内存X档案——台式机内存编年史（上）
硬件时空
很多读者对CPU、主板、显卡等部件的关注较多，这些部件在电脑中扮演着很重要的角色，对电脑性能的影响显而易见。而薄薄的内存，虽不起眼但却不能小瞧——内存肩负着为处理器提供数据资料中转、暂存的重任，没有相应的高速内存配合，再快的CPU、GPU性能也会大打折扣。
内存的基本知识
在对内存作历史回顾前，很有必要对内存基础知识作一下简单介绍，相信对大家理解本文会有所帮助。
内存（Memory）是内存储器的简称，它是用来临时或长期存放数据的存储器，可泛指电脑中用来存放数据的半导体存储单元，其容量和性能直接影响电脑的运行速度。内存一般分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种。
只读存储器，常用来存储一些不必变动、重要或机密的数据，如主板上的BIOS芯片。随机存储器，又可分成SRAM（Static RAM/静态随机存储器）和DRAM（Dynamic RAM/动态随机存储器）两种。常见的内存条便属于DRAM范畴，如PC133、DDR400、DDR2 667规范的内存条。如无特别说明，本文所要介绍的“内存”便是主要指台式机上使用的DRAM内存条。
●内存的构成
内存条一般由PCB线路板、内存颗粒（芯片）、“金手指”、SPD芯片、贴片电容、电阻等部件/元器件组成。
PCB（Printed Circuit Board）就是”印刷电路板”，由环氧树脂、玻璃纤维材料制成，按其型号层数的不同分为4、6、8等层板，芯片等贴片元件就在PCB上。
内存颗粒就是内存芯片，是内存的核心元器件，在后面的文章中将主要介绍不同时代的内存芯片及内存条。内存颗粒主要经历了从DIP、TSOP到BGA的封装发展历程。
内存的“金手指”就是内存的电路板与主板上内存插槽的插脚，金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。
SPD（Serial Presence Detect）是一颗8针的EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）芯片，其容量一般是256字节（Byte），在SDRAM以后的内存中成为标配。它主要保存内存容量、芯片厂商、内存模组厂商、工作速度等资料，支持SPD功能的主板在启动时可自动检测SPD中的资料，并以此来设定内存的工作参数。
●内存的种类
内存作为计算机内部最为关键的部件之一，除了我们常听说的SDRAM、DDR、DDR2等不同规格的产品外，从应用的场合不同还可分为普通台式机内存、服务器内存、笔记本电脑内存、打印机内存等等。
台式机内存历史回顾
内存的历史已近20年，温故无疑更有利于读者知新。
1.内存条出现以前
●关键词：DIP、1bit、直接焊接
如同早期的显卡等设备一样，早期的电脑上并没有内存条这种配件，也没有内存插槽。
在数据宽度为8bit的Apple机、PC机、PC/XT机时代，早期的内存芯片采用ZIP或DIP封装（Dual ln-line Package，双列直插式，上个世纪70年代起的芯片主要封装方式，包括多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP等），直接插装在主板上，称为DIP内存。
DIP插接具备布线和操作较为方便等特点，但由于热胀冷缩，这种插接方式也很容易导致接触不良，内存产生错误。而且要占用很多主板空间，拆装不方便，容易损坏芯片引脚，不便于内存的增容。
早期的DIP内存仅有1bit数据带宽，一般需以9片为一组安装，其中8片为数据位（如1MB内存就需256KB×4bit的数据芯片8片），一片为校验位。它们的容量都很小，常见的有256KB×1bit、1MB×4bit，因那时的应用程序所需内存并不大，所以主板上一般最多只有1MB～2MB内存。
当时还有将内存芯片直接焊接在主板或扩展卡里的设计方法。但这样的内存使用方法也有很大弊端，比如无法再对内存容量进行扩展；如果一个芯片发生损坏，整个系统都将不能使用，只能重新焊接一个芯片或更换包含坏芯片的主板或扩展卡，极不方便，成本也高。
2.开山鼻祖，FPM DRAM
●关键词：DRAM、FPM、SIMM、286/386/486、30线、8bit、72线
DIP内存（普通双列直插内存芯片）之后，在286时代，30线（线=pin=脚）的FPM内存条终于面世。
FPM又叫快页内存，是传统DRAM的改进型产品，在Intel 286、386时代很流行。其主要特点是采用了不同于早期DRAM的列地址读出方式。以30pin SIMM的FPM DRAM为例，有8bit数据位（部分另加有1位校验位，也有16bit数据位的产品）。在16bit数据总线的286、386SX主板上均以两条为一组安装，在32bit数据总线的386DX、486主板上则需以4条为一组安装，30线内存条常见容量有256KB、512KB、1MB和4MB。其刷新率每秒可以达到几百次，在当时是很惊人的，从而提高了内存的传输速率。但由于FPM DRAM使用了同一电路来存取数据的方式，因此也带来一些弊端，它的读取周期是从DRAM阵列中某一行的触发开始，然后移至内存地址所指位置。第一条信息必须被证实有效后存至系统，才能为下一个周期作好准备，这样CPU必须傻等内存完成一个周期才能进行下一步工作，影响了整机性能。
○名词解释
SIMM——在封装形式上，FPM内存采用了SIMM封装模式（Single-In Line Memory Module，单边接插内存封装）。SIMM内存插接器是一条焊有多片内存芯片的印刷电路板，内存条通过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面提供不同的信号，也可以提供相同的信号。分30线SIMM和72线SIMM两种类型。
进入486时代后，新的FPM DRAM内存开始采用72pin SIMM接口，72线内存条与30线内存条原理一样。有32bit数据位，5V电压，基本速度60ns以上，以达到内存的读写速度与486 CPU的工作速度相适应。
对32bit数据总线的486主板，可以一条为一组安装；对有64bit内存数据总线的586主板，需以二条为一组安装。由4或8颗内存芯片组成的72线内存条容量有4MB、8MB（72线双面SIMM存储器，相当于两条4MB的SIMM内存条）、16MB、32MB（72线双面SIMM存储器，相当于两条16MB的SIMM内存条）等。
作为32bit的产品，72线SIMM FPM在性能和容量上明显强于30线的SIMM FPM，但价格过高在市场上受欢迎的时间并不多，随着性价比更高的EDO DRAM出现，很快淡出市场。
3.早期强豪，EDO DRAM
● 关键词：EDO、72线和168线、5V电压、32bit、586
FPM和EDO内存对照表
EDO DRAM（Extended Data Output RAM，扩展数据输出内存），也称为Hyper Page Mode DRAM。有72线和168线之分、5V电压、带宽32bit、基本速度40ns以上。
它的工作原理基本与FPM DRAM类似，取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔。早期的DRAM和FPM DRAM在存取每一位数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间后，才能读写有效的数据，下一个位的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。而EDO DRAM不必等待资料的读写操作是否完成，只要规定的有效时间一到就可以准备输出下一个地址，由此缩短了存取时间，效率比FPM DRAM高20%～30%。具有较高的性价比，因此它的存取速度比FPM DRAM快15%，而价格只高出5%。
由于Pentium及其以上级别系统的数据总线带宽都是64bit的，所以EDO DRAM与FPM DRAM都必须以一对一组的形式同时安装，共同组成一个Bank。486后期的有些主板和大多586主板均支持EDO DRAM。奔腾586级以上的主板一般设置有72线的SIMM插槽或168线的DIMM插槽，并都支持SDRAM、FPM/EDO DRAM。多数PⅡ主板只设置有168线的DIMM插槽，只支持168线的SDRAM和EDO DRAM，而不再支持FPM内存。
除了速度快、主板支持率高的特点外，EDO DRAM在制造上只是在原来DRAM基础上增加了少量EDO逻辑电路，因此成本与FPM内存相差不大，所以EDO内存一上市就得到了很好的普及，直到更高性能的SDRAM出现之后，EDO内存才退出市场。
○历史趣话
168线EDO和SDRAM之浑水摸鱼——由于EDO内存同样有168线的封装形式，所以在586时代早期曾出现用168线EDO内存冒充SDRAM的现象。当时在本报上介绍的识别方法是：“SDRAM芯片厚度仅为一两毫米，其引脚是平贴安装于电路板上；EDO芯片厚度在五毫米左右，其引脚直立安装于电路板上；内存芯片上的标称速度SDRAM多为12ns、10ns、8ns，而EDO一般为60ns（当然也有‘REMARK/打磨’过的产品）左右”。
