。?SIMM1982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(dú)立封裝的內(nèi)存條就此應(yīng)運(yùn)而生。在最初誕生的內(nèi)存條，孫大衛(wèi)和杜紀(jì)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(dá)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(dá)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(jì)算機(jī)兼容而遭到淘汰。?EDO DRAM1991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(kuò)數(shù)據(jù)模式存儲器）實(shí)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(kuò)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(dāng)時先進(jìn)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(dá)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(dá)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(jìn)入SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous DRAM，單速率同步動態(tài)隨機(jī)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(dá)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(dá)到預(yù)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。?DDR2000年，JDDEC（聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會）發(fā)布DDR的標(biāo)準(zhǔn)。DDR SDRAM（Double?Data?Rate?Synchronous DRAM，雙速率同步動態(tài)隨機(jī)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(dá)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。
DDR22004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(biāo)準(zhǔn)。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(yù)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(yùn)行。并且，其標(biāo)準(zhǔn)電壓下降至1.8V，從而達(dá)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(dá)到4GB。?DDR32007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(yù)取也從4-bit翻倍到8-bit，從而性能更好更省電。?DDR4DDR4在保持DDR3相同的數(shù)據(jù)讀預(yù)取能力的同時，采用BG（Bank Group）設(shè)計(jì)，重點(diǎn)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(dá)到4200MHz、4600MHz。?
DDR5對于未來的DDR5，2020年7月，JEDEC已正式公布DDR5標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)頻率達(dá)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。
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各類內(nèi)存條性能比較
如今，內(nèi)存條已成為計(jì)算機(jī)乃至服務(wù)器中不可或缺的組成部分。科技發(fā)展日新月異，未來內(nèi)存條的發(fā)展會往什么趨勢前進(jìn)，讓我們一起拭目以待吧！
我們是一群平均從業(yè)年限5 的通信專業(yè)工程師。關(guān)注我們，帶你了解通信世界的精彩！
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