SDRAM內存

SDRAM曾經是長時間使用的主流內存，從430TX芯片組到845芯片組都支持SDRAM。但隨着DDR SDRAM的普及，SDRAM也正在慢慢退出主流市場。內存一般採用半導體存儲單元，包括隨機存儲器（RAM），只讀存儲器（ROM），以及高速緩存（CACHE）。只不過因為RAM是其中最重要的存儲器。

SDRAM 同步動態隨機存取存儲器：SDRAM為168腳，這是PENTIUM及以上機型使用的內存。SDRAM將CPU與RAM通過一個相同的時鐘鎖在一起，使CPU和RAM能夠共享一個時鐘週期，以相同的速度同步工作，每一個時鐘脈衝的上升沿便開始傳遞數據，速度比EDO內存提高50%。DDR（DOUBLE DATA RATE）RAM ：SDRAM的更新換代產品，他允許在時鐘脈衝的上升沿和下降沿傳輸數據，這樣不需要提高時鐘的頻率就能加倍提高SDRAM的速度。

與DDR相比，DDR2最主要的改進是在內存模塊速度相同的情況下，可以提供相當於DDR內存兩倍的帶寬。這主要是通過在每個設備上高效率使用兩個DRAM核心來實現的。作為對比，在每個設備上DDR內存只能夠使用一個DRAM核心。技術上講，DDR2內存上仍然只有一個DRAM核心，但是它可以並行存取，在每次存取中處理4個數據而不是兩個數據。

與雙倍速運行的數據緩衝相結合，DDR2內存實現了在每個時鐘週期處理多達4bit的數據，比傳統DDR內存可以處理的2bit數據高了一倍。DDR2內存另一個改進之處在於，它採用FBGA封裝方式替代了傳統的TSOP方式。

然而，儘管DDR2內存採用的DRAM核心速度和DDR的一樣，但是我們仍然要使用新主板才能搭配DDR2內存，因為DDR2的物理規格和DDR是不兼容的。首先是接口不一樣，DDR2的針腳數量為240針，而DDR內存為184針；其次，DDR2內存的VDIMM電壓為1.8V，也和DDR內存的2.5V不同。

DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM是由JEDEC（電子設備工程聯合委員會）進行開發的新生代內存技術標準，它與上一代DDR內存技術標準最大的不同就是，雖然同是採用了在時鐘的上升/下降延同時進行數據傳輸的基本方式，但DDR2內存卻擁有兩倍於上一代DDR內存預讀取能力（即4bit數據預讀取）。換句話説，DDR2內存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數據，並且能夠以內部控制總線4倍的速度運行。

此外，由於DDR2標準規定所有DDR2內存均採用FBGA封裝形式，而不同於廣泛應用的TSOP/TSOP-II封裝形式，FBGA封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性，為DDR2內存的穩定工作與未來頻率的發展提供了堅實的基礎。回想起DDR的發展歷程，從第一代應用到個人電腦的DDR200經過DDR266、DDR333到今天的雙通道DDR400技術，第一代DDR的發展也走到了技術的極限，已經很難通過常規辦法提高內存的工作速度；隨着Intel最新處理器技術的發展，前端總線對內存帶寬的要求是越來越高，擁有更高更穩定運行頻率的DDR2內存將是大勢所趨。

自Intel Celeron系列以及AMD K6處理器以及相關的主板芯片組推出後，EDO DRAM內存性能再也無法滿足需要了，內存技術必須徹底得到個革新才能滿足新一代CPU架構的需求，此時內存開始進入比較經典的SDRAM時代。

第一代SDRAM 內存為PC66 規範，但很快由於Intel 和AMD的頻率之爭將CPU外頻提升到了100MHz，所以PC66內存很快就被PC100內存取代，接着133MHz 外頻的PIII以及K7時代的來臨，PC133規範也以相同的方式進一步提升SDRAM 的整體性能，帶寬提高到1GB/sec以上。由於SDRAM 的帶寬為64bit，正好對應CPU 的64bit 數據總線寬度，因此它只需要一條內存便可工作，便捷性進一步提高。在性能方面，由於其輸入輸出信號保持與系統外頻同步，因此速度明顯超越EDO 內存。

不可否認的是，SDRAM 內存由早期的66MHz，發展後來的100MHz、133MHz，儘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用户永恆的話題，所以不少用户將品牌好的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户需求，市場上出現了一些PC150、PC166規範的內存。

儘管SDRAM PC133內存的帶寬可提高帶寬到1064MB/S，加上Intel已經開始着手最新的Pentium 4計劃，所以SDRAM PC133內存不能滿足日後的發展需求，此時，Intel為了達到獨佔市場的目的，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，其採用了新一代高速簡單內存架構，基於一種類RISC(Reduced Instruction Set Computing，精簡指令集計算機，這個理論可以減少數據的複雜性，使得整個系統性能得到提高。 在AMD與Intel的競爭中，這個時候是屬於頻率競備時代，所以這個時候CPU的主頻在不斷提升，Intel為了蓋過AMD，推出高頻PentiumⅢ以及Pentium 4 處理器，因此Rambus DRAM內存是被Intel看着是未來自己的競爭殺手鐧，Rambus DRAM內存以高時鐘頻率來簡化每個時鐘週期的數據量，因此內存帶寬相當出色，如PC 1066 1066 MHz 32 bits帶寬可達到4.2G Byte/sec，Rambus DRAM曾一度被認為是Pentium 4 的絕配。

儘管如此，Rambus RDRAM 內存生不逢時，後來依然要被更高速度的DDR“掠奪”其寶座地位，在當時，PC600、PC700的Rambus RDRAM 內存因出現Intel820 芯片組“失誤事件”、PC800 Rambus RDRAM因成本過高而讓Pentium 4平台高高在上，無法獲得大眾用户擁戴，種種問題讓Rambus RDRAM胎死腹中，Rambus曾希望具有更高頻率的PC1066 規範RDRAM來力挽狂瀾，但最終也是拜倒在DDR 內存面前。

DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)簡稱DDR，也就是“雙倍速率SDRAM”的意思。DDR可以説是SDRAM的升級版本， DDR在時鐘信號上升沿與下降沿各傳輸一次數據，這使得DDR的數據傳輸速度為傳統SDRAM的兩倍。由於僅多采用了下降緣信號，因此並不會造成能耗增加。至於定址與控制信號則與傳統SDRAM相同，僅在時鐘上升緣傳輸。

DDR 內存是作為一種在性能與成本之間折中的解決方案，其目的是迅速建立起牢固的市場空間，繼而一步步在頻率上高歌猛進，最終彌補內存帶寬上的不足。第一代DDR200 規範並沒有得到普及，第二代PC266 DDR SRAM（133MHz時鐘×2倍數據傳輸=266MHz帶寬）是由PC133 SDRAM內存所衍生出的，它將DDR 內存帶向第一個高潮，還有不少賽揚和AMD K7處理器都在採用DDR266規格的內存，其後來的DDR333內存也屬於一種過度，而DDR400內存成為主流平台選配，雙通道DDR400內存已經成為800FSB處理器搭配的基本標準，隨後的DDR533 規範則成為超頻用户的選擇對象。

隨着CPU 性能不斷提高，我們對內存性能的要求也逐步升級。不可否認，緊緊依高頻率提升帶寬的DDR遲早會力不從心，因此JEDEC 組織很早就開始醖釀DDR2 標準，加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台開始對DDR2內存的支持，所以DDR2內存將開始演義內存領域的今天。

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，而且其接口將運行於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內存將採用200-、220-、240-針腳的FBGA封裝形式。最初的DDR2內存將採用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。

內存技術在2005年將會毫無懸念，SDRAM為代表的靜態內存在五年內不會普及。QBM與RDRAM內存也難以挽回頹勢，因此DDR與DDR2共存時代將是鐵定的事實。

PC-100的“接班人”除了PC一133以外，VCM(VirXual Channel Memory)也是很重要的一員。VCM即“虛擬通道存儲器”，這也是大多數較新的芯片組支持的一種內存標準，VCM內存主要根據由NEC公司開發的一種“緩存式DRAM”技術製造而成，它集成了“通道緩存”，由高速寄存器進行配置和控制。在實現高速數據傳輸的同時，VCM還維持着對傳統SDRAM的高度兼容性，所以通常也把VCM內存稱為VCM SDRAM。VCM與SDRAM的差別在於不論是否經過CPU處理的數據，都可先交於VCM進行處理，而普通的SDRAM就只能處理經CPU處理以後的數據，所以VCM要比SDRAM處理數據的速度快20%以上。可以支持VCM SDRAM的芯片組很多，包括：Intel的815E、VIA的694X等。 RDRAM

Intel在推出：PC-100後，由於技術的發展，PC-100內存的800MB/s帶寬已經不能滿足需求，而PC-133的帶寬提高並不大(1064MB/s)，同樣不能滿足日後的發展需求。Intel為了達到獨佔市場的目的，與Rambus公司聯合在PC市場推廣Rambus DRAM(DirectRambus DRAM)。

Rambus使用400MHz的16bit總線，在一個時鐘週期內，可以在上升沿和下降沿的同時傳輸數據，這樣它的實際速度就為400MHz×2=800MHz，理論帶寬為(16bit×2×400MHz/8)1.6GB/s，相當於PC-100的兩倍。另外，Rambus也可以儲存9bit字節，額外的一比特是屬於保留比特，可能以後會作為ECC(ErroI·Checking and Correction，錯誤檢查修正)校驗位。Rambus的時鐘可以高達400MHz，而且僅使用了30條銅線連接內存控制器和RIMM(Rambus In-line MemoryModules，Rambus內嵌式內存模塊)，減少銅線的長度和數量就可以降低數據傳輸中的電磁干擾，從而快速地提高內存的工作頻率。不過在高頻率下，其發出的熱量肯定會增加，因此第一款Rambus內存甚至需要自帶散熱風扇。

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最高能夠達到2000Mhz的速度，儘管最為快速的DDR2內存速度已經提升到800Mhz/1066Mhz的速度，但是DDR3內存模組仍會從1066Mhz起跳。

一、DDR3在DDR2基礎上採用的新型設計：

1．8bit預取設計，而DDR2為4bit預取，這樣DRAM內核的頻率只有接口頻率的1/8，DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz。

2．採用點對點的拓樸架構，以減輕地址/命令與控制總線的負擔。

3．採用100nm以下的生產工藝，將工作電壓從1.8V降至1.5V，增加異步重置（Reset）與ZQ校準功能。