首页 > 范文大全 > 正文

内存的“精彩人生”

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇内存的“精彩人生”范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

经常会有菜鸟问这样的问题:影响电脑性能的关键部件是哪一个?其实这个问题不难回答,CPU、主板、内存、硬盘、显卡等等,都对电脑的性能有一定的影响,尤其内存更是不可忽视。有经验的攒机高手,总会建议用户在内存的选购上不要吝啬,因为内存历来都是系统中最大的性能瓶颈之一,从某种角度来看,内存技术的改进甚至比CPU 以及其它技术更为令人激动。从286时代的30pin SIMM内存、486时代的72pin SIMM 内存,到Pentium时代的EDO DRAM内存、PII时代的SDRAM内存,到P4时代的DDR内存和现在的DDR2内存,内存经历了多次从规格、技术、总线带宽的不断更新换代。每一次变革都能给PC的性能注入新鲜的活力,让电脑的速度就像高速列车一样不断刷新自己的记录,越来越快。当然在享受电脑带来极速的同时,也不要忘记了内存的“精彩人生”,让我们一起掀开昨天的一页,重温辉煌的内存发展历程。(如图1)

一、走下主板的“内存条”

如今提到内存,消费者总是习惯地称之为“内存条”,可是你可曾知道在最初的时候根本没有这个“条”的概念。刚开始电脑上所使用的内存是一块块的IC,要让它能为PC服务,就必须将其焊接到主板上,而且容量只有64~256KB,对于当时PC所运行的工作程序来说,这种内存的性能以及容量足以满足当时软件程序的处理需要。不过随之而来的问题是一旦某一块内存IC坏了,就必须焊下来才能更换,由于焊接上去的IC不容易取下来,同时加上用户也不具备焊接知识(焊接需要掌握焊接技术,同时风险性也大),如此以来给维修加大了难度。人们开始寻找一种契机,对内存进行一次变革。终于随着软件程序和新一代80286硬件平台的出现,程序和硬件对内存性能提出了更高要求,为了提高速度并扩大容量,设计人员推出了模块化的条装内存,以独立的封装形式出现,每一条上集成了多块内存IC,同时在主板上也设计相应的内存插槽,那个时候的内存条采用了SIMM(Single In-lineMemory Modules,单边接触内存模组)接口,容量为30pin、256kb,必须是由8片数据位和1 片校验位组成1个bank,30pin SIMM一般是四条一起使用。这样以“条”设计出现的内存在维修、升级都变得非常简单,内存条深入人心,并且一直延续到现在。

从固化的IC到286时代的SIMM内存条,看来只是一小步,其实对于内存的后来发展影响深远。当然现在的SIMM内存条早已退出电脑,成为PC收藏家的爱物。(如图2)

二、尴尬的DRAM内存

内存总是伴随着PC的发展而前进的,在386、486大行其道的时候,CPU已经向16bit发展,30pin SIMM内存再也无法满足需求,其较低的内存带宽已经成为急待解决的瓶颈,72线的SIMM内存及时出现了,72pin SIMM支持32bit快速页模式内存,内存带宽得以大幅度提升。72pin SIMM内存单条容量一般为512KB~2MB,而且仅要求两条同时使用,几乎在一夜之间就把30pin SIMM 内存抛弃了。但DRAM从诞生的那一天起,也埋下了其“先天不足”的隐患,由于FP DRAM使用同一电路来存取数据,所以DRAM的存取时间有一定的时间间隔,这导致了它的存取速度并不是很快;除此之外,在DRAM中,由于存储地址空间是按页排列,所以当访问某一页面时,切换到另一页面会占用CPU额外的时钟周期,导致机器速度变慢。到了1991年出现了FP DRAM升级版本EDO DRAM内存,它取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔,在把数据发送给CPU的同时去访问下一个页面,故而速度要比普通DRAM快15~30%。工作电压为一般为5V,带宽32bit,速度在40ns以上,主要应用在当时的486及早期的Pentium电脑上。但后来的四年间,内存的发展遭遇了一个低谷,此时的EDO RAM仅有72 pin和168 pin两个版本,虽然采用了全新的寻址方式,凭借着制作工艺的飞速发展,单条EDO 内存的容量已经达到4~16MB,但此时EDO内存仍然是72pin SIMM 内存的“化身”,不客气地说,这几年内存技术几乎在停滞不前,难免在内存发展史上留下了令人遗憾的轨迹。(如图3)

三、难忘的经典――SDRAM内存

经典之所以称之为经典,大多是因为它的出现影响了一个时代。而SDRAM内存正是为那个时代的PC立下了汗马功劳。Intel Celeron系列以及AMD K6处理器以及相关的主板芯片组则是催化SDRAM 内存出现的导火索,新型CPU和主板要求整体性能大幅度提升,EDO DRAM内存性能再也无法满足需要,时势造英雄,第一代内存为PC66规范的SDRAM应运而生。这种内存控制器能够掌握准备所要求的数据所需的准确频率周期,中央处理器从此不需要延后下一次的数据存取。当然SDRAM 的规格不止一种,最先推出的 PC66 SDRAM,即是以 66MHz 为工作频率,接下来PC100 Intel 和AMD的频率之争将CPU外频提升到了100MHz,PC66内存很快就被PC100内存取代。

这时候电脑DIYER也在同步快速增长,玩家普遍存在超频的现象,不过当时世界各个芯片大厂标志PC100 SDRAM芯片的方式各不相同,如何识别PC100 SDRAM内存条成了DIYER中最头疼的问题。在此有一个小插曲,台湾Kingmax品牌看到这个商机,马上推出了具备较好超频性能的TinyBGA的PC100,BGA封装方式保证了芯片在高速度运行之下的正常工作,于是这种内存当仁不让地成了当时超频达人当仁不让的首选内存条,而Kingmax的公司也借此赚了个盆满钵溢。

“好马配好鞍”,随着133MHz 外频的PIII以及K7时代的来临,处理器外频的主流地位被133MHz取代,传统的传输速度为100MHz的SDRAM在PC中已成为系统的瓶颈。VIA联同内存业界制定的PC133标准给购买内存的人们多了一种选择,PC133的内存也受到越来越多的人的青睐。PC133规范也以相同的方式进一步提升SDRAM 的整体性能,带宽提高到1GB/sec以上。由于SDRAM 的带宽为64bit,正好对应CPU 的64bit 数据总线宽度,因此它只需要一条内存便可工作,便捷性进一步提高。威盛(VIA)制订倡导的PC133技术规范,不难看出台湾在计算机业的世界地位非同小可。顺便提一下,后来市场上还出现过PC150、PC166规范的内存,主要为超频者采用,难入主流。

四、后SDRAM时代的内存规格之战

时光的飞轮转入了一个新的世纪,AMD与Intel的竞争不仅表现在CPU领域,已经蔓延到内存上面。当时得Intel已经开始着手最新的Pentium 4计划,所以SDRAM PC133内存不能满足日后的发展需求,Intel为了达到独占市场的目的,与Rambus联合在PC市场推广Rambus DRAM内存,而其冤家对头AMD则与VIA共同开发出DDR SDRAM内存。Rambus DRAM内存以高时钟频率来简化每个时钟周期的数据量,因此内存带宽相当出色,如PC 1066 1066 MHz 32 bits带宽可达到4.2G Byte/sec,Rambus DRAM曾一度被认为是Pentium 4的绝配。

但“强中更有强中手”,DDR SDRAM内存可以在一次的频率周期中的波峰及波谷(也就是上升与下降)传送数据,达到二倍的数据量,比如以 133 MHz 的内存总线设计的DDR SDRAM,即可达到 266MHz 的实际数据传输率,这不仅让内存厂商不需更换大量硬设备即可量产,在成本上也容易控制,使得目前的内存架构主流变成 DDR SDRAM。DDR内存足以让一般发烧友的需求,而且它是当时最具性价比的解决方案――采用DDR内存的P4系统主板、内存都比Rambus系统要便宜近千元,如果采用高性能的AMD处理器,那么1.4GAthlon+DDR系统可以轻松匹敌1.5GPentum4+Rambus系统,价格优势更会扩大到1500元,性价比极具杀伤力。而反观当时的PC600、PC700的Rambus RDRAM 内存因出现Intel820 芯片组“失误事件”、PC800 Rambus RDRAM因成本过高而让Pentium 4平台高高在上,成了只可远观而很难接近的配置,RDRAM则沦为“高端贵族”。这场内存战争最后由 DDR SDRAM 阵营获胜,RDRAM的没落,成就了DDR SDRAM的辉煌。(如图6、图7)

五、DDR内存持续5年霸业

从2000年末到2005年,DDR SDRAM占据了长达五年之久的PC。究其根本,DDR 内存是作为一种在性能与成本之间折中的解决方案,其目的是迅速建立起牢固的市场空间,继而一步步在频率上高歌猛进,最终弥补内存带宽上的不足。第一代DDR200 规范并没有得到普及,第二代PC266 DDR SRAM(133MHz时钟×2倍数据传输=266MHz带宽)是由PC133 SDRAM内存所衍生出的,于是DDR400内存成为目前的主流平台选配、双通道DDR400内存成为800FSB处理器搭配的基本标准、DDR533 规范则成为超频用户的选择对象。天时、地利、人和,多种因素促成了DDR内存的霸业。虽然英特尔在04年就开始对DDR2内存进行了支持,不过由于当时DDR2在技术及性能上仍不太完善,加之原来的DDR规格一直有AMD这个业界巨头的苦心经营,所以非但没有显得老态龙钟,销量更一直保持在DDR2之上。当然,DDR不是一口永不枯歇的井,再挖掘下去也总有山穷水尽的一天,迫于竞争对手的巨大压力,06年AMD全面引入对DDR2内存的支持及新一代芯片组放弃了DDR,DDR内存的大限终将来临。

六、如日中天的DDR2内存

作为DDR的接班人,DDR2在规范制定之初就引起了广泛的关注,JEDEC 组织很早就开始酝酿DDR2 标准,加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台开始对DDR2内存的支持,DDR2顺理成章地被推上了历史舞台。与老大哥DDR内存相比,DDR2内存由于每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据(即2倍于DDR内存的预读能力),所以频率上再次翻一翻,拥有更大的内存带宽除了频率的改变外。DDR2内存相比DDR还有许多实用的改进。比如DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式,提供了更为良好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。而且DDR2的工作电压降低到1.8V,因此功耗和发热量也有明显的改善。

进入06下半年,各内存颗粒供货商也开足产能、纷纷跟进DDR2市场,使得DDR2模组的价格在年初进一步下调,DDR2市场开始走向良性循环阶段,目前主流的DDR2-533品牌内存价格已经低过同容量的DDR内存,高性能的DDR2 667和DDR2 800也以比较合理的价格,不久规格更高的海盗船PC2-8888(1111MHz)内存及OCZ PC2-9000(1120MHz)内存也出现在市场上。当大家把512MB内存做为理想的内存容量的时候,微软的Windows Vista的出现又把硬件的配置飙升了一个档次,1GB内存的运行效率实在是强差人意,2G的内存也不嫌多。(如图8)

七、初见倪端的DDR3及内存的未来

“长江后浪推前浪,一代新人换旧人”。根据摩尔定理,只要DIY硬件在更新换代,内存规格也将不断更替,DDR2正在流行中, DDR3已经初见倪端,据称DDR3采用了ODT(核心整合终结器)技术以及用于优化性能的EMRS技术,同时也允许输入时钟异步。同时在突发长度、寻址时序方面都较DDR2有改大的改进,并引入了重置(Reset)功能、ZQ校准功能及采用点对点连接,而且工作电压比1.8V更低,寄生干扰也将进一步减少。DDR3预计按照比例可以提升到800MHz,这样的话就可以最终推出DDR3-1600的产品,并提供相当于当前DDR2-800内存模组的两倍速率,意味着新模组可以提供在一秒钟时间内转换100,000页面文档的传送效率。有专家预言完全过渡到DDR3模组产品应用时代则要到2009年,2008年早期的DDR3-1333内存模组将会成为intel的内存技术标准。DDR3有望取代现有的DDR2,而未来的FB-DIMM内存或许又将是另一个更好解决方案。内存的发展,也代表了DIY硬件领域的发展历史,同时它也牵动并影响者整个DIY硬件技术的不管革新。IT业界的发展变幻莫测,但有一个是不变的真理,那就是未来的电脑速度和性能将会有一个更大的飞跃。(如图9)

本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。