芯片的大致分類

1、芯片的大致分類芯片內(nèi)存作為微型計算機的重要部件之一，已從早期的普通內(nèi)存，發(fā)展到目前的同步動 態(tài)內(nèi)存，還有越來越廣泛地應用于多媒體領域的RDRAM與后來的SDRAM II. DDR RAM。 內(nèi)存芯片大致的分類情況如下：FPM（Fast Page Mode）FPM（快頁模式）是較早的個人計算機普遍使用的內(nèi)存，它每隔3 個時鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在已很少見到使用這種內(nèi)存的計算機系統(tǒng)了。EDO（Extended Data Out）EDO（擴展數(shù)據(jù)輸出）內(nèi)存取消了主板與內(nèi)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(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時間，使存取速度 提高30%，達到60ns。E

2、DO內(nèi)存主要用于72線的SIMM內(nèi)存條，以及采用EDO內(nèi)存芯片的 PCI顯示卡（參閱本書后面的內(nèi)容）。注：EDO內(nèi)存條是普通DRAM內(nèi)存的改進型，它比普通內(nèi)存提高速度約10%20%左右。當 它在完成某一單元信息的讀寫之前，能提前讀寫下一單元的信息，這樣就提高了內(nèi)存的讀寫 速度。但只是在普通內(nèi)存的基礎上改進了它的讀寫方式，但它的讀寫速度卻仍然不夠快，只 能達到50ns60ns之間。對于CPU的幾ns的速度來說，仍然存在著很大的差別。這種內(nèi)存流行在486以及早期的奔騰計算機系統(tǒng)中，它有72線和168線之分，采用5V 電壓，帶寬32bit，可用于Intel FX/VX芯片組主板上，所以某些使用奔騰1

3、00/133的計 算機系統(tǒng)目前還在使用它。不過要注意的是，由于它采用5V電壓，跟下面將要介紹的SDRAM 不同（SDRAM為3.3v），兩者混合使用時就會很容易會被燒毀，因此在使用前最好了解一下 該主板使用的是3.3v還是5V電壓。S（Synchronous）DRAMSDRAM （同步動態(tài)隨機存儲器）是目前奔騰計算機系統(tǒng)普遍使用的 內(nèi)存形式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(nèi)存相比速度能提高50%。注：SDRAM采用的是新型的64位數(shù)據(jù)讀寫形式，內(nèi)存條的引腳為168線，采用雙列直 插式的DIMM內(nèi)存條，讀

4、寫速度最高達到了 10ns，是目前最快的內(nèi)存芯片，同時也是奔騰II 和奔騰III計算機系統(tǒng)首選的內(nèi)存條。隨著SDRAM的問世，快頁模式(FPM)DRAM被很徹底打入了冷宮。由于高效內(nèi)存集成電路 的出現(xiàn)和為優(yōu)化的奔騰CPU運行效能而設計的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持，EDO DRAM被廣泛采用了，它采用了一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯，在讀寫一個地址單元時， 同時啟動下一個連續(xù)地址單元的讀寫周期。從而節(jié)省了重選地址的時間，使存儲總線的速率 提高到40MHz。也就是說，因此說與快頁內(nèi)存相比性能提高了將近15%30%，而其制造成本 卻與之相近，但是也只是輝煌了一時，面市的時間將極為短

5、暫，這是為什么呢？因此不久之 后市場上主流CPU的主頻高達200MHz以上。為優(yōu)化CPU的運行效能，總線時鐘頻率至少要 達到66MHz以上，多媒體應用程序以及Windows 95/97/98和Windows NT操作系統(tǒng)對內(nèi)存 的要求也越來越高，為緩解速度不夠的瓶頸只有采用新的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，否則就不能支持高速總 線時鐘頻率，而不必于插入指令等待周期，在理論上內(nèi)存的速度需要與CPU頻率同步，即與 CPU共享一個時鐘周期的同步動態(tài)內(nèi)存(Synchronous DRAMS)，所以SDRAM應運而生，與其 它內(nèi)存結(jié)構(gòu)相比，性能/價格比最高，最終取代了它們成為了內(nèi)存發(fā)展一個時期內(nèi)的主流。SDRAM基于雙存儲

6、體結(jié)構(gòu)，內(nèi)含兩個交錯的存儲陣列，當CPU從一個存儲體或陣列訪問 數(shù)據(jù)時，另一個就已為讀寫數(shù)據(jù)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的速度早就超過了 100MHz，存儲時間達到58ns毫不費力， 現(xiàn)在128MB的SDRAM內(nèi)存條也是大量上市，SDRAM占據(jù)市場的主導地位已是不可否認的事實， 其價格也在大幅下降。SDRAM不僅可用作主存，在顯示卡上的內(nèi)存方面也有廣泛應用。對前者來說，數(shù)據(jù)帶寬 越寬，同時處理的數(shù)據(jù)就越多，顯示的信息就越多，顯示品質(zhì)也就越高。在此之前的計算機 系統(tǒng)還用過可同時讀寫的雙端口視頻內(nèi)存（VRAM）來提高帶寬，但這種內(nèi)存成本高，應用

7、受很 大限制。因此在一般顯示卡上，廉價的DRAM和高效的EDO DRAM仍然還在應用著。但隨著 64位顯示卡的上市，帶寬已擴大到EDO DRAM所能達到的帶寬的極限，要達到更高的1600 X1200的分辨率，而又盡量降低成本，就只能采用頻率達66MHz、高帶寬的SDRAM 了。SDRAM 還應用了共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)（UMA），這在很大程度上降低了系統(tǒng)成本，因為許多高性能顯示卡價 格高昂，就是因為其專用顯示內(nèi)存成本極高所致，而UMA技術將利用主存作顯示內(nèi)存，不再 需要增加專門顯示內(nèi)存，因而降低了成本。注：SDRAM與用作Cache的SRAM是兩個不同的概念，SRAM的全稱是Static RAM（靜態(tài)

8、RAM），速度雖快，但成本高，不適合做主存。DDR SDRAMCSDRAM II）DDR（Double Data Rage 雙數(shù)據(jù)率）也就是 SDRAMSDRAM II， 是SDRAM的更新?lián)Q代產(chǎn)品，它允許在時鐘脈沖的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)，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(nèi)存帶寬，如 64bit 內(nèi)存接口 200MHz DDR SDRAM 比 PC100 SDRAM 的內(nèi)存帶寬高一倍， 266 MHz DDR SDRAM 的內(nèi)存帶寬更是達到了 2.12 GB/sDDR SDRAM 比 800MHz RDRAM 的內(nèi)存帶寬還要高，采用

9、2.5v工作電壓，價格也便宜非常多。過去，DDR SDRAM 只是應用 在顯示卡上，現(xiàn)在由于DDR SDRAM標準已定制好，所以正有許多主板芯片組支持使用它。 不過，第一款支持DDR SDRAM的芯片組并不是Intel推出的。而是由Micron推出的，其名 稱為Samurai DDR芯片，其性能的優(yōu)秀性無論是在商業(yè)，還是游戲運行方面都趕得上 Intel i840芯片組。但后者提供雙 RDRAM通道，可高達3.2 GB/s的內(nèi)存帶寬，比 Samurai DDR 266 MHz DDR SDRAM提供的2.12G/秒的內(nèi)存帶寬高出33%，整體性能也 要好一些，這其是因為RDRAM的潛伏等待時間要比

10、SDRAM長，所以PC133 SDRAM （參閱下 面的內(nèi)容）和DDR SDRAM使得RDRAM在低端和高端系統(tǒng)上的優(yōu)勢全無，而DDR SDRAM更是成為了市場的主流。如，現(xiàn)代電子出品的64MB DDR SDRAM在128 MB內(nèi)存總線，4Mx16 顆，工作頻率為333MHz，提供了5.3 GB/s的數(shù)據(jù)帶寬，市場前景不用說了，一定會是不 錯的。RDRAM（Rambus DRAM）RDRAM（存儲器總線式動態(tài)隨機存儲器）是Rambus公司開發(fā)的具有 系統(tǒng)帶寬、芯片到芯片接口設計的新型DRAM，它能在很高的頻率范圍下通過一個簡單的總 線傳輸數(shù)據(jù)，同時使用低電壓信號，在高速同步時鐘脈沖的兩邊沿傳輸

11、數(shù)據(jù)。Flash Memory Flash Memory（閃速存儲器）是一種新型半導體存儲器，主要特點是在 不加電的情況下長期保持存儲的信息。就其本質(zhì)而言，F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM（電擦除 可編程只讀存儲器）類型，既有ROM的特點，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重寫， 功耗很小。目前其集成度已達4MB，同時價格也有所下降。由于這一獨特優(yōu)點，F(xiàn)lash Memory 在一些較新的主板上普遍采用著，以便使得BIOS升級非常方便，但時也會CIH這樣的計 算機病毒以可乘之機，讓許多計算機飽受磨難。Flash Memory可用作固態(tài)大容量存儲器，但目前普遍使用的大容量存儲器仍為硬盤。

12、 硬盤雖有容量大和價格低的優(yōu)點，但它是機電設備，有機械磨損，可*性及耐用性相對較差， 抗沖擊、抗振動能力也弱，功耗也大。WFlash Memory集成度高，價格也在逐漸降低，專 家們對它的應用前景相當樂觀。Shadow RAM Shadow RAM也稱為“影子內(nèi)存”，是為了提高計算機系統(tǒng)效率而采用的 一種專門技術，所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器，參閱本書后面 的內(nèi)容）芯片。Shadow RAM占據(jù)了系統(tǒng)主存的一部分地址空間。其編址范圍為C0000 FFFFF，即為1MB主存中的768KB1024KB區(qū)域。這個區(qū)域通常也稱為內(nèi)存保留區(qū)，用戶程 序不能直接訪問Shad

13、ow RAM的功能就是是用來存放各種ROM BIOS的內(nèi)容。也就是復制 的ROM BIOS內(nèi)容，因而又它稱為ROM Shadow，這與Shadow RAM的意思一樣，指得是 ROM BIOS的“影 子”。現(xiàn)在的計算機系統(tǒng)，只要一加電開機，BIOS信息就會被裝載到 Shadow RAM中的指定區(qū)域里。由于Shadow RAM的物理編址與對應的ROM相同，所以當需 要訪問BIOS時， 只需訪問Shadow RAM而不必再訪問ROM，這就能大大加快計算機系統(tǒng) 的運算時間。通常訪問ROM的時間在200ns左右，訪問DRAM的時間小于100ns、60ns，甚 至更短。在計算機系統(tǒng)運行期間，讀取BIOS中

14、的數(shù)據(jù)或調(diào)用BIOS中的程序模塊的操作將是相當 頻繁的，采用了 Shadow RAM技術后，無疑大大提高了工作效率。ECC 內(nèi)存 ECC(Error Correction Coding 或 Error Cheching and Correcting) 是 一種具有自動糾錯功能的內(nèi)存，Intel的82430HX芯片組就支持它，使用該芯片的主板都可 以安裝使用ECC內(nèi)存，但由于ECC內(nèi)存成本比較高，所以主要應用在要求系統(tǒng)運算可*性比 較高的商業(yè)計算機中。由于實際上存儲器出錯的情況不會經(jīng)常發(fā)生，相關的主板產(chǎn)品還不多， 一般的家用與辦公計算機也不必采用ECC內(nèi)存。CDRAM (Cached DRAM)

15、CDRAM(Cached DRAM)帶高速緩存動態(tài)隨機存儲器)是日本三 菱電氣公司開發(fā)的專有技術，它通過在DRAM芯片上集成一定數(shù)量的高速SRAM作為高速緩沖 存儲器和同步控制接口來提高存儲器的性能。這種芯片使用單一的+3.3V電源，低壓TTL 輸入輸出電平。DRDRAM (Direct Rambus DRAM) DRDRAM (接口動態(tài)隨機存儲器)是 Rambus 在 Intel 支持下制定的新一代RDRAM標準，與傳統(tǒng)DRAM的區(qū)別在于引腳定義會隨命令而變，同一組 引腳線可以被定義成地址，也可以被定義成控制線。其引腳數(shù)僅為正常DRAM的三分之一。 當需要擴展芯片容量時，只需要改變命令，不需

16、要增加芯片引腳。這種芯片可以支持400MHz 外頻，再利用上升沿和下降沿兩次傳輸數(shù)據(jù)，可以使數(shù)據(jù)傳輸率達到800MHz。同時通過把 單個內(nèi)存芯片的數(shù)據(jù)輸出通道從8位擴展成16位，這樣在100MHz時就可以使最大數(shù)據(jù)輸出 率達 1.6 GB/s。SLDRAM（Synchnonous Link DRAM）SLDRAM（同步鏈接動態(tài)內(nèi)存）是由 IBM、惠普、蘋 果、NEC、富士通、東芝、三星和西門子等大公司聯(lián)合制定的，一種原本最有希望成為標準 高速DRAM的存儲器。這是一種在原DDR DRAM基礎上發(fā)展起來的高速動態(tài)讀寫存儲器，具 有與DRDRAM相同的高數(shù)據(jù)傳輸率，但其工作頻率要低一些，可用于通信、消費類電子產(chǎn)品、 高檔的個人計算機和服務器中。不過，由于各種各樣的原因，這種動態(tài)存儲器難以形成氣 候。VCM （Virtual Channel Memory）VCM（虛擬通道存儲器）由NEC公司開發(fā)，是一種新興 的緩沖式DRAM，可用于大容量的SDRAM。此技術集成了 “通道緩沖”功能，由高速寄存器進 行配置和控制。在實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，讓帶寬增大的同時還維持著