芯片的大致分类

芯片的大致分类

芯片内存作为微型计算机的重要部件之一，已从早期的普通内存，发展到目前的同步动态内存，还有越来越广泛地应用于多媒体领域的RDRAM与后来的SDRAM Ⅱ、DDR RAM。内存芯片大致的分类情况如下：

FPM(Fast Page Mode)FPM(快页模式)是较早的个人计算机普遍使用的内存，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在已很少见到使用这种内存的计算机系统了。

EDO(Extended Data Out)EDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高30％，达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条，以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡(参阅本书后面的内容)。

注：EDO内存条是普通DRAM内存的改进型，它比普通内存提高速度约10%20%左右。当它在完成某一单元信息的读写之前，能提前读写下一单元的信息，这样就提高了内存的读写速度。但只是在普通内存的基础上改进了它的读写方式，但它的读写速度却仍然不够快，只能达到50ns60ns之间。对于CPU的几ns的速度来说，仍然存在着很大的差别。

这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中，它有72线和168线之分，采用5V 电压，带宽32bit，可用于Intel FX/VX芯片组主板上，所以某些使用奔腾100/133的计算机系统目前还在使用它。不过要注意的是，由于它采用5V电压，跟下面将要介绍的SDRAM 不同（SDRAM为3.3v），两者混合使用时就会很容易会被烧毁，因此在使用前最好了解一下该主板使用的是3.3v还是5V电压。

S(Synchronous)DRAM SDRAM（同步动态随机存储器）是目前奔腾计算机系统普遍使用的内存形式。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与EDO内存相比速度能提高50％。

注：SDRAM采用的是新型的64位数据读写形式，内存条的引脚为168线，采用双列直插式的DIMM内存条，读写速度最高达到了10ns，是目前最快的内存芯片，同时也是奔腾II 和奔腾III计算机系统首选的内存条。

随着SDRAM的问世，快页模式(FPM)DRAM被很彻底打入了冷宫。由于高效内存集成电路的出现和为优化的奔腾CPU运行效能而设计的INTEL HX、VX等核心逻辑芯片组的支持，EDO DRAM被广泛采用了，它采用了一种特殊的内存读出电路控制逻辑，在读写一个地址单元时，同时启动下一个连续地址单元的读写周期。从而节省了重选地址的时间，使存储总线的速率提高到40MHz。也就是说，因此说与快页内存相比性能提高了将近15%～30%，而其制造成本却与之相近，但是也只是辉煌了一时，面市的时间将极为短暂，这是为什么呢？因此不久之后市场上主流CPU的主频高达200MHz以上。为优化CPU的运行效能，总线时钟频率至少要达到66MHz以上，多媒体应用程序以及Windows 95/97/98和Windows NT操作系统对内存的要求也越来越高，为缓解速度不够的瓶颈只有采用新的内存结构，否则就不能支持高速总线时钟频率，而不必于插入指令等待周期，在理论上内存的速度需要与CPU频率同步，即与CPU共享一个时钟周期的同步动态内存(Synchronous DRAMS)，所以SDRAM应运而生，与其它内存结构相比，性能/价格比最高，最终取代了它们成为了内存发展一个时期内的主流。

SDRAM基于双存储体结构，内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储体或阵列访问数据时，另一个就已为读写数据做好了准备，通过这两个存储阵列的紧密切换，读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM的速度早就超过了100MHz，存储时间达到5～8ns毫不费力，现在128MB的SDRAM内存条也是大量上市，SDRAM占据市场的主导地位已是不可否认的事实，其价格也在大幅下降。

SDRAM不仅可用作主存，在显示卡上的内存方面也有广泛应用。对前者来说，数据带宽越宽，同时处理的数据就越多，显示的信息就越多，显示品质也就越高。在此之前的计算机

系统还用过可同时读写的双端口视频内存(VRAM)来提高带宽，但这种内存成本高，应用受很大限制。因此在一般显示卡上，廉价的DRAM和高效的EDO DRAM仍然还在应用着。但随着64位显示卡的上市，带宽已扩大到EDO DRAM所能达到的带宽的极限，要达到更高的1600×1200的分辨率，而又尽量降低成本，就只能采用频率达66MHz、高带宽的SDRAM了。SDRAM 还应用了共享内存结构(UMA)，这在很大程度上降低了系统成本，因为许多高性能显示卡价格高昂，就是因为其专用显示内存成本极高所致，而UMA技术将利用主存作显示内存，不再需要增加专门显示内存，因而降低了成本。

注：SDRAM与用作Cache的SRAM是两个不同的概念，SRAM的全称是Static RAM(静态RAM)，速度虽快，但成本高，不适合做主存。

DDR SDRAM（SDRAM II）DDR(Double Data Rage双数据率)也就是SDRAMSDRAM II，是SDRAM的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度，并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽，如64bit内存接口200MHz DDR SDRAM比PC100 SDRAM的内存带宽高一倍，266 MHz DDR SDRAM的内存带宽更是达到了2.12 GB/s。DDR SDRAM比800MHz RDRAM 的内存带宽还要高，采用2.5v工作电压，价格也便宜非常多。过去，DDR SDRAM只是应用在显示卡上，现在由于DDR SDRAM标准已定制好，所以正有许多主板芯片组支持使用它。不过，第一款支持DDR SDRAM的芯片组并不是Intel推出的。而是由Micron推出的，其名称为Samurai DDR芯片，其性能的优秀性无论是在商业，还是游戏运行方面都赶得上Intel i840芯片组。但后者提供双RDRAM通道，可高达 3.2 GB/s的内存带宽，比Samurai DDR 266 MHz DDR SDRAM提供的2.12G/秒的内存带宽高出33%，整体性能也要好一些，这其是因为RDRAM的潜伏等待时间要比SDRAM长，所以PC133 SDRAM（参阅下面的内容）和DDR SDRAM使得RDRAM在低端和高端系统上的优势全无，而DDR SDRAM更是

成为了市场的主流。如，现代电子出品的64MB DDR SDRAM在128 MB内存总线，4Mx16颗，工作频率为333MHz，提供了5.3 GB/s的数据带宽，市场前景不用说了，一定会是不错的。

RDRAM(Rambus DRAM)RDRAM(存储器总线式动态随机存储器)是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM，它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据，同时使用低电压信号，在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。

Flash Memory Flash Memory(闪速存储器)是一种新型半导体存储器，主要特点是在不加电的情况下长期保持存储的信息。就其本质而言，Flash Memory属于EEPROM(电擦除可编程只读存储器)类型，既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，功耗很小。目前其集成度已达4MB，同时价格也有所下降。由于这一独特优点，Flash Memory 在一些较新的主板上普遍采用着，以便使得BIOS 升级非常方便，但时也会CIH这样的计算机病毒以可乘之机，让许多计算机饱受磨难。

Flash Memory可用作固态大容量存储器，但目前普遍使用的大容量存储器仍为硬盘。硬盘虽有容量大和价格低的优点，但它是机电设备，有机械磨损，可*性及耐用性相对较差，抗冲击、抗振动能力也弱，功耗也大。而Flash Memory集成度高，价格也在逐渐降低，专家们对它的应用前景相当乐观。

Shadow RAM Shadow RAM也称为“影子内存”,是为了提高计算机系统效率而采用的一种专门技术，所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器，参阅本书后面的内容)芯片。Shadow RAM 占据了系统主存的一部分地址空间。其编址范围为C0000～FFFFF，即为1MB主存中的768KB～1024KB区域。这个区域通常也称为内存保留区，用户程序不能直接访问。Shadow RAM的功能就是是用来存放各种ROM BIOS的内容。也就是复制的ROM BIOS内容，因而又它称为ROM Shadow，这与Shadow RAM的意思一样，指得是

ROM BIOS的“影子”。现在的计算机系统，只要一加电开机，BIOS信息就会被装载到Shadow RAM中的指定区域里。由于Shadow RAM的物理编址与对应的ROM相同，所以当需要访问BIOS时，只需访问Shadow RAM而不必再访问ROM，这就能大大加快计算机系统的运算时间。通常访问ROM的时间在200ns左右，访问DRAM的时间小于100ns、60ns，甚至更短。

在计算机系统运行期间，读取BIOS中的数据或调用BIOS中的程序模块的操作将是相当频繁的，采用了Shadow RAM技术后，无疑大大提高了工作效率。

ECC内存ECC(Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting)是一种具有自动纠错功能的内存，Intel的82430HX芯片组就支持它，使用该芯片的主板都可以安装使用ECC内存，但由于ECC内存成本比较高，所以主要应用在要求系统运算可*性比较高的商业计算机中。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生，相关的主板产品还不多，一般的家用与办公计算机也不必采用ECC内存。

CDRAM（Cached DRAM）CDRAM（Cached DRAM）带高速缓存动态随机存储器）是日本三菱电气公司开发的专有技术，它通过在DRAM芯片上集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器和同步控制接口来提高存储器的性能。这种芯片使用单一的＋3.3V电源，低压TTL 输入输出电平。

DRDRAM（Direct Rambus DRAM）DRDRAM (接口动态随机存储器)是Rambus在Intel 支持下制定的新一代RDRAM标准，与传统DRAM的区别在于引脚定义会随命令而变，同一组引脚线可以被定义成地址，也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时，只需要改变命令，不需要增加芯片引脚。这种芯片可以支持400MHz 外频，再利用上升沿和下降沿两次传输数据，可以使数据传输率达到800MHz。同时通过把

单个内存芯片的数据输出通道从8位扩展成16位，这样在100MHz时就可以使最大数据输出率达1.6 GB/s。

SLDRAM（Synchnonous Link DRAM）SLDRAM(同步链接动态内存)是由IBM、惠普、苹果、NEC、富士通、东芝、三星和西门子等大公司联合制定的，一种原本最有希望成为标准高速DRAM的存储器。这是一种在原DDR DRAM基础上发展起来的高速动态读写存储器，具有与DRDRAM相同的高数据传输率，但其工作频率要低一些，可用于通信、消费类电子产品、高档的个人计算机和服务器中。不过，由于各种各样的原因，这种动态存储器难以形成气候。

VCM（Virtual Channel Memory）VCM(虚拟通道存储器)由NEC公司开发，是一种新兴的缓冲式DRAM，可用于大容量的SDRAM。此技术集成了“通道缓冲”功能，由高速寄存器进行配置和控制。在实现高速数据传输，让带宽增大的同时还维持着与传统SDRAM的高度兼容性，所以通常也把VCM内存称为VCM SDRAM。

FCRAM（Fast Cycle RAM）FCRAM（快速循环动态存储器）是由富士通和东芝联合开发的内存技术，数据吞吐速度可超过DRAM/SDRAM的4倍，能应用于需要极高内存带宽的系统中，如服务器、3D图形及多媒体处理等场合，其主要的特点是：行、列地址同时（并行）访问，而不像普通DRAM那样首先访问行数据，再访问列数据。此外，在完成上一次操作之前，便开始下一次操作。不过这并用于主内存，而是用于诸如显示内存这样的其他存储器上。