计算机内存类型以及它们如何影响您的计算机

计算机使用的内存可能是计算机运行方式和运行速度的重要部分。但是，如果要构建计算机，可能很难知道该选择什么或为什么选择。这就是为什么我们编写本指南的原因。

关于内存，有几种不同的技术。以下是这些技术及其对计算机的意义的概述。

编者注： 本文最初发表于2007年，并于2016年11月进行了更新，其中包含有关最新内存技术的最新信息。

只读存储器

ROM基本上是只读存储器，或者是可以读取但不能写入的存储器。 ROM用于必须永久保存所存储数据的情况。那是因为它是非易失性存储器-换句话说，数据是“硬连线”到芯片中的。您可以永久存储该芯片，并且数据将始终存在，从而使该数据非常安全。 BIOS存储在ROM中，因为用户无法破坏信息。

也有许多不同类型的ROM：

EEPROM

可编程ROM（PROM）：
这基本上是一个可以写入的空白ROM芯片，但只能写入一次。它很像CD-R驱动器，可将数据刻录到CD中。一些公司使用特殊的机制来为特殊目的编写PROM。 PROM最早于1956年发明。

可擦可编程ROM（EPROM）：
就像PROM一样，除了可以通过在特定时间段内将特殊的紫外线照射到ROM芯片顶部的传感器中以擦除ROM之外。这样做会擦除数据，从而可以将其重写。 EPROM于1971年首次发明。

电可擦可编程ROM（EEPROM）：
也称为闪存BIOS。可以通过使用特殊的软件程序来重写此ROM。闪存BIOS以这种方式运行，从而允许用户升级其BIOS。 EEPROM于1977年首次发明。

ROM的速度比RAM慢，这就是为什么有人尝试对其进行阴影处理以提高速度的原因。

内存

当我们大多数人听到与计算机相关的“内存”一词时，就会想到随机存取存储器（RAM）。它是易失性存储器，这意味着在关闭电源时所有数据都会丢失。 RAM用于临时存储程序数据，从而可以优化性能。

像ROM一样，有不同类型的RAM。这是最常见的不同类型。

静态RAM（SRAM）

只要为存储芯片供电，此RAM就会保留其数据。不需要定期重写。实际上，只有当执行实际写命令时，才刷新或更改存储器上的数据。 SRAM速度非常快，但比DRAM贵得多。由于其速度，SRAM通常用作高速缓存。

SRAM有几种类型：

静态RAM芯片

异步SRAM：
在许多PC上用于L2缓存的较旧类型的SRAM。它是异步的，这意味着它独立于系统时钟工作。这意味着CPU发现自己正在等待来自L2缓存的信息。异步SRAM在1990年代开始大量使用。

同步SRAM：
这种类型的SRAM是同步的，这意味着它与系统时钟同步。虽然这加快了速度，但同时却使其相当昂贵。 Sync SRAM在1990年代后期变得越来越流行。

流水线突发SRAM：
常用的。 SRAM请求是流水线的，这意味着较大的数据包会立即重新发送到内存，并且很快就会起作用。这种SRAM可以以高于66MHz的总线速度运行，因此经常使用。管道突发SRAM最早是由Intel在1996年实现的。

动态RAM（DRAM）

与SRAM不同，DRAM必须连续重写才能保持其数据。这是通过将内存放在刷新电路上完成的，该刷新电路每秒每秒重写数据数百次。 DRAM用于大多数系统内存，因为它既便宜又小巧。

DRAM有几种类型，使存储场景更加复杂：

快速页面模式DRAM（FPM DRAM）：
FPM DRAM仅比常规DRAM快一点。在出现EDO RAM之前，FPM RAM是PC的主要类型。这是非常慢的东西，访问时间为120 ns。最终将其调整为60 ns，但FPM仍然太慢，无法在66MHz系统总线上工作。因此，FPM RAM被EDO RAM取代。 FPM RAM由于其速度较慢而在今天使用不多，但几乎得到了普遍支持。

扩展数据输出DRAM（EDO DRAM）：
EDO存储器在访问方法中进行了另一项调整。它允许一个访问开始，而另一个访问正在完成。尽管这听起来很巧妙，但与FPM DRAM相比，性能仅提高了30％。芯片组必须正确支持EDO DRAM。 EDO RAM位于SIMM上。 EDO RAM不能以高于66MHz的总线速度运行，因此，随着对更高总线速度的越来越多的使用，EDO RAM已采用FPM RAM。

突发EDO DRAM（BEDO DRAM）：
对于当时推出的新系统，原始的EDO RAM太慢了。因此，必须开发一种新的内存访问方法以加速内存。爆发是设计的方法。这意味着一次将较大的数据块发送到内存，并且每个“数据块”不仅包含直接页的内存地址，还包含接下来几页的信息。因此，由于先前的内存请求，接下来的几次访问将不会遇到任何延迟。这项技术将EDO RAM的速度提高了大约10 ns，但是它没有使其能够在66MHz以上的总线速度下稳定运行。 BEDO RAM旨在使EDO RAM与SDRAM竞争。

同步DRAM（SDRAM）：

由Royan制作-该文件源自：SDR SDRAM.jpg，CC BY 2.5，https：//commons.wikimedia.org/w/index.php？curid = 12309701

在EDO尘埃落定之后，SDRAM成为了新标准。它的速度是同步的，这意味着它直接取决于整个系统的时钟速度。标准SDRAM可以处理更高的总线速度。从理论上讲，它可以在高达100MHz的频率下运行，尽管发现许多其他可变因素都影响了它能否稳定运行。模块的实际速度容量取决于实际的内存芯片以及内存PCB本身的设计因素。

为了避免变化，英特尔创建了PC100标准。 PC100标准可确保SDRAM子系统与Intel的100MHz FSB处理器兼容。新的设计，生产和测试要求为半导体公司和存储模块供应商带来了挑战。每个PC100 SDRAM模块都需要关键属性来保证完全合规，例如使用能够在125MHz下工作的8ns DRAM组件（芯片）。这在确保内存模块可以PC100速度运行时提供了安全余量。此外，必须将SDRAM芯片与在正确设计的印刷电路板上正确编程的EEPROM结合使用。信号需要传播的距离越短，运行速度就越快。因此，PC100模块上还有其他内部电路层。

随着PC速度的提高，133 MHz总线也遇到了同样的问题，因此开发了PC133标准。 SDRAM最早出现在1970年代初，并一直使用到1990年代中期。

RAMBus DRAM（RDRAM）：
由Rambus，Inc.开发，并获得Intel认可，被选为SDRAM的继任者。 RDRAM将内存总线缩小到16位，并以高达800 MHz的速度运行。由于这种窄总线占用的电路板空间较小，因此通过并行运行多个通道可以提高系统速度。尽管速度如此之快，但由于兼容性和时序问题，RDRAM在市场上仍然艰难度日。热量也是一个问题，但是RDRAM具有散热片以消除这种情况。成本是RDRAM的一个主要问题，制造商需要对其进行重大的设施更改，并且消费者的产品成本过高，人们难以忍受。第一批支持RDRAM的主板于1999年问世。

DDR-SDRAM（DDR）：
这种类型的内存是SDRAM的自然演变，并且大多数制造商都更喜欢Rambus，因为无需太多更改即可制造它。另外，由于它是一个开放标准，存储器制造商可以自由制造它，而制造RDRAM则必须向Rambus，Inc.支付许可费用。 DDR代表双倍数据速率。 DDR在时钟周期的上升和下降期间都通过总线对数据进行混洗，从而使速度比标准SDRAM快了一倍。

由于其相对于RDRAM的优势，几乎所有主要芯片组制造商都实现了对DDR-SDRAM的支持，并迅速成为大多数PC的新存储标准。速度范围从100mhz DDR（运行速度为200MHz）或pc1600 DDR-SDRAM一直到当前的200mhz DDR（运行速度为400MHz）或pc3200 DDR-SDRAM。一些存储器制造商生产甚至更快的DDR-SDRAM存储器模块，这些模块很容易吸引超频人群。 DDR是在1996年至2000年之间开发的。

DDR-SDRAM 2（DDR2）：

通过Victorrocha（英语维基百科），CC BY-SA 3.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920

与传统的DDR-SDRAM（DDR）相比，DDR2具有几个优势，主要优势在于DDR2现在在每个存储周期中将4位信息从逻辑（内部）存储器传输到I / O缓冲区。标准DDR-SDRAM在每个存储周期仅发送2位信息。因此，普通的DDR-SDRAM需要内部存储器和I / O缓冲区都以200MHz的频率运行，以达到400MHz的总外部运行速度。

由于DDR2每个周期能够从逻辑（内部）存储器向I / O缓冲区传输两倍的位的能力（此技术正式称为4位预取），因此内部存储器的速度实际上可以在100MHz而不是200MHz上运行，并且外部总运行速度仍为400MHz。主要归结为，归功于它的4位预取技术，DDR-SDRAM 2将能够以更高的总工作频率运行（例如200mhz的内部存储速度将产生800mhz的总外部工作速度！）。 -SDRAM。

DDR2于2003年首次实施。

DDR-SDRAM 3（DDR3）：
与DDR2和DDR之类的产品相比，DDR3的主要优势之一是其对低功耗的关注。换句话说，相同数量的RAM消耗的功率要少得多，因此您可以增加用于相同功率的RAM的数量。多少降低了功耗？与DDR2的1.8V相比，坐拥1.5％的电压高达40％。不仅如此，RAM的传输速率还快得多，介于800mHz至1600mHz之间。

缓冲速率也明显更高-DDR3的首选缓冲速率是8位，而DDR2的首选缓冲速率是4位。从根本上讲，这意味着RAM可以在每个周期传输的数据量是DDR2的两倍，并且可以将8位数据从存储器传输到I / O缓冲区。 DDR3不是最新的RAM形式，但在许多计算机上都使用它。 DDR3于2007年推出。

DDR-SDRAM 4（DDR4）：

通过Dsimic –自己的作品，CC BY-SA 4.0，https：//commons.wikimedia.org/w/index.php？curid = 36779600

下一步是DDR4，它将节电提升到一个新的水平-DDR4 RAM的工作电压为1.2V。不仅如此，DDR4 RAM还提供更高的传输速率，高达3200mHz。最重要的是，DDR4增加了四个存储区组，每个存储区组可以单手执行一个操作，这意味着RAM可以在每个周期处理四组数据。这使它比DDR3效率更高。

DDR4也迈出了一步，带来了DBI或数据总线反转。这意味着什么？如果启用了DBI，则它基本上会计数单个通道中的“ 0”位数。如果有4个或更多，则将数据取反后的字节并在第9位添加到末尾，以确保5个或更多位为“ 1”。这样做是为了减少数据传输延迟，从而确保功耗最小。可能被使用。 DDR5 RAM当前是大多数计算机上的标准，但是DDR5有望在2016年底最终确定为标准。DDR4于2014年推出。

非易失性RAM（NVRAM）：
非易失性RAM是一种存储器，与其他类型的存储器不同，它在断电时不会丢失其数据。 NVRAM最著名的形式实际上是闪存，用于固态驱动器和USB驱动器。但是，它并非没有缺点-例如，它具有有限数量的写周期，而在此数目之后，内存将开始变坏。不仅如此，它还有一些性能限制，这使其无法像其他类型的RAM一样快地访问数据。