内存技术知识

一：主流内存电压介绍

内存电压是指内存在正常工作时所需要的标准电压值，不同类型的内存电压也不同。一般来说较老旧型号内存的压要高于新类型内存。这主要是由于内存颗粒制程和封装的进步，以及人们对超频低发热量的要求，内存电压不断降低。虽然不同类型的内存有自己的规格，但是电压一旦较大幅度超过标准电压的话，极容易造成内存损坏。

SDRAM内存标准工作电压是3.3伏，上下浮动额度不超过0.3伏；

DDR SDRAM内存标准工作电压是2.5，上下浮动额度不超过0.2伏；

DDR2 SDRAM内存标准工作电压是1.8V。

DDR3 SDRAM内存标准工作电压是1.5V。

一般的内存厂家都会遵循SDRAM内存3.3伏、DDR SDRAM内存2.5伏、DDR2 SDRAM内存1.8伏的基本要求设计生产内存条，但也有的内存厂家在标准电压值上浮动0.1V或更高，以此为卖点。只要是在允许的范围内浮动一般不会影响系统的稳定。 

由于DDR3内存电压较低，发热量小，这样略微提高内存电压，有利于内存超频。相对而言电压低的内存超频幅度较大，但是也会增加内存的发热量，因此在超频时，搞好内存条的散热也很重要。

二：DDR3内存的不同之处

DDR3内存采用8 bit 预取设计，较DDR2 4bit 的预取设计提升一倍，其运算频率介于 800MHz -1600MHz之间。此外，DDR3 的规格要求将电压控制在 1.5V ，较 DDR2 的 1.8V 更为省电，发热量更小。此外，DDR3采用ASR(Automatic self-refresh) 的设计，以确保在数据不遗失情况下，尽量减少更新频率来降低温度。从整体规格上看，DDR3在设计思路上与DDR2的差别并不大，提高传输速率的方法仍然是提高预取位数。但是，就像DDR2和DDR的对比一样，在相同的时钟频率下，DDR2与DDR3的数据带宽是一样的，只不过DDR3的速度提升潜力更大。

综上所述，DDR3内存具有以下优点：

1.更高的外部数据传输率 

2.更先进的地址/命令与控制总线的拓朴架构 

3.在保证性能的同时将能耗进一步降低 

4.为了满足上述要求，DDR3在DDR2的基础上采用了以下新型设计： 

5.8bit预取设计，DDR2为4bit预取，这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8，DDR3-800的核心工作频率只有100MHz 

6.采用点对点的拓朴架构，减轻地址/命令与控制总线的负担 

7.采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从1.8V降至1.5V，增加异步重置（Reset）与ZQ校准功能。 

三：内存带宽计算方法

内存带宽总量就是在理想状态下这一组内存在一秒内所能传输的最大数据容量，是决定一组内存的性能的重要标准之一。内存带宽总量(MBytes) = 最大时钟速频率 (MHz) x 总线宽度 (bits) x 每时钟数据段数量/ 8。SDR、DDR和DDR2都是bit的总线宽度，只是DDR可以在时钟信号的上升沿和下降沿都传送数据，因此计算得到的相应带宽要×2。以DDR400内存为例，此时带宽为：200××2/8＝3.2GB/s（如果是两条内存组成的双通道，带宽则为6.4 GB/s）。

四：如何刷新内存SPD？

SPD芯片是识别内存品牌的一个重要标志。如果SPD内的参数值设置得不合理，不但不能起到优化内存的作用，反而还会引起系统工作不稳定，甚至死机。因此，很多普通内存或兼容内存厂商为了避免兼容性问题，一般都将SPD中的内存工作参数设置得较为保守，从而了内存性能的充分发挥；同时，如果两条内存的SPD信息不一致，也可能导致兼容性问题，调整合适的SPD值才能确保最佳性能。通过刷新内存的SPD信息，可在兼容性及性能上得到一定的提升，刷新内存SPD参数必须保证源SPD参数的内存条与目标内存条所使用的内存颗粒较为接近，否则可能导致刷新后的内存条工作不稳定甚至无法工作。

    同主板的BIOS一样，SPD也是可以刷新的。专业人员常用专用设备或专用转接头配合编程器来刷新内存条的SPD数据，另外还可以利用软件刷新内存SPD参数。用Thaiphoon Burner这款软件就能做到。能识别由JEDEC分配的635个唯一生产ID，完全兼容DDR2内存。当主板上插有新旧两条大小一致的内存导致系统不稳定，主板的BIOS又无法对两条内存的频率分别调整时，可以把性能弱的SPD刷到强的那条内存上，以提高稳定性。

    注意：千万不要把内存大小不同的SPD互相刷！DDR，DDR2，DDR3的SPD也不能混刷。同BIOS的刷新一样是有风险的，如果需要请在刷新前备份被刷的内存spd。

五：FBD、XDR、XDR2内存概述

1．FBD内存

FBD即Fully-buffer DIMM（全缓存模组技术），它是一种串行传输技术，可以提升内存的容量和传输带宽.是Intel在DDR2、DDR3的基础上发展出来的一种新型内存模组与互联架构，既可以搭配现在的DDR2内存芯片，也可以搭配未来的DDR3内存芯片。FB-DIMM可以极大地提升系统内存带宽并且极大地增加内存最大容量。

　   FB-DIMM与XDR相比较，虽然性能不及全新架构的XDR，但成本却比XDR要低廉得多。与现有的普通DDR2内存相比，FB-DIMM技术具有极大的优势:在内存频率相同的情况下目前能提供四倍于普通内存的带宽，并且能支持的最大内存容量也达到了普通内存的24倍，系统最大能支持192GB内存。FB-DIMM最大的特点就是采用已有的DDR2内存芯片(以后还将采用DDR3内存芯片)，但它借助内存PCB上的一个缓冲芯片AMB(Advanced Memory Buffer，高级内存缓冲)将并行数据转换为串行数据流，并经由类似PCI Express的点对点高速串行总线将数据传输给处理器。

与普通的DIMM模块技术相比，FB-DIMM与内存控制器之间的数据与命令传输不再是传统设计的并行线路，而采用了类似于PCI-Express的串行接口多路并联的设计，以串行的方式进行数据传输。在这种新型架构中，每个DIMM上的缓冲区是互相串联的，之间是点对点的连接方式，数据会在经过第一个缓冲区后传向下一个缓冲区，这样，第一个缓冲区和内存控制器之间的连接阻抗就能始终保持稳定，从而有助于容量与频率的提升。

2．XDR内存

XDR就是“eXtreme Data Rate”的缩写，这是Rambus的黄石的最终名称。XDR将Rambus之前公布了一系列新技术集中到了一起，新技术不仅带来了新的内存控制器设计和DRAM模块设计，同时可以工作在相当高的频率，带来让人难以置信的带宽。

XDR内存比较有意思，这次架构同目前实际使用的DDR、DDR II并没有太大的差别，但XDR却依旧拥有自己的知识产权。XDR在今年年内会有样品出现，明年中后期正式推广，同原来一样三星依旧是RAMBUS的核心伙伴，另外东芝和Elpida也将出现。

DDR和XDR之间最大的差别是就在内存控制器和实际内存芯片的接口上。这并不会让人感到奇怪，Rambus已经将自己定位成了一家“接口”公司，他们宣称中档的XDR内存也要比目前的DDR400内存快8倍，而最新款的XDR-II内存速度已达到DDR667的16——20倍。

3．XDR2内存

XDR2 Micro-Threaded架构

XDR 2是Rambus推出的第二代高速内存技术，XDR2主要依靠降低内存回路干扰，再加入上一代XDR原有的FlexPhase和Micro-Threading内存架构等技术来提升效能。与此前的XDR的6.4GHz时钟频率相比，这种XDR2内存的性能再次攀升，使它能提供8GHz的时钟速度。

XDR2内存拥有Micro-Threaded架构，这是它速度提升的一大动力。由于XDR2在设计之初就着眼于显卡应用领域，在这一技术领域上常用到的访问操作与在电脑上的主内存不大相同。因为显存经常会访问一些小容量的离散数据集合，所以就很有必要对这类应用进行优化。XDR2采用了Micro-Threaded架构，可以针对这一操作进行架构优化，Rambus把它称之为微线程架构。

因为此前在RDRAM内存上只有两个数据通道结构，并且每个通道位宽只有8 bit。RDRAM的一个逻辑Bank由两个子Bank组成，每个子Bank各接有一个数据通道，因此共有16bit的位宽。当内存工作之时，两个子Bank同时寻址并将各自的数据传向数据通道A与数据通道B。 RDRAM核心在一次行访问间隔中至少要传输字节的数据，而在一次列访问间隔中，至少要传输32字节的数据。不过在显卡的应用中，这样大的颗粒度往往会造成带宽的浪费，因为在访问一个图形对象时，一般用不到如此大的数据量，这与图形应用的特点有很大的关系。面对这样的技术缺陷，新一代的XDR2可以依靠Micro-Threaded架构来更好地运用较高的位宽。

【XDR2与XDR有何不同】

XDR2与XDR内存在整体的架构上差别不大，最主要表现在不同的系统时钟频率和数据传输频率继续攀升等相关总线速度设计之上。

XDR2将系统时钟的频率从XDR的400MHz提高到500MHz，此外，在用于传输寻址与控制命令的RQ总线上，传输频率从800MHz提升至2GHz，也就是XDR2系统时钟的4倍。另一方面，XDR2的数据传输频率由XDR的3.2GHz提高到8GHz，也即XDR2系统时钟频率的16倍，而XDR则为8倍。因此Rambus将XDR2的数据传输技术称为16位HDR数据速率。XDR2内存芯片的标准设计位宽为16bit，也可以像XDR那样动态地调整位宽，按每个数据引脚的传输率为8GHz计算，一颗XDR2芯片的数据带宽就已经高达16GB/s的水平了。相比之下，目前速度最快的GDDR3-800的芯片即使位宽达到32bit，但数据传输率只为1.6Gbps，6.4GB/s的单芯片传输带宽只有XDR2的40%水平，显然，两者的数据传输率差距相当大。