Atminties modulių kūrimas

Atminties lusto būklė išliko iki 286 ankstyvųjų dienų, dėl kurių buvo praktinė kliūtis kompiuterių kūrimui dėl nesugebėjimo būti išardytas ir pakeistas. Atsižvelgiant į tai, atsirado atminties moduliai. Laiskite atminties mikroschemą ant iš anksto sukurtos spausdintos plokštės, taip pat naudokite atminties lizdus kompiuterio pagrindinėje plokštėje. Tai visiškai išsprendžia sunkų atminties įdiegimo ir pakeitimo problemą.
Prieš išleidžiant 80286 pagrindinę plokštę, pasaulio atmintis nebuvo įvertinta. Tuo metu atmintis buvo tiesiogiai fiksuota pagrindinėje plokštėje ir jos talpa buvo tik 64-256 kb. Tuo metu kompiuteriuose veikiančiose darbo programose šio tipo atminties našumas ir pajėgumai pakako, kad būtų patenkinti tuo metu programinės įrangos programų apdorojimo poreikiai. Tačiau atsiradus programinės įrangos programoms ir naujos kartos 80286 aparatinės įrangos platformai, programos ir aparatinė įranga pateikė didesnius atminties našumo reikalavimus. Siekiant pagerinti greitį ir išplėsti talpą, atmintis turi atsirasti nepriklausomoje pakuotės formoje, taip pagimdžiusi „atminties modulio“ koncepciją.
Kai pirmą kartą buvo įvesta 80286 pagrindinė plokštė, atminties modulis naudojo singlą „Line Memory“ modulių (SIMM) sąsajoje su 30 vnin ir 256 kb talpa. Jį turi sudaryti 8 duomenų bitai ir 1 kontrolinė suma, kad būtų suformuotas bankas. Todėl 30pin SIMM, kurį matome, paprastai naudojamas su keturiais moduliais kartu. Nuo tada, kai kompiuteris pateko į civilinę rinką 1982 m., 30 punkto SIMM atmintis, suporuota su 80286 procesoriumi, buvo atminties srities pradininkas.
Vėliau, nuo 1988 iki 1990 m., PC technologija pasiekė dar vieną vystymosi viršūnę, būtent 386 ir 486 ERA. Šiuo metu procesoriai jau buvo sukurti link 16 bitų, taigi 30 PIN SIMM atmintis nebegalėjo patenkinti paklausos. Mažesnis jo atminties pralaidumas tapo skubiu kliūtimi, kurią reikia išspręsti. Todėl šiuo metu pasirodė 72 PIN SIMM atmintis, kuri palaikė 32- šiek tiek greito puslapio režimo atminties ir žymiai padidėjusio atminties pralaidumo. Viena 72 PIN SIMM atminties talpa paprastai yra nuo 512kb iki 2 MB, ir reikia naudoti tik du vienu metu. Dėl nesuderinamumo su 30 taškų SIMM atmintimi, PC pramonė šiuo metu ryžtingai pašalino 30 taškų SIMM atmintį.
„Edo Dram“ (išplėstinė „Date Out Ram“) atmintis, kuri buvo populiarus atminties modulis 1991–1995 m., Yra labai panašus į FP DRAM. Tai pašalina laiko intervalą tarp dviejų išplėstinės duomenų išvesties atminties ir perkėlimo atminties saugojimo ciklų ir pasiekia kitą puslapį, tuo pačiu siunčiant duomenis į CPU. Todėl jo greitis yra 15-30% greičiau nei įprasta DRAM. Darbinė įtampa paprastai yra 5 V, pralaidumas yra 32- bitų, o greitis yra didesnis nei 40NS. Tuo metu jis daugiausia buvo naudojamas 486 ir ankstyvuosiuose „Pentium“ kompiuteriuose.
1991–1995 m. Mes buvome liudininkai nepatogi situacija, kai atminties technologijos plėtra buvo gana lėta ir beveik sustingusi. Todėl šiuo metu pamatėme 72 PIN ir 168 PIN EDO RAM sambūvį. Tiesą sakant, „Edo“ atmintis taip pat priklauso 72 PIN SIMM atminties kategorijai, tačiau ji naudoja visiškai naują adresų metodą. Edo padarė proveržį sąnaudų ir pajėgumų, o greitai plėtojant gamybos procesus, dabar pasiekė vienos EDO atminties pajėgumus 4-16 MB. Dėl to, kad „Pentium“ duomenų magistralės plotis ir aukštesnio lygio procesoriai yra 64 ar net didesni, porose turi būti naudojamas tiek „Edo RAM“, tiek FPM RAM.
SDRAM ERA
Išleidus „Intel Celeron“ seriją, „AMD K6“ procesorius ir susijusius pagrindinių plokščių mikroschemų rinkinius, „Edo Dram“ atminties našumas nebegali patenkinti poreikių. Atminties technologija turi būti kruopščiai įdiegta, kad atitiktų naujos kartos CPU architektūros reikalavimus. Šiuo metu atmintis pradėjo patekti į klasikinę SDRAM erą.
Pirmoji „SDRAM“ atminties karta buvo pagrįsta PC66 specifikacija, tačiau netrukus dėl dažnio ginčo tarp „Intel“ ir „AMD“ CPU išorinis dažnis buvo padidintas iki 100MHz, taigi PC66 atmintį greitai pakeitė PC100 atmintis. Atsiradus PIII ir K7 ERA esant 133MHz išoriniam dažniui, PC133 specifikacija dar labiau pagerino bendrą SDRAM našumą tuo pačiu būdu, o pralaidumas padidėjo iki 1 GB/sek. Dėl 64 bitų „SDRAM“ pralaidumo, kuris atitinka 64 bitų duomenų magistralės plotį CPU, reikia tik vienai atminčiai, kad veiktų, dar labiau pagerintų patogumą. Kalbant apie našumą, dėl to, kad jo įvesties ir išvesties signalai yra sinchronizuojami su išoriniu sistemos dažniu, jos greitis žymiai viršija EDO atminties.
Negalima paneigti, kad SDRAM atmintis pasikeitė nuo 66MHz pradžios iki 100MHz ir 133MHz. Nors ji visiškai neišsprendė atminties pralaidumo kliūčių problemos, CPU perpildymas tapo amžina „pasidaryk pats“ vartotojų tema. Todėl daugelis vartotojų perviršijo PC100 atmintį iki 133MHz, kad pasiektų CPU perpildymo sėkmę. Verta paminėti, kad norint palengvinti kai kurių perpildymo vartotojų poreikius, rinkoje atsirado kai kurie PC150 ir PC166 standartinė atmintis.
Nors „SDRAM PC133“ atminties pralaidumą galima padidinti iki 1064 MB/s, kartu su naujausiu „Intel“ „Pentium 4“ planu, „SDRAM PC133“ atmintis negali patenkinti būsimų plėtros poreikių. Šiuo metu „Intel“, norėdamas pasiekti dominavimo rinkoje, suvienijo jėgas su „Rambus“, kad PC rinkoje reklamuotų „Rambus DRAM“ atmintį (žinomą kaip „RDRAM“ atmintis). Skirtingai nuo SDRAM, jis priima naujos kartos spartos paprastos atminties architektūrą, pagrįstą RISC tipo (sumažinto instrukcijų rinkinio skaičiavimo) teorija, kuri gali sumažinti duomenų sudėtingumą ir pagerinti bendrą sistemos veikimą.
Konkurencijoje tarp AMD ir „Intel“ tai yra dažnių konkurencijos era, todėl CPU laikrodžio greitis nuolat didėja. „Intel“ išleido aukšto dažnio „Pentium III“ ir „Pentium 4“ procesorius, kad viršytų AMD. Todėl „Intel“ „Rambus DRAM“ atminties atminties yra jos būsimas konkurencinis žudikas. „Rambus DRAM“ atmintis supaprastina kiekvieno laikrodžio ciklo duomenų tūrį su aukštu laikrodžio dažniu, todėl atminties pralaidumas yra gana puikus. Pvz., PC 1066 1066 mhz 32- bitų pralaidumas gali pasiekti 4,2 g baitą/sek., O „Rambus DRAM“ kadaise buvo laikomas tobulu „Pentium 4“ atitikmeniu.
Nepaisant to, „Rambus Rdram“ atmintis nebuvo gimusi tinkamu metu ir vis tiek turėjo būti „plėšė“ didesnio greičio DDR. Tuo metu „Intel 820“ mikroschemų rinkinio „klaidos įvykis“ „Rambus Rdram“ atmintis buvo nustelbta „Intel 820“ mikroschemų rinkinio „klaidų įvykiu“, o „PC800 Rambus Rdram“ buvo per brangus, kad gautų „Pentium 4“ platformos palaikymą. Dėl įvairių problemų „Rambus Rdram“ buvo negyvas. „Rambus“ tikėjosi, kad PC166 standartinis RDRAM yra aukštesnis, kad pasuktų potvynį, tačiau galiausiai pasidavė DDR atminčiai.
DDR era
„DDR SDRAM“ (dvigubas „Datarate SDRAM“), dar žinomas kaip dvigubo greičio SDRAM, yra patobulinta SDRAM versija. DDR perduoda duomenis vieną kartą apie kylančius ir krintančius laikrodžio signalo kraštus, todėl jo duomenų perdavimo greitis yra dvigubai didesnis nei tradicinio SDRAM. Dėl pernelyg didelio krintančių kraštų signalų naudojimo tai nepadidina energijos suvartojimo. Kalbant apie adresus ir valdymo signalus, jie yra tokie patys kaip tradiciniai SDRAM, perduodami tik kylančiame laikrodžio krašte.
DDR atmintis yra kompromisinis sprendimas tarp našumo ir išlaidų, kurio tikslas - greitai nustatyti tvirtą rinkos erdvę, palaipsniui tobulėjant dažniui ir galiausiai kompensuoti atminties pralaidumo trūkumą. Pirmosios kartos DDR200 specifikacija nebuvo plačiai pritaikyta, o antrosios kartos PC266 DDR SRAM (133MHz laikrodis x 2x duomenų perdavimas =266} MHz pralaidumas) buvo gautas iš PC133 SDRAM atminties, kuri atnešė DDR atmintį į pirmąją piką. Be to, daugelis „Celeron“ ir „AMD K7“ procesorių naudoja DDR266 specifikacijos atmintį, o vėlesnė DDR333 atmintis taip pat yra perėjimas. „DDR400“ atmintis tapo pagrindine platformos pasirinkimu, o dvigubas kanalo DDR400 atmintis tapo pagrindiniu 800FSB procesorių standartu. Vėlesnė DDR533 specifikacija tapo vartotojų perrišimo pasirinkimu.
DDR2 ERA
DDR2 (dvigubas 2 duomenų sparta) SDRAM yra naujos kartos atminties technologijos standartas, kurį sukūrė JEDEC (Jungtinės elektronų įrenginių inžinerijos taryba). Didžiausias skirtumas tarp DDR2 ir ankstesnės kartos DDR atminties technologijos standarto yra tas, kad nors abu naudoja pagrindinį duomenų perdavimo metodą tuo pačiu metu su laikrodžio kilimo/kritimo uždelsimu, DDR2 atmintis turi dvigubai daugiau nei ankstesnės kartos DDR atminties (ty 4- bitų duomenų perskaitymo išankstinis rinkimas). Kitaip tariant, „DDR2“ atmintis gali skaityti/rašyti duomenis 4 kartus didesniu už išorinio magistralės greitį per laikrodį ir gali veikti 4 kartus didesniu nei vidinio valdymo magistralės greitis.
Be to, dėl DDR2 standarto visi DDR2 prisiminimai yra supakuoti į FBGA, kuris skiriasi nuo plačiai naudojamos TSOP/TSOP-II pakuotės. FBGA pakuotė gali suteikti geresnį elektrinį našumą ir šilumos išsklaidymą, suteikiant tvirtą pagrindą stabiliam veikimui ir DDR2 atminties dažnio vystymuisi. Žvelgiant į DDR plėtros istoriją, nuo pirmosios kartos DDR200 pritaikymo asmeniniams kompiuteriams per DDR266, DDR333 iki dvigubo kanalo DDR400 technologijos, pirmosios kartos DDR kūrimas taip pat pasiekė technologijos ribą, todėl sunku pagerinti darbinį atminties greitį naudojant įprastus metodus; Kuriant naujausią „Intel“ procesoriaus technologiją, atminties pralaidumo paklausa priekinės dalies magistralėje didėja, o DDR2 atmintis su didesniu ir stabilesniu veikimo dažniu bus tendencija.
Tobulėjant CPU našumui, mūsų atminties našumo reikalavimai taip pat palaipsniui tobulinami. Negalima paneigti, kad DDR, kuris priklauso tik nuo aukšto dažnio pralaidumo patobulinimo, ilgainiui bus pritrenktas. Todėl „JEDEC“ organizacija ilgą laiką gamino DDR2 standartą ir palaikydama naujas platformas, tokias kaip LGA775 sąsaja 915/925, ir naujausią 945 DDR2 atmintį, DDR2 atmintis pradės tyrinėti atminties lauką.
DDR2 gali užtikrinti minimalų 4 0 0MB/s dažnio plotį, atsižvelgiant į 100MHz perdavimo dažnį, o jo sąsaja veiks 1,8 V įtampą, dar labiau sumažinant šilumos generavimą ir didėjantį dažnį. Be to, „DDR2“ įtrauks naujus našumo rodiklius, tokius kaip CAS, OCD, ODT, ir pertraukimo instrukcijas, skirtas pagerinti atminties pralaidumo panaudojimą. Remiantis „JEDEC“ organizatorių aprašytu DDR2 standartu, DDR2 atminties tokiose rinkose, kaip PCS, bus skirtingi laikrodžio dažniai, tokie kaip 400, 533 ir 667MHz. Aukščiausios klasės DDR2 atminties du dažniai bus 800 ir 1000 MHz. DDR-II atmintis bus supakuota į FBGA su 200-, 220- ir 240 PIN konfigūracijomis. Pradinė DDR2 atmintis bus pagaminta naudojant 0. 13- mikronų gamybos procesą, kurio atminties dalelės yra 1,8 V, o talpos tankis yra 512 MB.
Neabejojama, kad atminties technologija bus populiari 2005 m., O statinė atmintis, kurią atstovauja SDRAM, per penkerius metus nebus išpopuliarinta. QBM ir RDRAM atmintis taip pat negali pakeisti savo nuosmukio, todėl DDR ir DDR2 sambūvis bus neišvengiamas faktas.
Be PC -133, VCM („Virxual Channel Memory“) taip pat yra svarbus PC -100 įpėdinio narys. VCM, dar žinomas kaip virtualus kanalo atmintis, yra atminties standartas, palaikomas daugumos naujesnių mikroschemų rinkinių. VCM atmintis daugiausia gaminama remiantis NEC sukurta „talpyklos DRAM“ technologija, kuri integruoja „kanalo talpyklą“ ir yra sukonfigūruota ir valdoma greitųjų registrų. Pasiekdamas didelės spartos duomenų perdavimą, VCM taip pat palaiko didelį suderinamumą su tradiciniu SDRAM, todėl VCM atmintis paprastai vadinama VCM SDRAM. Skirtumas tarp VCM ir SDRAM yra tas, kad nepaisant to, ar duomenis apdorojo CPU, ar ne, jį galima perduoti VCM apdorojimui, o paprasti SDRAM gali apdoroti tik CPU apdorojamus duomenis. Todėl VCM apdoroja duomenis daugiau nei 20% greičiau nei SDRAM. Yra daugybė mikroschemų rinkinių, galinčių palaikyti „VCM SDRAM“, įskaitant „Intel's 815E“, „Via 694x“ ir pan.
Rdram
Po to, kai „Intel“ paleido PC -100, dėl technologinės pažangos, 800 MB/s PC {-100 atminties pralaidumas nebebuvo pakankamas, kad patenkintų paklausą, o pralaidumo patobulinimas PC -133} nebuvo reikšmingas (1064 MB/S), kuri taip pat negalėjo patenkinti ateities vystymosi poreikių. Siekdama pasiekti rinkos monopolizavimo tikslą, „Intel“ bendradarbiauja su RAMBUS, norėdama reklamuoti „Rambus DRAM“ („DirecTrambus DRAM“) kompiuterių rinkoje, kaip parodyta paveiksle 4-3.
„Rambus DRAM“ yra atminties specifikacija, kurią pirmą kartą pasiūlė „Rambus“, kuri priima naujos kartos didelės spartos ir paprastos atminties architektūrą, kad sumažintų duomenų sudėtingumą ir pagerintų bendrą sistemos veikimą. „Rambus“ naudoja 400MHz 16 bitų magistralę, kuri vienu metu gali perduoti duomenis kylančiuose ir krintančiuose kraštuose per vieną laikrodžio ciklą. Faktinis jo greitis yra 400MHz × 2=800 MHz, o jo teorinis pralaidumas yra (16 bitų × 2 × 400MHz/8) 1,6 GB/s, tai yra dvigubai daugiau nei PC -100. Be to, „Rambus“ taip pat gali laikyti 9 baitus, o papildomas bitas yra rezervuotas bitas, kuris ateityje gali būti naudojamas kaip ECC (ERROI · tikrinimas ir pataisos). „Rambus“ laikrodis gali pasiekti iki 400MHz, o atminties valdikliui ir RIMM („Rambus“ atminties moduliams) prijungti naudojami tik 30 varinių laidų. Sumažinus vario laidų ilgį ir kiekį, galima sumažinti elektromagnetinius trukdžius perduodant duomenis, todėl greitai padidėja atminties veikimo dažnis. Tačiau esant aukštam dažniui, jo skleidžiama šiluma tikrai padidės, todėl pirmoji „Rambus“ atmintis netgi turi būti su įmontuotu aušinimo ventiliatoriumi.
DDR3 ERA
Palyginti su DDR2, DDR3 turi mažesnę veikimo įtampą, mažėjančią nuo 1,8 V iki 1,5 V, todėl geresnis našumas ir didesnis galios sutaupymas; Atnaujinkite 4- bitą perskaitykite prieš DDR2 į 8- bitų skaitykite į priekį. DDR3 gali pasiekti maksimalų 2400MHz greitį, o greičiausias DDR2 atminties greitis padidėjo iki 800MHz/1066MHz, pirmoji DDR3 atminties modulių partija išaugs nuo 800MHz. Parodoje „Computex“ pamatėme kelis atminties gamintojus, demonstruojančius 1333MHz DDR3 modulius.
DDR3 priima naują dizainą, pagrįstą DDR2:
1,8 bitų išankstinis dizainas, tuo tarpu DDR2 naudoja 4- bitų išankstinį išankstinį reikalavimą, taigi DRAM šerdies dažnis yra tik 1/8 sąsajos dažnio, o DDR 3-800 pagrindinio veikimo dažnis yra tik 100MHz.
2. Priimkite topologijos architektūrą nuo taško iki taško, kad palengvintumėte adreso/komandų ir valdymo autobusų naštą.
3. Priėmus gamybos procesą, mažesnį nei 100 nm, darbo įtampa sumažėja nuo 1,8 V iki 1,5 V, pridedamos asinchroninės atstatymo ir ZQ kalibravimo funkcijos.
DDR4 ERA
DDR4 atmintis turės dvi specifikacijas. Buvo patvirtinta, kad DDR4 atminties perdavimo greitis naudojant pavienį signalizacijos signalą yra 1. 6-3. Dėl to, kad neįmanoma įgyvendinti dvi sąsajas per vieną DRAM, DDR4 atmintis turės dvi specifikacijas, pagrįstas tradiciniais SE signalais ir diferencialiniais signalais vienu metu.
Pasak kelių puslaidininkių pramonės profesionalų, DDR4 atmintis bus vienkartinių signalų (tradicinio SE signalo) ir diferencinio signalo (diferencialinės signalo technologijos) derinys. Tikimasi, kad šie du standartai pristatys skirtingus lustų produktus, taigi DDR4 atminties eroje pamatysime du nesuderinamus atminties produktus.