认识内存

电脑学堂

如果将CPU比作一台机器的话,其工作原理大致是这样的:首先是原料(程序发出的指令)经过物质分配单位(控制单元)进行初步调节,然后送到加工车床(逻辑运算单元)进行加工,最后将加工出来的产品(处理后的数据)存储到仓库(存储器)中,以后销售部门(应用程序)就可到仓库中按需提货了。内存,就是其中的"中转仓库"。

产品标签是内存条必不可少的东西,通过该标签,可以了解到该内存条的品牌、型号、性能参数等等信息。

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目前PC中所用的内存主要有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM等三种类型。SDRAM(Synchronous Dynamic Random-Access Memory)即"同步动态随机存储器",所谓"同步"是指这种存储器能够与系统总线频率同步工作,比如说当CPU的外频是100MHz,SDRAM便能以100MHz的速度跟上CPU的节奏。SDRAM内存条的外观很普通:在一块长PCB上,均匀排列着数颗内存芯片。

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DDR SDRAM能在时钟脉冲的上升和下降沿都传输数据,而SDRAM只在信号的上升沿时读取数据,因此当工作频率相同时,DDR SDRAM可提供双倍于SDRAM的带宽。

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外观上,DDR SDRAM与SDRAM差别并不大,它们具有同样的长度。只不过DDR SDRAM内存采用的是184Pin引脚,金手指中也只有一个缺口,而SDRAM内存条是168Pin,并且有两个缺口。

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DDR2 SDRAM内存的基本工作原理类似于DDR SDRAM。只不过,DDR SDRAM每个时钟周期内可通过总线传输两次数据,而DDR2 SDRAM则可传输4次数据。从外观上来看,DDR2 SDRAM与DDR SDRAM非常相似,两者的长度是一样的,但DDR2 SDRAM使用的是240Pin的金手指,而DDR采用的是184Pin的金手指,同时两者的金手指虽然都只有一个缺口,但是位置是不同的。

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不管是SDRAM、DDR SDRAM还是DDR2 SDRAM,它们的外观都有些类似,都是在一块长长的PCB板上,均匀排列着数颗内存芯片。一根内存条的主要的构成部件有PCB板、内存芯片、电容、电阻、SPD芯片等等。

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用来安装内存芯片、SPD芯片、排阻等元器件的这块薄薄的、韧性很好的塑胶板,称之为"PCB板",它是所有元器件的载体。其他元器件包括线路都安装在它的上面。

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在PCB板的下方,有一排金光闪闪的金属引脚,它就是内存与内存插槽的通信接口。通过这些金属引脚,在内存控制器的引导下,内存才能全力配合CPU工作。所有的数据,都是通过这些金属引脚来进行传输的,它们是信号传输的通道。在计算机中,很多板卡都有这种金灿灿的引脚,它还有一个专用的名字叫“金手指”。仔细观察板卡的金手指会发现金手指是由很多“Pin(线)”的金属线构成的。

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在内存上还有一个特殊的小芯片叫做"SPD"。SPD(Serial Presence Detect,串行存在检测)是一颗8针的EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦写可编程只读存储器)芯片。它一般位于内存正面的右侧,体型较小(大约为3mm×4mm×1.5mm),容量为256字节。SPD芯片内记录了内存的许多重要信息,诸如芯片及模组厂商、工作频率、工作电压、速度、容量、电压等参数。

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为了使内存在处理数据时对不同信号进行相同的衰减和阻抗匹配,在金手指的上方会有一列十分整齐的电阻。通常为了PCB布线方便,都采用排阻的形式,排阻每边4个Pin,集成了4个相同的电阻,它们之间互不相通,目前大部分是用表面印有100(等于10Ω)的或220(等于22Ω)的排阻。

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在排阻当中,还有一些黄色颗粒的元件,这就是电容。电容起着滤波、稳压的作用,能够过滤各种杂波,增强内存的电气稳定性。

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DDR2 SDRAM对芯片核心的内部进行了改进,并把工作电压从DDR SDRAM的2.5V降到1.8V,因此DDR2 SDRAM的功耗和发热量都会在一定程度上得以降低。在封装方面,DDR SDRAM一般采用TSOP封装,而DDR2 SDRAM改用更先进的CSP(FBGA)无铅封装技术。此种封装最大的优点是可以在晶圆上做好封装布线,大大提高可靠性。从外观上看,FBGA封装的芯片,是看不到信号引脚的。

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而TSOP封装的内存芯片的两边有两排银色的金属引脚。