主板知識詳解:支持內存類型

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　　主板知識詳解:支持內存類型

　　支持內存類型，是指主板所支持的具體內存類型。不同的主板，所支持的內存類型是不相同的。內存類型主要有以下幾種：

　　FPM 內存

　　EDO 內存

　　SDRAM 內存

　　RDRAM 內存

　　DDR SDRAM 內存

　　DDR2 內存

　　ECC(Error Correction Coding 或 Error Checking and Correcting)并不是內存類型，而是一種具有自動糾錯功能的內存，英特爾的82430HX 芯片組就開始支持它。使用該芯片組的主板，都可以安裝使用 ECC 內存。但由于 ECC 內存成本比較高，所以主要應用在要求系統運算可靠性比較高的商業電腦中，如服務器/工作站等。由于實際上存儲器出錯的情況不會經常發生，而且普通的主板也并不支持 ECC 內存，所以，一般的家用與辦公電腦也不必采用 ECC 內存。

　　一般情況下，一塊主板只支持一種內存類型，但也有例外。有些主板具有兩種內存插槽，可以使用兩種內存。如以前有些主板能使用 EDO 和SDRAM，現在有些主板就支持兩種內存類型(SDRAM 和 DDR SDRAM)，采用兩種類型的內存插槽(藍色和黑色)來區分。值得注意的是，在這些主板上，不能同時使用兩種內存，而只能使用其中的一種。這是因為其電氣規范和工作電壓是不同的，混用會引起內存損壞和主板損壞的問題。

　　1、FPM 內存

　　FPM 是 Fast Page Mode(快頁模式)的簡稱。是較早的 PC 機普遍使用的內存，它每隔 3 個時鐘脈沖周期，傳送一次數據。現在早就被淘汰掉了。

　　2、EDO 內存

　　EDO 是 Extended Data Out(擴展數據輸出)的簡稱。它取消了主板與內存兩個存儲周期之間的時間間隔，每隔 2 個時鐘脈沖周期，傳輸一次數據，大大地縮短了存取時間，使存取速度提高 30%，達到 60ns。EDO 內存主要用于 72 線的 SIMM 內存條，以及采用 EDO 內存芯片的PCI 顯示卡。這種內存流行在 486 以及早期的奔騰計算機系統中，它有 72 線和 168 線之分，采用 5V 工作電壓，帶寬 32 bit，必須兩條或四條成對使用，可用于英特爾 430FX/430VX 甚至 430TX 芯片組主板上。目前也已經被淘汰，只能在某些老爺機上見到。

　　3、SDRAM 內存

　　SDRAM 是 Synchronous Dynamic Random Access Memory(同步動態隨機存儲器)的簡稱。是前幾年普遍使用的內存形式。SDRAM 采用3.3v 工作電壓，帶寬 64 位，SDRAM 將 CPU 與 RAM 通過一個相同的時鐘鎖在一起，使 RAM 和 CPU 能夠共享一個時鐘周期，以相同的速度同步工作。與 EDO 內存相比，速度能提高 50%。SDRAM 基于雙存儲體結構，內含兩個交錯的存儲陣列，當 CPU 從一個存儲體或陣列訪問數據時，另一個就已為讀寫數據做好了準備，通過這兩個存儲陣列的緊密切換，讀取效率就能得到成倍的提高。SDRAM 不僅可用作主存，在顯示卡上的顯存方面，也有廣泛應用。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。但隨著 DDR SDRAM 的普及，SDRAM 也正在慢慢退出了主流市場。

　　4、RDRAM 內存

　　RDRAM 是 Rambus Dynamic Random Access Memory(存儲器總線式動態隨機存儲器)的簡稱。是 Rambus 公司開發的具有系統帶寬、芯片到芯片接口設計的內存，它能在很高的頻率范圍下通過一個簡單的總線傳輸數據，同時使用低電壓信號，在高速同步時鐘脈沖的兩邊沿傳輸數據。最開始支持 RDRAM 的是英特爾 820 芯片組，后來又有 840，850 芯片組等。RDRAM 最初得到了英特爾的大力支持，但由于其高昂的價格以及Rambus 公司的專利許可限制，一直未能成為市場主流，其地位被相對廉價而性能同樣出色的 DDR SDRAM 迅速取代，市場份額很小。

　　5、DDR SDRAM 內存

　　DDR SDRAM 是 Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory(雙數據率同步動態隨機存儲器)的簡稱。是由 VIA 等公司為了與 RDRAM 相抗衡而提出的內存標準。DDR SDRAM 是 SDRAM 的更新換代產品，采用 2.5v 工作電壓，它允許在時鐘脈沖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，并具有比 SDRAM 多一倍的傳輸速率和內存帶寬。例如 DDR 266 與PC 133 SDRAM 相比，工作頻率同樣是 133MHz，但內存帶寬達到了 2.12 GB/s，比 PC 133 SDRAM 高一倍。目前主流的芯片組都支持 DDRSDRAM，是目前最常用的內存類型。

　　6、DDR2 內存

　　DDR2 的定義：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。就是雖然同是采用了在時鐘的上升沿和下降沿同時進行數據傳輸的基本方式，但 DDR2 內存卻擁有兩倍于上一代 DDR 內存的預讀取能力(即：4bit 數據讀預取)。換句話說，DDR2 內存，每個時鐘能夠以 4 倍外部總線的速度讀/寫數據，并且能夠以內部控制總線 4 倍的速度運行。

　　此外，由于 DDR2 標準規定所有 DDR2 內存均采用 FBGA 封裝形式，而不同于目前廣泛應用的 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。隨著 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。

　　DDR2 與 DDR 的區別：在了解 DDR2 內存諸多新技術前，先讓我們看一組 DDR 和 DDR2 技術對比的數據。

　　1) 延遲問題：

　　從上表可以看出，在同等核心頻率下，DDR2 的實際工作頻率是 DDR 的兩倍。這得益于 DDR2 內存擁有兩倍于標準 DDR 內存的 4BIT 預讀取能力。換句話說，雖然 DDR2 和 DDR 一樣，都采用了在時鐘的上升沿和下降沿同時進行數據傳輸的基本方式，但 DDR2 擁有兩倍于 DDR 的預讀取系統命令數據的能力。也就是說，在同樣 100MHz 的工作頻率下，DDR 的實際頻率為 200MHz，而 DDR2 則可以達到 400MHz。

　　這樣也就出現了另一個問題：在同等工作頻率的 DDR 和 DDR2 內存中，后者的內存延時要慢于前者。舉例來說，DDR 200 和 DDR2-400 具有相同的延遲，而后者具有高一倍的帶寬。實際上，DDR2-400 和 DDR 400 具有相同的帶寬，它們都是 3.2GB/s，但是 DDR 400 的核心工作頻率是 200MHz，而 DDR2-400 的核心工作頻率是 100MHz，也就是說 DDR2-400 的延遲要高于 DDR 400。

　　2) 封裝和發熱量：

　　DDR2 內存技術最大的突破點，其實不在于用戶們所認為的兩倍于 DDR 的傳輸能力，而是在采用更低發熱量、更低功耗的情況下，DDR2 可以獲得更快的頻率提升，突破標準 DDR 的 400MHZ 限制。

　　DDR 內存通常采用 TSOP 芯片封裝形式。這種封裝形式，可以很好的工作在 200MHz 上，當頻率更高時，它過長的管腳就會產生很高的阻抗和寄生電容，這會影響它的穩定性和頻率提升的難度。這也就是 DDR 的核心頻率很難突破 275MHZ 的原因。而 DDR2 內存均采用 FBGA 封裝形式。不同于目前廣泛應用的 TSOP 封裝形式，FBGA 封裝提供了更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良好的保障。

　　DDR2 內存采用 1.8V 電壓，相對于 DDR 標準的 2.5V，降低了不少，從而提供了明顯的更小功耗與更小發熱量，這一點的變化是意義重大的。

　　3) DDR2 采用的新技術：

　　除了以上所說的區別外，DDR2 還引入了三項新的技術，它們是 OCD、ODT 和 Post CAS。

　　OCD(Off-Chip Driver)——也就是所謂的離線驅動調整，DDR2 通過 OCD 可以提高信號的完整性。DDR2 通過調整上拉(pull-up)/下拉(pull-down)的電阻值，使兩者電壓相等。使用 OCD 通過減少 DQ-DQS 的傾斜，來提高信號的完整性;通過控制電壓來提高信號品質。

　　ODT ——ODT 是內建核心的終結電阻器。我們知道，使用 DDR SDRAM 的主板上，為了防止數據線終端反射信號，需要大量的終結電阻。它大大增加了主板的制造成本。實際上，不同的內存模組對終結電路的要求是不一樣的。終結電阻的大小，決定了數據線的信號比和反射率。終結電阻小，則數據線信號反射低，但是信噪比也較低;終結電阻高，則數據線的信噪比高，但是信號反射也會增加。因此，主板上的終結電阻并不能非常好的匹配內存模組，還會在一定程度上影響信號品質。DDR2 可以根據自已的特點，內建合適的終結電阻。這樣，可以保證最佳的信號波形。使用 DDR2 不但可以降低主板成本，還得到了最佳的信號品質，這是 DDR 不能比擬的。

　　Post CAS ——它是為了提高 DDR2 內存的利用效率而設定的。在 Post CAS 操作中，CAS 信號(讀寫/命令)能夠被插到 RAS 信號后面的一個時鐘周期，CAS 命令可以在附加延遲(Additive Latency)后面保持有效。原來的 tRCD(RAS 到 CAS 和延遲)被 AL(AdditiveLatency)所取代，AL 可以在 0，1，2，3，4 中進行設置。由于 CAS 信號放在了 RAS 信號后面一個時鐘周期，因此，ACT 和 CAS 信號永遠也不會產生碰撞沖突。

　　總的來說，DDR2 采用了諸多的新技術，改善了 DDR 的諸多不足，雖然它目前有成本高、延遲慢等諸多不足，但相信隨著技術的不斷提高和完善，這些問題終將得到解決。