十三物什之十二：内存 一条停不下来的超越之路
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猛犸专栏
在整个计算机的发展历史中，升级、升级、再升级是永恒的主题，当然内存的发展也不例外。一方面技术研发者为产品的升级换代不懈努力，另一方面越来越多的新应用新需求也让产品一次次迎来质的飞跃。
640KB的错觉
当年还在青葱岁月的比尔·盖茨没发表过诸如“计算机只需要640KB内存就够了”的言论，正如汤玛斯·沃森也没说过“世界上只需要四台计算机就够了”一样。这样的谣言已经在互联网上流传了很多年，甚至被写进了教科书，令当事人百口莫辩。
实际上，640KB这个数字只不过是一个简单减法的结果而已。当年Intel的8088能够支持的最大内存数量是2的20次方字节——整整1MB，而其中有384KB被系统占用。8088毕竟只是块8位/16位的处理器而已。IBM的PC直接把内存芯片焊接在主板上，让人们产生了“计算机一开始只有640KB”内存的错觉。
到了286的年代，640KB内存就有点过时了，需要扩展更多的内存条才行。焊接法虽然也可行，但是它带来的维护成本往往大于收益，所以内存条也就应运而生。那个时期的内存条采用30个触点的“单边接触内存模组”方式，一组需要9片芯片，并且分布在4条内存条上，需要共同使用才行。而另一种速度更快的静态随机存取存储器却一直都没有成为计算机的主存储器，因为这种使用6个晶体管来长期存储数据的设备成本过于高昂。
随后发生的事情与其他计算机器件并无两样：升级、升级、再升级。DRAM在每次存取一位的数据时，都需要送出行地址和列地址，而如果CPU需要的数据在同一行中，FPM DRAM只需要输出列地址而不必输出行地址就够了；FPM DRAM需要在输出地址后稳定一段时间，而EDO DRAM不需要；EDO DRAM每次只能送出一组地址，而BEDO DRAM可以存取多组地址；之前的所有DRAM都需要等待周期，而SDRAM（同步动态随机存取存储器）能够让内存与CPU同步存储数据以取消等待周期。随着每一次改变，内存的性能都越来越好。
赢家通吃，适者生存。到2000年的时候，SDRAM几乎已经成了个人计算机的标配。但是盛极必衰，DDR内存的时代要来了。
走到极限了吗？
在2000年下半年，DDR SDRAM突袭了SDRAM建立起来的市场。这种被叫做“双倍速率SDRAM”的内存技术是在SDRAM的基础上发展起来的，它能够在一个时钟周期内完成两次数据传输，但并不增加能耗。这种内存每秒钟可以传输1GB甚至2GB多的数据，使用2.5V的电压工作，而SDRAM的传输速度只有800MB/s，工作电压是3.3V。
所以，虽然DDR SDRAM继承了SDRAM的诸多特性，但是它们使用不同的结构和工作电压，因此不能混用。2001年开始，DDR SDRAM在主板制造商的支持下开始流行起来，工作频率也开始不断升高，从最初的100兆赫到133兆赫，再到166兆赫和200兆赫。在这时，DDR SDRAM已经拥有了400兆赫的实际工作频率，传输速率达到了3.2GB/s。但是到了这一阶段，DDR已经走到极限了。
虽然从2002年开始，电子设备工程联合委员会开始设计更快的内存，并且开发出拥有两倍预读取能力的DDR2 SDRAM，使用更低的工作电压。但是这种内存一开始却因为价格的问题而无法很快普及。2004年，Intel推出了支持DDR2的主板，而半导体集成电路技术的发展也开始让DDR2内存的价格快速下降，到了2006年才算大量普及。DDR2拥有DDR两倍的实际工作频率，最高频率甚至可以达到1066兆赫，提供每秒钟8.6GB的数据传输。
长江后浪推前浪。2007年开始进入主流视野的DDR3比DDR2又快一倍，工作电压更是进一步降低到1.5V。即使工作在100兆赫的工作频率下，DDR3依然能够提供每秒钟6.4GB的数据，而在266兆赫时，传输速率更是能达到惊人的17GB/s。现在，DDR3已经成了家用计算机的常见选项，正如它的前辈们一样；不过也与它的前辈们一样，可能只会再风光几年而已。毕竟，在2011年1月，DDR4内存就已经出现了；而且取代DDR3只会是发生在最近几年内的事情。
下期预告：只用了20年时间，非易失性闪存技术就改变了人们听音乐和用手机的方式，由此衍生出来的新型存储设备基本吞食了本属于软盘和光盘的领地。人们现在只用简单到类似密码的名字来称呼USB闪存盘：U盘。