硬件探索频道 360度剖析内存

　　一般来说，硬盘、光碟、内存都是存储器。存储器是用来存储数据和程序的部件，按照其用途分为两种，一种为主存储器，即我们所说的内存；另一种为辅助存储器，即硬盘、软盘、光碟等等。但是这些辅助存储器都需要机械部件带动存储，速度与CPU相比要慢很多，于是就需要内存来暂时存放数据和程序。但内存也有不足的地方，如果掉电，内存中的数据将会丢失。 什么是内存？ 　　我们经常看书会看到一些关于内存的术语，我们有必要先来复习一下。RAM即Random Access Memory，中文意思是随机存储器，一般来说掉电数据丢失的即为RAM。按照形式不同，RAM又分为两种，一种为静态随机存储器，即Static RAM；另一种为动态随机存储器，即Dynamic RAM。 　　最早的时候，SRAM是主要的一种内存，SRAM的速度很快而且不需要刷新就能够保存数据而不丢失。但因为电路复杂，制造成本也很高，不利于内存的普及，最后SRAM只能被用于制造高速缓存。而DRAM则不一样，动态存储的结构和SRAM比起来结构简单、成本较低，适合制造大容量的内存，我们现在使用的SDR和DDR内存都是在这个基础上制造出来的。 DRAM的接口类型 　　DRAM主要有两种接口形式，一种是早期的SIMM，全称是Single-In Line Memory Module(单边接触型内存)，这种内存广泛的用于早期的x86机型和奔腾机型中，现在已经不多见了。最早的机型中采用的是30Pin的SIMM接口，之后的奔腾机型中，都转为了72Pin的接口(图2)。另一种是DIMM接口形式，英文的全称是Dual In-Line Memory Module，即双边接触型内存。和SIMM不同，在内存的正反两面，都有金手指能够与接口连接，目前我们使用的内存大部分都是这种接口形式的。SDRAM内存的一边有84Pin，两边即168Pin，所以有时候也有人把这种内存称为168针内存。

30Pin的SIMM接口

72Pin接口

DIMM接口

主流DDR内存 　　DDR内存是目前我们广泛使用的内存类型，DDR的意思是Double Data Rate，即DDR内存能够在时钟信号的上升和下降的时候传输数据，而SDRAM只能在时钟信号上升的时候传输数据，这样一来，DDR内存实际上传输数据的能力就能翻番，而带宽就能增加为两倍。我们现今能看到的DDR内存，如DDR266，实际上和PC133的SDRAM是一样的频率，但是DDR266的带宽则是PC133的两倍，这就是为什么DDR内存才能与RDRAM相抗衡的原因之一。 　　之后，主板芯片厂商纷纷推出了双通道产品，使得DDR内存平台的带宽又增加了一倍，如i865PE配合DDR400双通道模式，可以达到400MHz×128bit/8＝6.4GB/s，和Intel的800MHz前端总线的Pentium 4传输带宽吻合，性能上有了大幅度的提升。 DDR内存的构造 1、内存的PCB板 　　首先，我们先看一下DDR内存的全貌，一根KingMax DDR2-533 256MB内存，采用的是绿色PCB板，其实PCB的颜色对于产品本身的性能没有什么影响，所以市面上才有那么多色彩不同的内存条。内存的PCB通常使用的4层或6层的PCB板，4层板的成本较为低廉，所以一般普通的的内存都是4层板的用料，当然通过合理的设计及其他地方用料充足，性能也不会相差太远。 　　6层板与4层板相比，成本提升，带来的优势是能够使内存高频时稳定性增加。由于4层板只有2层可以走信号线，另外两层是电源和地线，所以信号线比较密集；而6层板可以多两层走线，所以相对同样多的信号线来说，6层板的信号线不会太密集，信号之间的干扰也会降低很多，所以在一些高档内存上我们可以看到大部分是采用6层板设计的。

KingMax DDR2-533 256MB内存

　　当然，这并不是说明4层板的内存就一定比6层的差，除了层数之外，还有PCB金手指镀金的厚度，一般4层板差不多金层厚度4—5微米之间，而好一些的内存可能可以达到5—10微米或更多。除了PCB板外，我们再来看看PCB的布线和内存颗粒，通常我们要看的是PCB走线是否比较整齐，深层次的也比较难判断，还是留给专门评测机构去观察吧。 　　另一个料件就是内存颗粒，目前市面上的内存颗粒品牌有Hynix(现代)、Samsung(三星)、KingMax(胜创)、Infineon(英飞凌)等等，不同的品牌印在颗粒上的规格也不相同，要参考官方网站的数据才能够知道其详细的参数。
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PCB走线

2、内存的封装方式 　　当前的普通DDR上采用的是TSOP封装的内存颗粒，这种颗粒成长方形，长边有引脚，比较容易辨认。不过这种封装的内存不能运行到较高的频率，这和封装的方式有一定的关系。另一种封装形式是TinyBGA，这种颗粒有正方形和长方形两种，不过其周边都没有引脚，而是通过芯片底部与PCB相连，这种封装的内存电气性能更好，容易运行在更高的频率下，所以在规格较高的内存条上都容易见到。

TinyBGA封装的内存颗粒

3、记录内存信息的SPD 　　在内存的边上，有一颗8Pin的小芯片，这就是我们经常听到的SPD(Serial Presence Detect串行侦测)芯片(图7)，它是1个256字节的EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM电可擦写编程只读存储器)芯片。一般位于内存条正面靠边的地方，也有放在中间的。SPD中记录了内存的运行速度、内存的容量、以及其他的一些参数，当电脑正常开机的时候，BIOS会自动读取SPD的信息，同时让内存在最优化的状态下运行。

SPD芯片

　　为了使内存处理数据和传输数据的时候对不同从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，之间互不相通，目前大部分是用表面印有100等于10欧的或220等于22欧的排阻。但某些厂商为了节省成本，在这个地方没有使用排阻，而是使用价格低廉、效果差的印刷电阻。 　　印刷电阻也是电阻的一种，其使用方便，在需要电阻的地方，将具有部分导电性能的物质涂在焊盘的两端，然后为了防止脱落，再在上面涂上一层绝缘胶，使物质能够被牢牢地粘在PCB板上，这种电阻的电气性能很差，通常只会用在小型的计算器或玩偶中，但现在被使用到了内存上，无疑会给内存稳定运行带来隐患。所以如果要选购内存的话，这个地方一定要注意。

22欧的排阻

印刷电阻

（出处：http://www.sheup.com）

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SPD芯片

　　为了使内存处理数据和传输数据的时候对不同从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，之间互不相通，目前大部分是用表面印有100等于10欧的或220等于22欧的排阻。但某些厂商为了节省成本，在这个地方没有使用排阻，而是使用价格低廉、效果差的印刷电阻。 　　印刷电阻也是电阻的一种，其使用方便，在需要电阻的地方，将具有部分导电性能的物质涂在焊盘的两端，然后为了防止脱落，再在上面涂上一层绝缘胶，使物质能够被牢牢地粘在PCB板上，这种电阻的电气性能很差，通常只会用在小型的计算器或玩偶中，但现在被使用到了内存上，无疑会给内存稳定运行带来隐患。所以如果要选购内存的话，这个地方一定要注意。

22欧的排阻

印刷电阻

（出处：http://www.sheup.com/）

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