三代产品带你见证内存“进化论”(图)

　　进化是多方面的，有延续上代特征的，也有略加改变的，不管怎么说，大多留下来的都是符合现在环境的。工程师为了让消费者区别它们的样子，肯定会对它们外观、性能做一些改进来适应现在的环境，它们在“进化”的过程中有哪些改变呢？又有哪些不变的特征呢？今天琪琪老师将和同学们一起识别三代内存。

　　课前须知道

　　图1就是三代内存的全家照，从上到下分别是DDR3、DDR2、DDR。大家牢牢记住它们的样子，因为后面的内容会提到这幅图。

　　

　　防呆缺口：位置不同防插错

　　图1红圈圈起来的就是我们说的防呆缺口，目的是让我们安装内存时以免插错。我们从图1可以看见三代内存上都只有一个防呆缺口，大家注意一下这三个卡口的左右两边的金属片，就可以发现缺口左右两边的金属片数量是不同的。

　　比如DDR 内存单面金手指针脚数量为92个（双面184个），缺口左边为52个针脚，缺口右边为40个针脚；DDR2 内存单面金手指120个（双面240个），缺口左边为64个针脚，缺口右边为56个针脚；DDR3内存单面金手指也是120个（双面240个），缺口左边为72个针脚，缺口右边为48个针脚。

　　芯片封装：浓缩是精华

　　在不同的内存条上，都分布了不同数量的块状颗粒，它就是我们所说的内存颗粒。同时我们也注意到，不同规格的内存，内存颗粒的外形和体积不太一样，这是因为内存颗粒“包装”技术的不同导致的。一般来说，DDR内存采用了TSOP（Thin Small Outline Package，薄型小尺寸封装）封装技术，又长又大。而DDR2和DDR3内存均采用FBGA（底部球形引脚封装）封装技术，与TSOP相比，内存颗粒就小巧很多，FBGA封装形式在抗干扰、散热等方面优势明显。

　　TSOP是内存颗粒通过引脚（图2黄色框）焊接在内存PCB上的，引脚由颗粒向四周引出，所以肉眼可以看到颗粒与内存PCB接口处有很多金属柱状触点，并且颗粒封装的外形尺寸较大，呈长方形，其优点是成本低、工艺要求不高，但焊点和PCB的接触面积较小，使得DDR内存的传导效果较差，容易受干扰，散热也不够理想。

　　

　　FBGA封装把DDR2和DDR3内存的颗粒做成了正方形（图3），而且体积大约只有DDR内存颗粒的三分之一，内存PCB上也看不到DDR内存芯片上的柱状金属触点，因为其柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，所有的触点就被“包裹”起来了，外面自然看不到。其优点是有效地缩短了信号的传导距离。

　　

　　速度与容量：成倍提升

　　前面我们教大家如何计算内存带宽大小，其实我们在选择内存和CPU搭配的时候就是看内存带宽是否大于或者等于CPU的带宽，这样才可以满足CPU的数据传输要求。

　　而我们从带宽公式（带宽＝位宽×频率÷8）可以得知，和带宽关系最紧密的就是频率。这也是为什么三代内存等效频率一升再升的原因之一，其目的就是为了满足CPU的带宽。

　　不仅速度上有所提升，而且随着我们应用的提高，我们也需要更大容量的单根内存，DDR时代卖得最火的是512MB和1GB的内存，而到了DDR2时代，两根1GB内存就只是标准配置了，内存容量为4GB的电脑也逐渐多了起来。甚至在今后还会有单根8GB的内存出现。这说明了人们的对内存容量的要求在不断提高。

　　延迟值：一代比一代高

　　任何内存都有一个CAS延迟值，这就好像甲命令乙做事情，乙需要思考的时间一样。一般而言，内存的延迟值越小，传输速度越快。

　　从DDR、DDR2、DDR3内存身上看到，虽然它们的传输速度越来越快，频率越来越高，容量也越来越大，但延迟值却提高了，譬如DDR内存的延迟值（第一位数值大小最重要，普通用户关注第一位延迟值就可以了）为1.5、2、2.5、3；而到了DDR2时代，延迟值提升到了3、4、5、6；到了DDR3时代，延迟值也继续提升到了5、6、7、8或更高。

　　功耗：一次又一次降低

　　电子产品要正常工作，肯定要有电。有电，就需要工作电压，该电压是通过金手指从主板上的内存插槽获取的，内存电压的高低，也反映了内存工作的实际功耗。一般而言，内存功耗越低，发热量也越低，工作也更稳定。DDR内存的工作电压为2.5V，其工作功耗在10W左右；而到了DDR2时代，工作电压从2.5V降至1.8V；到了DDR3内存时代，工作电压从1.8V降至1.5V，相比DDR2可以节省30%～40%的功耗。为此我们也看到，从DDR内存发展到DDR3内存，尽管内存带宽大幅提升，但功耗反而降低，此时内存的超频性、稳定性等都得到进一步提高。

　　制造工艺：不断提高

　　从DDR到DDR2再到DDR3内存，其制造工艺都在不断改善，更高的工艺水平会使内存电气性能更好，成本更低。譬如DDR内存颗粒广泛采用0.13微米制造工艺，而DDR2颗粒采用了0.09微米制造工艺，DDR3颗粒则采用了全新65nm制造工艺（1微米＝1000纳米）。

　　总结

　　内存的知识就讲到这里了，总的说来，内存主要扮演着CPU数据仓库的角色，所以CPU性能的提升，内存的容量和性能都要跟得上，但也不可盲目地把内存容量配得过大。对于大多数用户来说2GB DDR2 800的内存就足够了，而偏高端一点的电脑使用总容量为4GB的内存就差不多了。

　　物理内存和虚拟内存

　　物理内存就是我们所能见到的内存条。而虚拟内存就是“假”的内存条，它是在硬盘上开辟的一个用于存储的空间，对于物理内存来说，它是一种扩展和补充。当内存空间紧张时，系统就会将一些暂时用不到的数据转存到虚拟内存当中。这就像在一个流动仓库中，管理员把一些滞销的货物先移到后备仓库去，将空间腾出来留给那些经常进出仓库的货物使用。

　　DIMM

　　DIMM的全称是Dual Inline Memory Module（双列直插内存模组），我们可以简单地将它理解为内存插槽的类型。从最初的SDRAM DIMM到DDR DIMM，再到现在的DDR2 DIMM，几种类型所规定的针脚（即金手指）数量、针脚定义防呆缺口等等都不相同，不能混用。