內(nèi)存的前世今生

by海闊天空——James

? ? ? ?根據(jù)馮諾·依曼結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)中要有存儲(chǔ)器。上一期，我們說(shuō)了說(shuō)硬盤等可以長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工具，今天James和大家來(lái)聊聊內(nèi)存。

? ? ? ?內(nèi)存有著驚人的讀取速度，但是斷電后卻無(wú)法保存存入的數(shù)據(jù)，所以它一直以一個(gè)“中轉(zhuǎn)站”的角色工作著。和其他硬件一樣，內(nèi)存也在不斷地升級(jí)著：從古老的SIMM到DDR，再以DDR為基礎(chǔ)繼續(xù)迭代，內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格都發(fā)生了巨大的改變。內(nèi)存的“升級(jí)之路”，請(qǐng)聽(tīng)我徐徐道來(lái)。

1、DIP芯片

????話說(shuō)，一開(kāi)始的電腦上是沒(méi)有“內(nèi)存條”這個(gè)概念的。直接把8~9顆DIP芯片按在主板的DRAM插座上面就是那時(shí)候的內(nèi)存。容量差不多在64KB~256KB，說(shuō)大也不大，說(shuō)小，那時(shí)的機(jī)器也夠用。唯一的缺點(diǎn)就是不能擴(kuò)展。

????隨著Intel80286芯片的出現(xiàn)，硬件和軟件需要的的內(nèi)存也就更多了，于是內(nèi)存條應(yīng)運(yùn)而生。

2、SIMM

????SIMM是Single In-line Memory Modules的縮寫。最初的SIMM內(nèi)存采用30Pin設(shè)計(jì)，單根內(nèi)存數(shù)據(jù)總線只有8bit，如果用在16位數(shù)據(jù)總線處理器上就需要兩根SIMM內(nèi)存條，而用在32位數(shù)據(jù)總線處理器上就需要四根。這導(dǎo)致SIMM內(nèi)存的采購(gòu)成本和價(jià)錢都很高，所以30Pin SIMM內(nèi)存并不是很受歡迎。

????隨后誕生了72Pin的SIMM內(nèi)存。單根內(nèi)存位寬增加到32位，一根就可以滿足32位數(shù)據(jù)總線處理器，擁有64位數(shù)據(jù)總線的處理器則需要兩根。內(nèi)存容量也有所增加，從30Pin的256KB增加到512KB、1MB甚至是2MB，很快就替代了30Pin的SIMM內(nèi)存。

2.1、FP DRAM

? ? 在72Pin內(nèi)存時(shí)代，還有一個(gè)衍生物，那就是FP DRAM。不過(guò)限于其定時(shí)刷新的工作原理，導(dǎo)致這種內(nèi)存的數(shù)據(jù)存取速度并不快。但是這種內(nèi)存卻意外地成為了內(nèi)存發(fā)展承上啟下的關(guān)鍵。

2.2、EDO RAM

????接著，EDO RAM橫空出世，它也是72Pin SIMM的一種，擁有更大的容量和更先進(jìn)的尋址方式，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的流暢，讀取速度要FPM DRAM快不少。

????然而隨著CPU的升級(jí)EDO RAM已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)的需求，內(nèi)存技術(shù)也發(fā)生了大革命，迎來(lái)了SDR SDRAM（Single Data Rate SDRAM，同步型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器）時(shí)代。

3、SDR SDRAM

????SDRAM為內(nèi)存帶來(lái)的新的生機(jī)，其64bit的帶寬與當(dāng)時(shí)處理器的總線寬度保持一致，這就表示一條SDRAM就能夠讓電腦正常運(yùn)行，這樣大大地降低了內(nèi)存的購(gòu)買成本。

4.DDR

DDR是Double Data Rate的縮寫。全名為Double Data Rate?SDRAM，中文名為雙倍數(shù)據(jù)率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，是SDR SDRAM的升級(jí)版。

????DDR SDRAM的缺口從SDR SDRAM時(shí)的兩個(gè)變成一個(gè)，常見(jiàn)工作電壓2.5V。DDR內(nèi)存剛出來(lái)的時(shí)候只有單通道，后來(lái)出現(xiàn)了支持雙通道的芯片組，讓內(nèi)存的帶寬直接翻倍，容量則是從128MB增加到1GB。

4.1、DDR2

????DDR2的全名是Double Data Rate 2 SDRAM。DDR2內(nèi)存技術(shù)最大的突破點(diǎn)其實(shí)不在于傳輸能力，而是在采用更低發(fā)熱量、更低功耗的情況下，DDR2可以獲得更快的頻率提升，突破標(biāo)準(zhǔn)DDR的400MHZ限制，容量更是從256MB起步到最大4GB。

4.2、DDR3

????DDR3提供了相較于DDR2更高的運(yùn)行效能與更低的電壓。DDR3核心電壓降低到了1.5V，與DDR2一樣是240Pin DIMM接口，不過(guò)兩者的缺口位置是不同的，不能混插。常見(jiàn)的容量是512MB到8GB，也有16GB的DDR3內(nèi)存，只不過(guò)很少。

4.3、DDR4

????DDR4相比DDR3更節(jié)能，工作電壓降為1.2V。DDR4內(nèi)存的針腳從DDR3的240個(gè)提高到了288個(gè)，缺口也與DDR3的位置不同；還有一點(diǎn)改變就是DDR4的金手指是中間高兩側(cè)低有輕微的曲線，而之前的內(nèi)存金手指都是平直的。DDR4既在保持與DIMM插槽有足夠的信號(hào)接觸面積，也能在移除內(nèi)存的時(shí)候比DDR3更加輕松。