内存的前世今生
内存的前世今生
by海阔天空——James

根据冯诺·依曼结构,计算机中要有存储器。上一期,我们说了说硬盘等可以长久保存数据的存储工具,今天James和大家来聊聊内存。
内存有着惊人的读取速度,但是断电后却无法保存存入的数据,所以它一直以一个“中转站”的角色工作着。和其他硬件一样,内存也在不断地升级着:从古老的SIMM到DDR,再以DDR为基础继续迭代,内存的标准和规格都发生了巨大的改变。内存的“升级之路”,请听我徐徐道来。
1、DIP芯片
话说,一开始的电脑上是没有“内存条”这个概念的。直接把8~9颗DIP芯片按在主板的DRAM插座上面就是那时候的内存。容量差不多在64KB~256KB,说大也不大,说小,那时的机器也够用。唯一的缺点就是不能扩展。

随着Intel80286芯片的出现,硬件和软件需要的的内存也就更多了,于是内存条应运而生。

2、SIMM
SIMM是Single In-line Memory Modules的缩写。最初的SIMM内存采用30Pin设计,单根内存数据总线只有8bit,如果用在16位数据总线处理器上就需要两根SIMM内存条,而用在32位数据总线处理器上就需要四根。这导致SIMM内存的采购成本和价钱都很高,所以30Pin SIMM内存并不是很受欢迎。

随后诞生了72Pin的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位数据总线的处理器则需要两根。内存容量也有所增加,从30Pin的256KB增加到512KB、1MB甚至是2MB,很快就替代了30Pin的SIMM内存。

2.1、FP DRAM
在72Pin内存时代,还有一个衍生物,那就是FP DRAM。不过限于其定时刷新的工作原理,导致这种内存的数据存取速度并不快。但是这种内存却意外地成为了内存发展承上启下的关键。

2.2、EDO RAM
接着,EDO RAM横空出世,它也是72Pin SIMM的一种,拥有更大的容量和更先进的寻址方式,简化了数据访问的流畅,读取速度要FPM DRAM快不少。

然而随着CPU的升级EDO RAM已经不能满足系统的需求,内存技术也发生了大革命,迎来了SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM,同步型动态存储器)时代。
3、SDR SDRAM
SDRAM为内存带来的新的生机,其64bit的带宽与当时处理器的总线宽度保持一致,这就表示一条SDRAM就能够让电脑正常运行,这样大大地降低了内存的购买成本。

4.DDR
DDR是Double Data Rate的缩写。全名为Double Data Rate SDRAM,中文名为双倍数据率同步动态随机存取存储器,是SDR SDRAM的升级版。

DDR SDRAM的缺口从SDR SDRAM时的两个变成一个,常见工作电压2.5V。DDR内存刚出来的时候只有单通道,后来出现了支持双通道的芯片组,让内存的带宽直接翻倍,容量则是从128MB增加到1GB。
4.1、DDR2
DDR2的全名是Double Data Rate 2 SDRAM。DDR2内存技术最大的突破点其实不在于传输能力,而是在采用更低发热量、更低功耗的情况下,DDR2可以获得更快的频率提升,突破标准DDR的400MHZ限制,容量更是从256MB起步到最大4GB。

4.2、DDR3
DDR3提供了相较于DDR2更高的运行效能与更低的电压。DDR3核心电压降低到了1.5V,与DDR2一样是240Pin DIMM接口,不过两者的缺口位置是不同的,不能混插。常见的容量是512MB到8GB,也有16GB的DDR3内存,只不过很少。

4.3、DDR4
DDR4相比DDR3更节能,工作电压降为1.2V。DDR4内存的针脚从DDR3的240个提高到了288个,缺口也与DDR3的位置不同;还有一点改变就是DDR4的金手指是中间高两侧低有轻微的曲线,而之前的内存金手指都是平直的。DDR4既在保持与DIMM插槽有足够的信号接触面积,也能在移除内存的时候比DDR3更加轻松。
