内存的发展历程ppt课件.pptx
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1、内存内存的的发展历程发展历程当今世界上的计算机都是基于冯诺依曼结构,一台计算机必须包含运算器、控制器、存储器和输入、输出设备五个部分,存储器又可分为内存储器和外存储器,内存储器可以简单理解为CPU里面的缓存和插主板上的内存,而外存储器则是硬盘、U盘、软盘等,内存和硬盘对于一台当今的PC来说是不可或缺的部件。其实在最初的个人电脑上是没有内存条的,内存是直接以DIP芯片的形式安装在主板的DRAM插座上面,需要安装8到9颗这样的芯片,容量只有64KB到256KB,要扩展相当困难,但这对于当时的处理器以及程序来说这已经足够了,直到80286的出现硬件与软件都在渴求更大的内存,只靠主板上的内存已经不能满
2、足需求了,于是内存条就诞生了。远古的30pin SIPP (Single In-line Pin Package) 接口,针脚的定义其实与30pin SIMM一样的SIPP很快就被SIMM(Single In-line Memory Modules)取代了,两侧金手指传输相同的信号,早期的内存频率与CPU外频是不同步的,是异步DRAM,细分下去的话包括FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM)与EDO DRAM(Extended data out DRAM),常见的接口有30pin SIMM与72pin SIMM,工作电压都是5V。从上到下分别是30pin SIMM、苹果的64
3、pin SIMM与72pin SIMM第一代SIMM内存有30个引脚,单根内存数据总线只有8bit,所以用在16位数据总线处理器上(286、386SX等)就需要两根,用在32位数据总线处理器上(386DX、486等)就需要四根30pin SIMM内存,采购成本一点都不低,而且还会增加故障率,所以30pin SIMM内存并不是完全被大家所接受。随后诞生了72pin SIMM内存,单根内存位宽增加到32位,一根就可以满足32位数据总线处理器,拥有64位数据总线的奔腾处理器则需要两根,内存容量也有所增加,它的出现很快就替代了30pin SIMM内存,386、486以及后来的奔腾、奔腾Pro、早期的奔
4、腾II处理器多数会用这种内存。FPM DRAM是从早期的Page Mode DRAM上改良过来的,当它在读取同一列数据是,可以连续传输行位址,不需要再传输列位址,可读出多笔资料,这种方法当时是很先进的。FPM DRAM有30pin SIMM和72pin SIMM两种,前者常见于286、386和486的电脑上,后者则常见于486与早期型的奔腾电脑上,30pin的常见容量是256KB,72pin的容量从512KB到2MB都有。30pin FPM DRAMEDO DRAM其实也是72pin SIMM的一种,它拥有更大的容量和更先进的寻址方式,这种内存简化了数据访问的流畅,读取速度要FPM DRAM快
5、不少,主要用在486、奔腾、奔腾Pro、 早期的奔腾II处理器的电脑上面。在1991到1995年EDO内存盛行的时候,凭借着制造工艺的飞速发展,EDO内存在成本和容量上都有了很大的突破,单条EDO内存容量从4MB到16MB不等,数据总线依然是32位,所以搭配拥有64位数据总线的奔腾CPU时基本都成对的使用。比较少见的168pin EDO内存,通常都用在服务器上然而随着CPU的升级EDO内存已经不能满足系统的需求了,内存技术也发生了大革命,插座从原来的SIMM升级为DIMM(Dual In-line Memory Module),两边的金手指传输不同的数据,SDR SDRAM内存插座的接口是16
6、8Pin,单边针脚数是84,进入到了经典的SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)时代。SDRAM其实就是同步DRAM的意思,内存频率与CPU外频同步,这大幅提升了数据传输效率,再加上64bit的数据位宽与当时CPU的总线一致,只需要一根内存就能让电脑正常工作了,这降低了采购内存的成本。第一代SDR SDRAM频率是66MHz,通常大家都称之为PC66内存,后来随着Intel与AMD的CPU的频率提升相继出现了PC100与PC133的SDR SDRAM,还有后续的为超频玩家所准备的PC150与PC166内存,SDR SDRAM标准工作电压3.3V,容量从16MB到51
7、2MB都有。SDR SDRAM的存在时间也相当的长,Intel从奔腾2、奔腾3与奔腾4(Socket 478),以及Slot 1、Socket 370与Socket 478的赛扬处理器,AMD的K6与K7处理器都可以SDR SDRAM。从1999年开始AMD推出K7架构,到2000年Intel推出奔腾4处理器,两家处理器的FSB都在不断攀升,只有133MHz的SDR SDRAM根本无法满足这个带宽需求,至于谁是它的继任者,Rambus DRAM与DDR SDRAM展开了一场大战。在选择SDR SDRAM的继任者的时候Intel选择了与Rambus合作并推出了Rambus DRAM内存,通常都会
8、被简称为RDRAM,它与SDRAM不同,采用了新的高速简单内存架构,基于RISC理论,这样可以减少数据复杂性提高整个系统的性能。RDRAM采用RIMM插槽,184pin,总线位宽16bit,插两条组建双通道时就是32bit,工作电压2.5V,当时的频率有600、700、800、1066MHz等。这款内存通常都是用在Socket 423的奔腾4平台上,搭配Intel 850芯片组使用,然而大家都应该清楚Socket 423的奔腾4是多么的悲剧,频率高效率低的奔腾4被AMD K7+DDR内存的组合打得满地找牙,再加上RDRAM的制造成本高,很多内存厂都没有兴趣,这直接导致RDRAM的零售价居高不下
9、,奔腾4平台的成本相对高,消费者也不买单,最终就是导致RDRAM完败于DDR SDRAM,最终Intel抛弃RDRAM投奔到DDR阵营。DDR内存的正式名字是DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM),顾名思义就是双倍速率SDRAM,从名字上就知道它是SDR SDRAM的升级版,DDR SDRAM在时钟周期的上升沿与下降沿各传输一次信号,使得它的数据传输速度是SDR SDRAM的两倍,而且这样做还不会增加功耗,至于定址与控制信号与SDR SDRAM相同,仅在上升沿传输,这是对当时内存控制器的兼容性与性能做的折中。DDR SDRAM采用184pin的DIMM插槽,防呆缺口从S
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