内存(Memory)

    在个人电脑日新月异的今天，各种新科技、新工艺不断的被用到微电子领域中，CPU的主频几个月就能翻一番，上到一个新高度，然而为了能让微机发挥出最大的效能，内存作为个人电脑硬件的必要组成部分之一，它的地位越发重要起来。在现在看来，内存的容量与性能已成为决定微机整体性能的一个决定性因素，因此为了提高个人电脑的整体性能，给你的机器喂够足够的内存就成为问题关键之所在了。而如今不少人都认为内存的配置与选购较为简单，对它的重视程度不够，所以在选择上很随意，因此造成了一些诸如不明原因“死机”等不必要的麻烦。如果在选购前能多了解一些关于内存方面的知识，无论是在选购还是在使用中就都能够有的放矢了。

    就当前的个人电脑而言，可选择的内存类型还是较为有限的，如今的形势大概是这样的：FPM DRAM 已经基本消失，EDO DRAM也逐渐将市场让给了SDRAM，SLDRAM的命运是出师未捷身先死，对于已经露面的Rambus DRAM来说，它还深处高阁之中，不过在Intel以为首的一些厂家的推动下它很有可能成为下一代内存的代表，而一些新型内存DDR、VCM和DDRⅡ也是有可能在今后主宰一部分市场。而今之计，只有SDRAM才是一支独秀，才真正是目前个人电脑的座上客。在频率规范方面，不久前已联合了三星、现代、日立、西门子、Micron和NEC等数家在半导体和微电子领域的著名厂商的威盛公司已顶住了Intel的强大压力，已经正式推出了PC133 SDRAM规范。但是从目前的市场来看，一是PC133 SDRAM的产品还鲜能看到，另一方面就是PC133 SDRAM是不是一种过渡性产品呢，很多人还处在观望的态度上，好之者寥寥。而它的大多数购买者不过都是一些超频爱好者和硬件发烧友，他们为了能让总线的频率上到133甚至150才簇拥而上PC133的。再从另一侧面来看，威盛是赶在Intel之前推出PC133标准的，而对于Intel和AMD等CPU厂商来说，它们还没能拿出支持相应外频的CPU来，所以对于大多数普通用户来说，过早的去追求PC133 SDRAM也是没有必要的。所以现在基于PC100标准的SDRAM内存仍是我们选购的重点，在此它也是这篇文章中要介绍的重点内容。本文介绍一些与内存和内存选购有关的知识，然后针对不同品牌内存产品，对它们标记与型号的辨认和识别方面进行介绍，最后结合目前内存市场及其发展方面的情况就它的选购与注意事项进行论述，希望能对大家有所帮助。

一.关于内存

    I. 常见内存。目前市场上常见的内存有以下几种：FPM（FastPageMode）RAM也称“快页     模式内存”，是用于486及奔腾级的计算机使用的普通内存，为72线，5V电压，带宽为32bit，速度基本都在60ns以上，目前已渐被淘汰，市场上的产品甚少；EDO（ExtendedDataOut）RAM也称“扩展数据输出内存”与FPM RAM有基本相同的应用范围，有72线和168线之分，5V电压，带宽32bit，速度基本都在40ns以上，目前处在被淘汰的边缘，市场上的存货也普遍不多了。由于奔腾及其以上级别的数据总线宽度都是64bit的，所以在使用中EDO RAM与FPM RAM都必须双条用。因为EDO RAM取消了扩展数据输出内存与传输内存的两个存储周期之间的时间间隔，即缩短了等待输出地址的时间，所以在大量存取操作时，可以大大地缩短存取时间，效率提高了20—30%；SD（SynchronousDynamic）RAM也称“同步动态内存”，都是168线的带宽64bit，3.3 V电压，最新的产品速度可达6ns，是目前市场上的主体产品。它的工作原理是将RAM 与CPU以相同的时钟频率进行控制，使RAM和CPU的外频同步，彻底取消等待时间，所以它的数据传输速度比EDO RAM又至少快了13％。

    II. 评价SDRAM的标准。

1. 时钟周期。它代表SDRAM所能运行的最大频率。显然这个数字越小说明SDRAM芯片所能运行的频率就越高。对于一片普通的PC-100 SDRAM来说，它芯片上的标识-10代表了它的运行时钟周期为10ns，即可以在100MHZ的外频下正常工作。根据某厂家的产品表我们可以得出这种芯片存取数据的时间为为6ns。

2. 存取时间。对于EDO和FPM DRAM来说，它代表了读取数据所延迟的时间。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。这可不同于系统时钟频率，它们二者之间是有着本质的区别的。比如一种LG 的PC-100 SDRAM，它芯片上的标识为-7J或-7K，这代表了它的存取时间为7ns。而许多人都把这个存取时间当作了它能跑的外频了，其实它的系统时钟频率依然是10ns，外频为100MHz。

3. CAS的延迟时间。这是纵向地址脉冲的反应时间,也是在一定频率下衡量支持不同规范的内存的重要标志之一。比如现在大多数的SDRAM（在外频为100MHz时）都能运行在CAS Latency = 2或3的模式下，也就是说这时它们读取数据的延迟时间可以是二个时钟周期也可以是三个时钟周期。（当然在延迟时间为二个时钟周期时，SDRAM会有更高的效能。）在SDRAM的制造过程中，可以将这个特性写入SDRAM的EEPROM （就是SPD）中，在开机时主板的BIOS就会检查此项内容，并以CL=2这一默认的模式运行。

4. 综合性能的评价。对于PC 100内存来说，就是要求当CL=3的时候，tCK （System clock cycle time）的数值要小于10ns、tAC（Access time from CLK）要小于6ns。至于为什么要强调是CL=3的时候呢，这是因为对于同一个内存条当成设置不同CL数值时，tCK的值是很可能不相同的，当然tAC的值也是不太可能相同的。关于总延迟时间的计算一般用这个公式：总延迟时间=系统时钟周期*CL（CAS Latency）模式数+存取时间，比如某PC100内存的存取时间为6ns，我们设定CL模式数为2（即CAS Latency=2），则总延迟时间=10ns*2+6ns=26ns。这就是评价内存性能高低的重要数值。

    III. 奇偶校验（Parity）、非奇偶校验（Non-Parity）、ECC和SPD。比特（bit）是内存中的最小单位，也称“位”、它只有两个状态分别以1和0表示。我们又将8个连续的比特叫做一个字节（byte）。非奇偶校验内存的每个字节只有8位，若它的某一位存储了错误的值，就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。而奇偶校验内存在每一字节（8位）外又额外增加了一位作为错误检测之用。比如一个字节中存储了某一数值（1、0、0、1、1、1、1、0），把这每一位相加起来（1+0+0+1+1+1+1+0=5）。若其结果是奇数，校验位就定义为1，反之则为0。当CPU返回读取储存的数据时，它会再次相加前8位中存储的数据，计算结果是否与校验位相一致。当CPU发现二者不同时就会发生宕机，下面你要作的就是重新启动计算机了。虽然有些主板可以使用带奇偶校验位或不带奇偶校验位两种内存条，但注意两种不能混用！ECC （Error Checking and Correcting）内存，它也是在原来的数据位上外加位来实现的。如8位数据，则需1位用于Parity检验，5位用于ECC，这额外的5位是用来重建错误的数据的。当数据的位数增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，当数据为64位时所用的ECC和Parity位数相同（都为8）。这就是为什么内存制造商用一对或几对36位内存模块造就ECC。在那些Parity只能检测到错误的地方，ECC实际上是可以纠正绝大多数错误的。若工作正常时，你不会发觉你的数据出过错，只有经过内存的纠错后，计算机的操作指令才可以继续执行。当然在纠错时系统的性能有着明显降低。SPD(Serial Presence Detect串行存在探测)，它是1个8针的SOIC封装（3mm*4mm）256字节的EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM电可擦写可编程只读存储器）芯片。型号多为24LC01B，位置一般处在内存条正面的右侧，里面记录了诸如内存的速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信息，如果没有SPD，就容易出现死机或致命错误的现象。它是识别PC100内存的一个重要标志，也是一个必要条件（即有之则不一定是，无之则肯定不是）。现在个别厂商一方面为了降低生产成本，另一方面又要从表面上迎合PC100标准，就在PCB板上焊上一片空的SPD。这样就有可能导致100MHz以上外频不能正常工作，应该注意的是一些厂商出的主板一定要BIOS检测到SPD中的数据才能正常工作，而对于内存上假的SPD来说，就会有不兼容或死机的现象出现——这是更应该注意的！

    IV. 关于PC100与PC133规范

1. PC100 SDRAM规范包含：内存条上电路的各部分线长最大值与最小值；电路线宽与间距的精确规格；保证6层PCB板制作（分别为：信号层、电源层、信号层、基层、信号层），具备完整的电源层与地线层；具备每层电路板间距离的详细规格；精确符合发送、载入、终止等请求的时间；详细的EEPROM编程规格；详细的SDRAM组成规格；特殊的标记要求；电磁干扰抑制；可选镀金印刷电路板。

2. 对规范的说明：内存条看似简单，其实它也是一种极为精密的半导体产品，制造的要求当然不能就是简单和随意的了。对一些数据的精准要求是为了保证内存对外能有很好的稳定性、兼容性与适用性，对内能有很好的一致性的。在做工与制造工艺上的要求也是为了是只能达到一定的标准的必要条件。虽然一些小厂生产的内存也使用的是高质量芯片，如LG、Hyundai、NEC、 Micron、Hitachi等，但它们所用的印刷电路板（PCB）的质量却很差，这就是普通SDRAM内存条与高档SDRAM内存条之间的最大差异。要知道高档的SDRAM芯片配高质量的PCB跟配普通PCB板相比其间的性能当然是不可同日而语的。在印刷电路板上节约成本，往往会带来信号在传输中不稳定、易受干扰、易丢失等各种问题。为了降低材料成本，一些厂商制造SDRAM内存条使用的是4层PCB板而不是推荐的6层板或8层板。4层板的做工是很容易受到物理与机械损害的影响的，它对电磁干扰的屏蔽能力也不如6层板或8层板好。所以PC100规范才明确定义出了必须使用6层或更多层电路板进行制造。Intel对PC-100规范的要求是：当主板外部时钟频率为100MHz，且BIOS选项中CAS Latency设为2时，要求PC-100 SDRAM能稳定地与主板同步工作。虽说CAS设为3时，系统的稳定性可以得到进一步加强，但标准应该是2，而不是3！

3. 对于PC133规范来说，它的进一步要求是tAC不超过5.4ns、tCK不超过7.5ns（对于PC100，这两项都是10ns）、稳定的工作频率为133MHz，所以对于PC133 SDRAM，若没有特别标明，大都是指CAS Latency=3，如果在CL设为2、跑133MHz的外频时发生错误，就不要认为这条内存有问题，因为PC-133的规范并不保证CL一定要等于2，所以能不能在150MHz（CL=3）下稳定运行，也是不确定的。 (待续)

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