內(nèi)存傳輸標(biāo)準(zhǔn)是指主板所支持的內(nèi)存?zhèn)鬏攷挻笮』蛑靼逅С值膬?nèi)存的工作頻率，這里的內(nèi)存最高傳輸標(biāo)準(zhǔn)是指主板的芯片組默認(rèn)可以支持最高的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。不同主板的內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是不同的，原則上主板可以支持的內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是由芯片組決定的。 當(dāng)然，主板廠商在設(shè)計(jì)主板時(shí)也可以做一定的發(fā)揮，可以支持比芯片組默認(rèn)更高或者更低的內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，前提是內(nèi)存類型不能改變，對于要支持AMD64位“Bulldozer(推土機(jī))”架構(gòu)CPU的芯片組來說，CPU也必須集成DDR3 1600內(nèi)存控制器才能運(yùn)行，所以支持內(nèi)存的傳輸標(biāo)準(zhǔn)會(huì)視CPU而定。主板和內(nèi)存的關(guān)系不同類型的內(nèi)存其傳輸標(biāo)準(zhǔn)是不相同的。主板支持內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)決定著，主板所能采用最高性能的內(nèi)存規(guī)格，是選擇購買主板的關(guān)鍵之一。在選購好CPU和主板之后選購內(nèi)存時(shí)，必須注意該主板所支持的內(nèi)存類型和內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，以及是否支持雙通道等等。要選購符合該主板要求的內(nèi)存才能獲得最佳的性能。內(nèi)存?zhèn)鬏斅屎蛢?nèi)存大小沒有必然的關(guān)系，不過因?yàn)樗俣瓤旌腿萘看蟮膬?nèi)存都是科技進(jìn)步帶來的產(chǎn)品，所以一般容量較大的傳輸率也較大，絕大多數(shù)2G的內(nèi)存都為DDR2系列，有533、667、800、1066、1333等頻率。越老的主板支持的傳輸率就越低，大部分現(xiàn)在的主板都能支持到800。某些質(zhì)量好的主板可以支持到1066和1333，有些主板在超頻的狀態(tài)下也會(huì)支持這么高的頻率。主板支持的內(nèi)存?zhèn)鬏斅适且粋€(gè)重要的指標(biāo)，在主板的技術(shù)參數(shù)上肯定會(huì)標(biāo)注。只要知道主板的具體型號(hào)就能查到所支持的傳輸率。.

支持內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)主板所能支持內(nèi)存的最大容量是指最大能在該主板上插入多大容量的內(nèi)存條，超過容量的內(nèi)存條即便插在主板上， 主板也無不支持。主板支持的最大內(nèi)存容量理論上由芯片組所決定，北橋決定了整個(gè)芯片所能支持的最大內(nèi)存容量。但在實(shí)際應(yīng)用中，主板支持的最大內(nèi)存容量還受到主板上內(nèi)存插槽數(shù)量的限制，主板制造商出于設(shè)計(jì)、成本上的需要，可能會(huì)在主板上采用較少的內(nèi)存插槽，此時(shí)即便芯片組支持很大的內(nèi)存容量，但主板上并沒有足夠的內(nèi)存插槽供適用，就沒法達(dá)到理論最大值。

標(biāo)準(zhǔn)的SDRAM分為66MHz SDRAM(即俗稱的PC 66，但PC 66并非正規(guī)術(shù)語)，PC 100以及PC 133，其標(biāo)準(zhǔn)工作頻率分別為66MHz，100MHz和133MHz，對應(yīng)的內(nèi)存?zhèn)鬏攷挿謩e為533MB/sec，800MB/sec和1.06GB/sec。非標(biāo)準(zhǔn)的還有PC 150等。需要注意的是，對所有的內(nèi)存而言，內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率只是指其在此頻率下能穩(wěn)定工作，而并非只能工作在該頻率下。高標(biāo)準(zhǔn)的SDRAM可以工作在較低的頻率下，例如PC 133也可以工作在100MHz，只是此時(shí)內(nèi)存性能不能得到完全發(fā)揮，性能大打折扣;而低標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存通過超頻也可以工作在較高頻率上以獲得較高的內(nèi)存性能，只是穩(wěn)定性和可靠性要大打折扣。

儲(chǔ)器子系統(tǒng)的主要功能是在云計(jì)算和人工智能 (AI)、汽車和移動(dòng)等廣泛應(yīng)用中盡可能快速可靠地為主機(jī)(CPU 或 GPU)提供必要的數(shù)據(jù)或指令。片上系統(tǒng) (SoC) 設(shè)計(jì)人員可以選擇多種類型的存儲(chǔ)器技術(shù)，每種技術(shù)都具有不同的特性和高級(jí)功能。雙數(shù)據(jù)速率 (DDR) 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (SDRAM) 已成為主系統(tǒng)存儲(chǔ)器最主流的存儲(chǔ)器技術(shù)，因?yàn)樗褂秒娙萜髯鳛榇鎯?chǔ)元件來實(shí)現(xiàn)高密度和簡單架構(gòu)、低延遲和高性能、無限存取耐力和低功耗。

選擇正確的存儲(chǔ)器技術(shù)通常是實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)性能的最關(guān)鍵決策。本文介紹了不同的存儲(chǔ)器技術(shù)，旨在幫助 SoC 設(shè)計(jì)人員選擇最適合其應(yīng)用要求的正確存儲(chǔ)器解決方案。

標(biāo)準(zhǔn) DDR DRAM 在企業(yè)服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)和消費(fèi)類應(yīng)用等應(yīng)用領(lǐng)域隨處可見，可提供高密度和高性能。DDR4 是這一類別中最常用的標(biāo)準(zhǔn)，與其前代產(chǎn)品 DDR3 和 DDR3L(DDR3 的低功耗版本)相比具有多項(xiàng)性能優(yōu)勢：

與運(yùn)行速度最高為 2133Mbps 的 DDR3 相比，它的數(shù)據(jù)速率更高，最高可達(dá) 3200Mbps

工作電壓更低(相較于 DDR3 的 1.5V 和 DDR3L 的 1.35V，它只有 1.2V)

性能更高(例如存儲(chǔ)體組)、功耗更低(例如數(shù)據(jù)總線反轉(zhuǎn))，并且可靠性、可用性和可維護(hù)性 (RAS) 特性更優(yōu)(例如包裝后修復(fù)和數(shù)據(jù)循環(huán)冗余檢查)

由于各個(gè) DRAM 晶圓尺寸從 4Gb 增加到 8Gb 和 16Gb，因此密度更高

正在 JEDEC 開發(fā)的 DDR5 預(yù)計(jì)將在 1.1V 的工作電壓下將運(yùn)行數(shù)據(jù)速率提高到 4800Mbps。DDR5 新增多種架構(gòu)和 RAS 特性，可有效處理這些高速運(yùn)行，同時(shí)盡量縮短因存儲(chǔ)器錯(cuò)誤導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。模塊上的集成穩(wěn)壓器、更好的刷新方案、旨在提高通道利用率的架構(gòu)、DRAM 上的內(nèi)部糾錯(cuò)碼 (ECC)、用于提高性能的更多存儲(chǔ)體組以及更高的容量只是 DDR5 的一小部分關(guān)鍵特性。

移動(dòng) DDR

與標(biāo)準(zhǔn) DDR DRAM 相比，移動(dòng) DDR(也稱為低功耗 DDR (LPDDR) DRAM)具有一些可以降低功耗的附加功能，而降低功耗正是移動(dòng)/電池供電應(yīng)用(如平板電腦、移動(dòng)電話和汽車系統(tǒng)，以及 SSD 卡)的核心要求。LPDDR DRAM 可以比標(biāo)準(zhǔn) DRAM 運(yùn)行得更快，以實(shí)現(xiàn)高性能并提供低功耗狀態(tài)，幫助提高電源效率和延長電池壽命。

與標(biāo)準(zhǔn) DDR DRAM 通道(64 位寬)相比，LPDDR DRAM 通道通常為 16 位或 32 位寬。與標(biāo)準(zhǔn) DRAM 產(chǎn)品一樣，每個(gè)連續(xù)的 LPDDR 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品都瞄準(zhǔn)了比其前代產(chǎn)品更高的性能和更低的功耗目標(biāo)，并且任何兩個(gè) LPDDR 產(chǎn)品都不會(huì)彼此兼容。

LPDDR4 是這個(gè)類別中最常用的標(biāo)準(zhǔn)，在 1.1V 的工作電壓下的數(shù)據(jù)速率最高可達(dá) 4267Mbps。LPDDR4 DRAM 通常是雙通道設(shè)備，支持兩個(gè) x16(16 位寬)通道。各個(gè)通道都是獨(dú)立的，因此具有自己的專用命令/地址 (C/A) 引腳。雙通道架構(gòu)為系統(tǒng)架構(gòu)人員提供了靈活性，同時(shí)將 SoC 主機(jī)連接到 LPDDR4 DRAM。

LPDDR4X 是 LPDDR4 的一種變體，與 LPDDR4 完全相同，只是能夠通過將 I/O 電壓 (VDDQ) 從 1.1 V 降低到 0.6 V 來額外降低功耗。LPDD4X 設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 4267Mbps 的速率。

LPDDR5 是 LPDDR4/4X 的后續(xù)產(chǎn)品，預(yù)計(jì)運(yùn)行速率高達(dá) 6400Mbps，并且正在 JEDEC 進(jìn)行積極開發(fā)。LPDDR5 DRAM 有望提供許多新的低功耗和可靠性特性，使其成為移動(dòng)和汽車應(yīng)用的理想選擇。其中一種重要特性就是用于延長電池壽命的“深度睡眠模式”，有望顯著節(jié)省空閑條件下的功耗。此外，還有一些新的架構(gòu)特性使 LPDDR5 DRAM 能夠以低于 LPDDR4/4X 的工作電壓在此類高速條件下無縫運(yùn)行。

圖形 DDR

針對高吞吐量應(yīng)用(例如顯卡和 AI)的兩種不同的存儲(chǔ)器架構(gòu)是 GDDR 和 HBM。

GDDR 標(biāo)準(zhǔn)

GDDR DRAM 是專為圖形處理器 (GPU) 和加速器設(shè)計(jì)的。數(shù)據(jù)密集型系統(tǒng)(如顯卡、游戲控制臺(tái)和高性能計(jì)算，包括汽車、AI 和深度學(xué)習(xí))是 GDDR DRAM 設(shè)備常用的一些應(yīng)用。GDDR 標(biāo)準(zhǔn) (GDDR6/5/5X) 被架設(shè)為點(diǎn)對點(diǎn) (P2P) 標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持高達(dá) 16Gbps 的速率。GDDR5 DRAM 一直用作離散的 DRAM 解決方案，能夠支持高達(dá) 8Gbps 的速率，經(jīng)過配置后可在設(shè)備初始化期間檢測到的 ×32 模式或 ×16(折疊)模式下運(yùn)行。GDDR5X 的目標(biāo)是每個(gè)引腳的傳輸速率為 10 到 14Gbps，幾乎是 GDDR5 的兩倍。GDDR5X 和 GDDR5 DRAM 的主要區(qū)別在于 GDDR5X DRAM 擁有的預(yù)加載為 16N，而不是 8N。與 GDDR5 每個(gè)芯片使用 170 個(gè)引腳相比，GDDR5X 每個(gè)芯片使用 190 個(gè)引腳。因此，GDDR5 和 GDDR5X 標(biāo)準(zhǔn)需要不同的 PCB。GDDR6 是最新的 GDDR 標(biāo)準(zhǔn)，支持在 1.35V 的較低工作電壓下運(yùn)行高達(dá) 16Gbps 的更高數(shù)據(jù)速率，而 GDDR5 需要 1.5V 才能達(dá)到該速率。

HBM/HBM2 標(biāo)準(zhǔn)

HBM 是 GDDR 存儲(chǔ)器的替代品，可用于 GPU 和加速器。GDDR 存儲(chǔ)器旨在以較窄的通道提供更高的數(shù)據(jù)速率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)必要的吞吐量，而 HBM 存儲(chǔ)器通過 8 條獨(dú)立通道解決這一問題，其中每條通道都使用更寬的數(shù)據(jù)路徑(每通道 128 位)，并以 2Gbps 左右的較低速度運(yùn)行。因此，HBM 存儲(chǔ)器能夠以更低的功耗提供高吞吐量，而規(guī)格上比 GDDR 存儲(chǔ)器更小。HBM2 是目前該類別中最常用的標(biāo)準(zhǔn)，支持高達(dá) 2.4Gbps 的數(shù)據(jù)速率。

HBM2 DRAM 最多可疊加 8 個(gè) DRAM 晶圓(包括一個(gè)可選的底層晶圓)，可提供較小的硅片尺寸。晶圓通過 TSV 和微凸塊相互連接。通?？捎玫拿芏劝總€(gè) HBM2 封裝 4 或 8GB。

除了支持更多的通道外，HBM2 還提供了一些架構(gòu)更改，以提高性能并減少總線擁塞。例如，HBM2 具有“偽通道”模式，該模式將每個(gè) 128 位通道分成兩個(gè) 64 位的半獨(dú)立子通道。它們共享通道的行和列命令總線，卻單獨(dú)執(zhí)行命令。增加通道數(shù)量可以通過避免限制性時(shí)序參數(shù)(例如 tFAW)以在每單位時(shí)間激活更多存儲(chǔ)體，從而增加整體有效帶寬。標(biāo)準(zhǔn)中支持的其他功能包括可選的 ECC 支持，可為每 128 位數(shù)據(jù)啟用 16 個(gè)錯(cuò)誤檢測位。

SDRAM

Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。

同步：是指工作需要同步時(shí)鐘，內(nèi)部命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);

動(dòng)態(tài)：是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失;

隨機(jī)：是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

目前共經(jīng)歷了四代：

第一代為 SDR SDRAM。

第二代為 DDR SDRAM，簡稱 DDR，DDR 表示 Double Data Rate(雙倍速率)。

第三代為 DDR2 SDRAM，簡稱 DDR2。

第四代為 DDR3 SDRAM，簡稱 DDR3。

所以很多人認(rèn)為 SDRAM 是以前很老的 SDR，其實(shí)是不對的。

傳輸標(biāo)準(zhǔn)

SDR SDRAM 用 PC + 數(shù)據(jù)讀寫頻率，比如 PC 133 表示的數(shù)據(jù)讀寫頻率為 133MHZ，工作頻率也是 133MHZ。這一代內(nèi)存一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只有脈沖上升期傳輸數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)讀寫頻率等于工作頻率。

DDR SDRAM 用 PC + 數(shù)據(jù)讀寫頻率，比如 PC2700 表示的數(shù)據(jù)讀寫頻率為 2700 / 8 約等于 333 MHZ，再除以 2 表示工作頻率 166MHZ。DDR、DDR2、DDR3 內(nèi)存一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)脈沖上升期、下降期都傳輸數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)讀寫頻率為工作頻率的兩倍。

DDR2 SDRAM 用 PC2 + 數(shù)據(jù)讀寫頻率。

DDR3 SDRAM 用 PC3 + 數(shù)據(jù)讀寫頻率。

內(nèi)存模組

SIMM：Single In-line Memory Module, 單列內(nèi)存模組。內(nèi)存模組就是我們常說的內(nèi)存條，所謂單列是指模組電路板與主板插槽的接口只有一列引腳(雖然兩側(cè)都有金手指)。

DIMM：Double In-line Memory Module，雙列內(nèi)存模組。是我們常見的模組類型，所謂雙列是指模組電路板與主板插槽的接口有兩列引腳，模組電路板兩側(cè)的金手指對應(yīng)一列引腳。

RIMM：Registered DIMM，帶寄存器的雙線內(nèi)存模塊，這種內(nèi)存槽只能插 DDR 或 Rambus 內(nèi)存。

SO-DIMM：筆記本常用的內(nèi)存模組。

RDRAM

Rambus DRAM 是美國的 RAMBUS 公司開發(fā)的一種內(nèi)存。工作頻率較高，但專利費(fèi)用也同，制造工藝復(fù)雜，沒能形成主流。

雙通道

雙通道是怎么來的呢?據(jù)說最初是由 RDRAM 發(fā)揚(yáng)的，因?yàn)?RDRAM 內(nèi)存雖然工作頻率較高，但總線寬度較窄，所以采用雙通道技術(shù)，就像單車道變成了雙車道一樣?，F(xiàn)在雙通道非常流行。

雙通道要注意內(nèi)存插槽顏色，一組顏色代表一個(gè)通道，所以要實(shí)現(xiàn)雙通道，就要插在不同的顏色插槽中，同時(shí)要注意對稱，也就是說第一根內(nèi)存插在第一組的第一個(gè)，第二根內(nèi)存就要插在第二組的第一個(gè)。