内存的基本知识,嵌入开发入门

发 布 时 间 : 2008-11-17 来 源 : 来自网络 作 者 : 匿名 浏 览 :
SRAM、DRAM;SDRAM、DDRSDRAM(DDR)、RDRAM;SARAM、DARAM的区别

一、SRAM(Static Random Access Memory)与DRAM(Dynamic Random Access Memory)

这是根据内存的工作原理划分出的两种内存。

DRAM表示动态随机存取存储器。这是一种以电荷形式进行存储的半导体存储器。DRAM中的每个存储单元由一个晶体管和一个电容器组成。数据存储在电容器中。电容器会由于漏电而导致电荷丢失,因而DRAM器件是不稳定的。为了将数据保存在存储器中,DRAM器件必须有规律地进行刷新。

而SRAM是静态的,因此只要供电它就会保持一个值。一般而言,SRAM 比DRAM要快,这是因为SRAM没有刷新周期。每个SRAM存储单元由6个晶体管组成,而DRAM存储单元由一个晶体管和一个电容器组成。相比而言,DRAM比SRAM每个存储单元的成本要高。照此推理,可以断定在给定的固定区域内DRAM的密度比SRAM 的密度要大。

SRAM常常用于高速缓冲存储器,因为它有更高的速率;而DRAM常常用于PC中的主存储器,因为其拥有更高的密度。


二、SDRAM(Synchronous DRAM)、DDRSDRAM(Dual Data Rate SDRAM)和RDRAM(Rambus DRAM)

这是计算机内存市场上对内存的分类方式,这些内存都属于上面提到的DRAM。

SDRAM

SDRAM中文名字是“同步动态随机存储器”,意思是指理论上其速度可达到与CPU同步。自从Pentium时代以来,SDRAM就开始了其不可动摇的霸主地位。这种主体结构一直延续至今。成为市场上无可争议的内存名称的代名词。

台式机使用的SDRAM一般为168线的管脚接口,具有64bit的带宽,工作电压为3.3伏,目前最快的内存模块为5.5纳秒。由于其最初的标准是采用将内存与CPU进行同步频率刷新的工作方式,因此,基本上消除了等待时间,提高了系统整体性能。

大家都知道CPU的核心频率=系统外部频率×倍频的方式。而内存就是工作在系统的外部频率下,最初的66MHz的外部工作频率严重地影响了系统整体的工作性能,芯片组厂商又陆续制订出100MHz、133MHz系统外频的工作标准。这样SDRAM内存也就有了66MHz(PC66)、100MHz(PC100)和133MHz(PC133)三种标准规格。某些内存厂商为了满足一些超频爱好者的需求还推出了PC150和PC166内存,例如Kingmax和Micro等。

DDR SDRAM

从名称上可以看出,这种内存在技术上,与SDRAM有着密不可分的关系,事实上,DDR内存就是SDRAM内存的加强版。它主要是利用时钟脉冲的上升沿与下降沿传输数据,相当于原来两倍的频率的工作效率。

但这只是理论上,真正在实际应用中,DDR内存所带来的性能提升并不是很大,经测试在10%至15%之间。造成如此大的反差,主要原因在于目前的处理器及主板结构还是依照着SDRAM进行设计的,还没有充分挖掘出DDR的潜能。



在133MHz下,DDR内存带宽可以达到133×64bit/8×2=2.1GB/s,200MHz外频标准出台后,其带宽更是达到了200×64bit/8×2=3.2GB/s的海量(如图2所示)。目前DDR400内存已经问世,其强大的攻势不容忽视,发展前景非常广阔。

目前市场上已经有了针对DDR应用的处理器及配套主板,但是由于还是初级发展阶段,对于DDR内存的海量传输能力利用率不高,没能在实际应用中体现出来。所以,这种内存技术的成熟应用期还没有到,目前只处于初级应用阶段。

DDR只是对SDRAM技术做了一些加强,所以生产SDRAM的生产线极容易改建于DDR的生产。不过DDR内存为保持较高的数据传输率,电气信号必须要求能较快改变,因此采用了2.5伏的SSTL2标准,其管脚数为184线,与SDRAM在主板上无法实现兼容。

DDR SDRAM有着先天性的优势,因此,取代SDRAM只是时间上的问题,相信随着DDR内存体系的愈加成熟,与SDRAM体系结构间的性能会越拉越大,那时也正是DDR全面铺进千家万户的时刻。

DDR的外形和SDRAM极为相似,不过仔细观察还是有所不同。DDR使用的是184线的金手指,而普通SDRAM是168线,而且SDRAM底部金手指有两个缺口,而DDR仅有一个缺口,另外DDR内存边缘用于固定的卡口有两个,而SDRAM为一个,最后就是DDR的内存存颗粒比SDRAM的要略薄。

RDRAM

RDRAM原本是Intel强力推广的未来内存发展方向,其技术引入了RISC(精简指令集),依靠高时钟频率(目前有300MHz、350MHz和400MHz三种规格)来简化每个时钟周期的数据量。因此其数据通道接口只有16bit(由两条8bit的数据通道组成),远低于SDRAM的64bit,由于RDRAM也是采用类似于DDR的双速率传输结构,同时利用时钟脉冲的上升与下降沿进行数据传输,因此在300MHz下的数据传输量可以达到300×16bit/8×2=1.2GB/s,400MHz时可达到1.6GB/s,目前主流的双通道PC800MHz RDRAM的数据传输量更是达到了3.2GB/s。相对于133MHz下的SDRAM的1.05GB/s,确实很有吸引力。

由于这种内存是全新的结构体系,需要兴建专用的内存生产线才能进行大批量生产,基本上无法对原有的生产线进行改建,这样初期产品的成本肯定是难以与DDR进行竞争,而且生产这种内存还必须按产量向Rambus公司交纳一定的专利金,让各厂商缠足不前,在一定程度阻碍了RDRAM的发展,不过更高带宽的双通道RDRAM不久将会出现。Rambus公司已经推出世界上第一条运行在1200MHz频率上的RDRAM,内存的峰值带宽将达到4.8GHz/s。除此之外,Rambus还将推出一款运行在1066MHz下的RDRAM(如图3所示),它们的设计和制造工艺和从前的Rambus内存区别不是很大。



三、SARAM(Single-access RAM)与DARAM(Dual-access RAM)

这是按CPU每个机器周期能对内存进行访问的次数来划分的两种内存。

SARAM在一个机器周期内只能被访问一次,而DARAM则在一个机器周期内能被访问两次。如TMS320C54x系列DSP中就配置有这两种内存

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