首先引用《計算機維修技術(第2版)》isbn 978-7-302-20508-1中對記憶體的定義:
「將直接與cpu進行資料交換的儲存器稱為「內部儲存器」(簡稱為記憶體),不能直接與cpu進行資料交換的儲存器稱為「外部儲存器」(簡稱為外存)。文中的「記憶體」一詞特指:採用dram晶元構成的主要儲存系統,它由安裝在主機板上的記憶體條組成。計算機主要採用半導體儲存晶元作為記憶體,其中以dram晶元應用最為廣泛,記憶體的發展過程(僅考慮ddr)如圖1所示。
圖1 ddr記憶體型別的發展
記憶體技術標準主要由jedec(聯合電子裝置工業委員會)制定。jedec記憶體標準採用「pcn-mmmm」的表達方式。例如,pc4-24 000表示採用ddr4-3000的記憶體晶元,資料傳輸率為24 000mb/s。
記憶體有兩個時鐘,乙個是內部時鐘,乙個是外部時鐘。在sdram與ddr1(對應圖1中的ddr)時代,這兩個頻率是相同的,sdram內存在時鐘脈衝的上公升沿傳輸資料,ddr1記憶體通過增加資料預取位數至2位,在時鐘脈衝的上公升沿和下降沿都能夠傳輸資料。這樣的話,ddr1記憶體的資料傳輸率就可以達到時鐘頻率的2倍。
在ddr2記憶體中,採用了差分時鐘、增加資料預取長度至4位、增加資料突發長度等技術後,將外部時鐘頻率提高到內部時鐘頻率的2倍,這樣的話,ddr2記憶體的資料傳輸率可以達到外部時鐘的2倍。
在ddr3記憶體中,增加資料預取長度至8位,並將內部時鐘頻率進行了提高,進而使得外部時鐘頻率也隨之提高,這樣的話,ddr3記憶體的資料傳輸率也就提高了。但是在外部時鐘頻率相同的情況下,ddr2與ddr3記憶體的資料傳輸率是相同的!
在ddr4記憶體中,資料預取位數沒有提高,仍然是8位。但是通過採用類似的bank group技術,加上全新的點對點傳輸、大量的功控制和訊號完整性控制技術,使得ddr4記憶體資料傳輸率得到顯著提高。
表1 各代記憶體的內部時鐘頻率、外部時鐘頻率與資料傳輸率,以及技術提公升手段
記憶體規格
內部時鐘頻率
資料預取位數
是否採用bank group技術
外部時鐘頻率
資料傳輸率
資料傳輸頻寬
sdram-133
133mhz
1bit
否133mhz
133mt/s
1.06gb/s
ddr-266
133mhz
2bit
否133mhz
266mt/s
2.1gb/s
ddr-333
166mhz
2bit
否166mhz
333mt/s
2.7gb/s
ddr-400
200mhz
2bit
否200mhz
400mt/s
3.2gb/s
ddr2-533
133mhz
4bit
否266mhz
533mt/s
4.2gb/s
ddr2-667
166mhz
4bit
否333mhz
666mt/s
5.3gb/s
ddr2-800
200mhz
4bit
否400mhz
800mt/s
6.4gb/s
ddr3-1066
133mhz
8bit
否533mhz
1066mt/s
8.5gb/s
ddr3-1333
166mhz
8bit
否667mhz
1333mt/s
10.6gb/s
ddr3-1600
200mhz
8bit
否800mhz
1600mt/s
12.8gb/s
ddr4-2133
133mhz
8bit
是1066mhz
2133mt/s
17.1gb/s
ddr4-2666
166mhz
8bit
是1333mhz
2666mt/s
21.3gb/s
ddr4-3200
200mhz
8bit
是1600mhz
3200mt/s
25.6gb/s
表1中的「資料傳輸率」的單位是mt/s(mega transfer per second),即每秒傳輸的百萬次數,由於ddr一次傳輸64-bit,相當於8個位元組(byte),所以資料傳輸頻寬為資料傳輸率乘以8。表1中的內部時鐘頻率指的是ddr晶元內部進行邏輯處理的時鐘頻率,資料傳輸速率的頻率叫做資料傳輸率,最後還有乙個時鐘頻率是ddr晶元時鐘引腳的頻率,它稱作ddr的外部時鐘頻率。這三個頻率的關係如下:
外部時鐘頻率=資料傳輸率/2。因為ddr是利用時鐘的上公升沿與下降沿均傳輸資料,所以ddr晶元的工作頻率(時鐘引腳的頻率)為等效頻率(傳輸頻率)的一半
內部時鐘頻率=資料傳輸率/ddr的資料預取位數。對於ddr來說,預取數為2;對於ddr2來說,預取數為4;對於ddr3來說,預取數為8。
感謝jdliu大神的博文:
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