4.3 内存的传输标准
内存是计算机内部最为关键的部件之一,其有很严格的制造要求。传输标准代表着对内存速度方面的标准。不同类型的内存,无论是SDRAM、DDR SDRAM,还是RDRAM都有不同的规格,每种规格的内存在速度上是各不相同的。传输标准是内存的规范,只有完全符合该规范,才能说该内存采用了此传输标准。比如传输标准PC3200内存,代表着此内存的工作频率为200MHz,它等效于频率为400MHz的DDR内存,也就是常说的DDR 400。常见的传输标准有以下几种。
1. SDRAM传输标准
1)PC100
PC100是由JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council,电子设备工程联合委员会)和Intel共同制定的一个SDRAM内存条的标准,符合该标准的内存都称为PC100,其中的100代表该内存的工作频率可达100MHz。大多数人认为的PC100内存,就是该内存能正常工作在前端总线(FSB)100MHz的系统中。其实,PC100是一组很严格的规范,它包含有:内存时钟周期在100MHz外频工作时为10ns;存取时间小于6ns;PCB必须为六层板;内存上必须有SPD等多方面的规定。
PC100中还详细地规定了内存条上电路的各部分线长最大值与最小值;电路线宽与间距的精确规格;保证六层PCB制作,具备完整的电源层与地线层;具备每层电路板间距离的详细规格;精确符合发送、载入、终止等请求的时间;详细的EEPROM编程规格;详细的SDRAM组成规格;特殊的标记要求;电磁干扰抑制;可选镀金印刷电路板等。由此可见,传输标准是一套相当复杂的内存标准,但我们没有必要去详细了解具体的内存规范定义,只要了解如果内存符合这个规范,那么它的数据传输能到达多大,它所能提供的性能怎么样就足够了。
从性能的角度来说,PC100的内存在主板设置为100MHz外频,且在BIOS选项中将CL设置为2时,此内存可以稳定地工作。
2)PC133
PC133是威盛公司联合了三星、现代、日立、西门子、Micron和NEC等数家著名IT厂商联合推出的内存标准,其中的133指的是该内存的工作频率可达133MHz。PC133 SDRAM的数据传输速率可以达到1.06GB/s。
严格地说,PC133和PC100内存在制造工艺上没有太大的不同,区别只是在制造PC133内存时多了一道“筛选”工序,把内存颗粒中外频超过133MHz的挑选出来,焊接成高档一些的内存。
2. DDR传输标准
DDR的传输标准如表4-1所示。
表4-1 DDR的传输标准
如果按照传统习惯传输标准的命名,PC1600(DDR 200)应该是PC200。在当时,DDR内存正在与RDRAM内存进行下一代内存标准之争,此时的RDRAM按照频率命名,应该叫PC600和PC800。这样,对于不是很了解的人来说,自然会认为PC200远远落后于PC600,而JEDEC基于市场竞争的考虑,将DDR内存的命名规范进行了调整。传统习惯是按照内存工作频率来命名,而DDR内存则以内存传输速率命名。因此,才有了今天的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等。
PC1600的实际工作频率是100MHz,而等效工作频率是200MHz。那么,它的数据传输率就为“数据传输率=频率×每次传输的数据位数”,也就是200MHz×64bit=12800Mb/s,再除以8就换算成MB单位,也就是1600MB/s,从而命名为PC1600。
3. DDR2传输标准
DDR2可以看作是DDR技术标准的一种升级和扩展。DDR的核心频率与时钟频率相等,但数据频率为时钟频率的两倍,也就是说,在一个时钟周期内,必须传输两次数据。而DDR2采用“4bit Prefetch(4位预取)”机制,核心频率仅为时钟频率的1/2,时钟频率再为数据频率的1/2。这样,即使核心频率还在200MHz,DDR2内存的数据频率也能达到800MHz,也就是所谓的DDR2 800。
已有的标准DDR2内存分为DDR2 400、DDR2 533、DDR2 667和DDR2 800。其中DDR2 667和DDR2 800的核心频率分别为100MHz、133MHz、166MHz和200MHz,其总线频率(时钟频率)分别为200MHz、266MHz、333MHz和400MHz,等效的数据传输频率分别为400MHz、533MHz、667MHz和800MHz,其对应的内存传输带宽分别为3.2GB/s、4.3GB/s、5.3GB/s和6.4GB/s,按照其内存传输带宽分别标注为PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300和PC2 6400。DDR2的传输标准如表4-2所示。
表4-2 DDR2的传输标准
4. RDRAM传输标准
1)PC600
RDRAM仍旧采用习惯的内存频率来命名。PC600的工作频率为300MHz,而其也是在时钟上升沿和下降沿都传输数据,因此其等效频率为600MHz,所以命名为PC600。
2)PC800
PC800的工作频率为400MHz,而其也是在时钟上升沿和下降沿都传输数据,因此其等效频率为800MHz,所以命名为PC800。
3)PC1066
PC1066的工作频率为533MHz,而其也是在时钟上升沿和下降沿都传输数据,因此其等效频率为1066MHz,所以命名为PC1066。
由于RDRAM内存具有良品率低、价格高等缺点,现在已经被淘汰,取而代之的是DDR内存。DDR内存现在已经发展到DDR4时代。
DDR4内存起始频率达到2133MHz,每个针脚可提供2Gb/s的带宽,内存容量可达到128GB,而其电压则降到1.2V。