存储器及其发展历史与前景

1、存储器及其发展历史与前景高兴(电子信息科学与技术专业12-1班)摘要：存储器件是计算机系统的重要组成部分，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。由于RAM的存取速度比ROM快的多，其成为内存的主要组成元件。内存发展主要经历了FP DRAM（快页内存），FPM DRAM（快速页切换模式动态随机存取存储器），EDO DRAM（外扩充数据模式存储器），SDRAM（同步动态随机存取存储器），Rambus DRAM，DDR SDRAM（二倍速率同步动态随机存取存储器），DDR2等几个时期。关键词：半导体存储器，随机存储器，动态，存取速度，同步中图分类号：分类号1 文献标识码：A Memory and

2、its development history and Prospect Gao XingAbstract: The memory device is an important part of computer system, memory of modern computers use semiconductor memory. Because the RAM access speed faster than the ROM, the main components of memory. Memory development mainly experienced FP DRAM (fast

3、page memory), FPM DRAM (fast page mode dynamic random access memory), EDO DRAM (external expansion memory data model), SDRAM (synchronous dynamic random access memory), Rambus DRAM, DDR SDRAM (two times the rate synchronous dynamic random access memory), DDR2 etc. several time Key words：Semiconducto

4、r memory Random access memory Dynamic Access speed Synchronous0 引言存储器（Memory）计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。自世界上第一台计算机问世以来，计算机的存储器件也在不断的发展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到现在的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不体现着科学技术的快速发展。1 存储器1.1存储器的构成 储器的存储介质，存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存

5、储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。假设一个存储器的地址码由20位二进制数（即5位十六进制数）组成，则可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节，则该存储器的存储容量为1MB。1.2存储器的分类 按存储介质：半导体存储器用半导体器件组成的存储器。磁表面存储器用磁性材料做成的存储器。按存储方式：随机存储器任何存取单元的内容都能被随机，且存取时间和存取单元的物理 位置

6、无关。 顺序存储器只能按某种顺序来存取，存取单元和存取位置有关。按读写功能：只读存储器存储的内容是固定不变的只能读出而不能写入的半导体存储器。 随机读写存储器既能读出又能写入的半导体存储器。按信息保存性：非永久记忆存储器断电话记忆即消失的存储器。 永久记忆性存储器断电后仍能保存信息的存储器。按用途：根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器，辅助存储器，高速缓冲寄存器，控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，通常采用多级存储器体外结构，即使用告诉缓冲存储器，主存储器和外存储器。2 内存的发展历程2.1 FP DRAM在80286主板刚推出的时候

7、，内存条采用了SIMM（Single In-line Memory Modules，单边接触内存模组）接口。其在80286处理器上是30pin SIMM 内存，随后，到了386，486时期，由于CPU 已经向16bit 发展，30pin SIMM 内存无法满足需求，其较低的内存带宽已经成为急待解决的瓶颈，因此就出现70pin SIMM内存。72线的SIMM内存引进了一个FP DRAM（快页内存），因为DRAM需要恒电流以保存信息，一旦断电，信息即丢失。它的刷新频率每秒钟可达几百次，但由

8、于FP DRAM使用同一电路来存取数据，所以DRAM的存取时间有一定的时间间隔，这导致了它的存取速度并不是很快。另外，在DRAM中，由于存储地址空间是按页排列的，所以当访问某一页切换到另一页面会占用CPU额外的时钟周期。2.2 FPM DRAM486时期普遍应用的内存是FPM DRAM（Fast Page Mode DRAM，快速页切换模式动态随机存取存储器），这是改良版的DRAM，传统的DRAM在存取一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。而FRM DRAM在触发了行地址后，如果CPU需要的地址在同一

9、行内，则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的，这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据，从而大大提高读取速度。2.3 EDO DRAM继FPM之后，出现的一种存储器EDO DRAM（Extended Date Out RAM，外扩充数据模式存储器）内存开始盛行。EDO-RA不需要像FPM DRAM那样在存取每一BIT 数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间，然后才能读写有效的数据，而下一个BIT的地址必须等待这次读写操作完成才能输出，它取消了扩展数据

10、输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔，在把数据发送给CPU的同时去访问下一个页面，故而速度要比普通DRAM快1530%。之后，由美光公司提出的改良型的EDO DRAM，BEDO DRAM（爆发式延伸数据输出动态随机存取存储器），它在芯片上增加了一个地址计数器来追踪下一个地址。它是突发式的读取方式，也就是当一个数据地址被送出后，剩下的三个数据每一个都只需要一个周期就能读取，因此一次可以存取多组数据。但支持BEDO DRAM内存的主板很少，不久就被取代了。2.4 SDRAM自 ntel Celeron系列以及AMD K6处理器以及相关的主板

11、芯片组推出后EDO DRAM内存性能再也无法满足需要了，内存技术必须彻底得到个革新才能满足新一代CPU架构的需求，此时内存开始进入SDRAM时代。SDRAM （Synchronous DRAM，同步动态随机存取存储器），是一种与CPU实现外频Clock同步的内存模式。所谓clock同步是指内存能够与CPU同步存取资料，这样可以取消等待周期，减少数据传输的延迟，因此可提升计算机的性能和效率。它和原理是，SDRAM在现有的标准动态存储器中加入同步控制逻辑（一个状态机），利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。SDRAM 内存有PC66 规范，PC

12、100规范，PC133规范，甚至为超频需求，又提供了PC150、PC166规范的内存。2.5 Rambus DRAMIntel与Rambus公司联合开始在PC市场推广Rambus DRAM内存。与SDRAM不同的是，RDRAM采用了新一代高速简单内存架构，基于一种类RISC（Reduced Instruction Set Computing，精简指令集计算机）理论，这个理论可以减少数据的复杂性，使得整个系统性能得到提高。但这一结构的改变，涉及到包括芯片组、DRAM制造、封装、测试甚至PCB及模组等的全面改变，可谓牵一发而动全身。尽管RDRAM在

13、时钟频率上有了突破性的进展，但毕竟在实际使用上，其规格与现阶段主流的SDRAM有很大的差异，不兼容于现有系统芯片组而成了Intel一家独揽的局面。2.6 DDR SDRAMDDR SDRAM（Double Data Rate二倍速率同步动态随机存取存储器），可说SDRAM的升级版本，DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDR的数据传输速度为传统SDRAM的两倍。由于仅多采用了下降沿信号，因此并不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAM相同，仅在 时钟上升沿传输。DDR内存有DDR266 规范，DDR333 规范，DDR400 规范及DDR533 规范等.3 存储器的发展前景根据摩尔定理，只要DIY硬件在更新换代，内存规格也将不断更替比如目前的DDR3有望取代现有的DDR2，未来的FB-DIMM内存又将是另一个更好解决方案。从PC技术发展情况来看，实际上内存的发展，也代表了DIY硬件领域的发展历史，同时它也牵动并影响者整个DIY硬件技术的不管革新。4 结论在写完这片论文后我存储器的重要性以及他的发展历史和前景有了深入的