Datblygu modiwlau cof

Arhosodd cyflwr y sglodyn cof yn cael ei ddefnyddio tan ddyddiau cynnar y 286, a oedd yn rhwystr ymarferol i ddatblygiad cyfrifiaduron oherwydd bod ei anallu yn cael ei ddadosod a'i ddisodli. O ystyried hyn, mae modiwlau cof wedi dod i'r amlwg. Solder y sglodyn cof ar fwrdd cylched printiedig a ddyluniwyd ymlaen llaw, a hefyd yn defnyddio slotiau cof ar famfwrdd y cyfrifiadur. Mae hyn yn datrys problem gosod ac amnewid cof yn anodd yn llwyr.
Cyn rhyddhau'r mamfwrdd 80286, ni werthfawrogwyd cof gan y byd. Bryd hynny, roedd y cof wedi'i osod yn uniongyrchol ar y motherboard ac roedd ganddo allu o ddim ond 64-256 kb. Ar gyfer y rhaglenni gwaith sy'n rhedeg ar gyfrifiaduron personol bryd hynny, roedd perfformiad a chynhwysedd y math hwn o gof yn ddigonol i ddiwallu anghenion prosesu rhaglenni meddalwedd bryd hynny. Fodd bynnag, gydag ymddangosiad rhaglenni meddalwedd a llwyfan caledwedd y genhedlaeth newydd 80286, mae rhaglenni a chaledwedd wedi cyflwyno gofynion uwch ar gyfer perfformiad cof. Er mwyn gwella cyflymder ac ehangu capasiti, rhaid i'r cof ymddangos ar ffurf pecynnu annibynnol, gan roi genedigaeth i'r cysyniad o "fodiwl cof".
Pan gyflwynwyd y mamfwrdd 80286 gyntaf, defnyddiodd y modiwl cof y rhyngwyneb modiwlau cof sengl mewn llinell (SIMM) gyda chynhwysedd o 30pin a 256kb. Rhaid iddo gynnwys 8 darn data ac 1 gwiriad i ffurfio banc. Felly, mae'r SIMM 30pin a welwn fel arfer yn cael ei ddefnyddio gyda phedwar modiwl gyda'i gilydd. Ers i'r PC ddod i mewn i'r farchnad sifil ym 1982, y cof SIMM 30pin a barwyd â'r prosesydd 80286 oedd yr arloeswr ym maes y cof.
Yn dilyn hynny, rhwng 1988 a 1990, cyrhaeddodd technoleg PC uchafbwynt arall o ddatblygiad, sef yr ERA 386 a 486. Ar yr adeg hon, roedd CPUs eisoes wedi datblygu tuag at 16 did, felly ni allai cof SIMM 30 pin ateb y galw mwyach. Roedd ei led band cof is wedi dod yn dagfa frys i'w datrys. Felly, ymddangosodd cof SIMM 72 pin ar yr adeg hon, a oedd yn cefnogi cof Modd Tudalen Cyflym 32- ac yn cynyddu lled band cof yn fawr. Yn gyffredinol, y gallu sengl o gof 72 pin SIMM yw 512kb i 2MB, a dim ond dau sy'n ofynnol i'w defnyddio ar yr un pryd. Oherwydd ei anghydnawsedd â chof SIMM 30pin, roedd y diwydiant PC yn dileu cof SIMM 30pin yn bendant ar yr adeg hon.
Mae cof Edo DRAM (dyddiad estynedig RAM), a oedd yn fodiwl cof poblogaidd rhwng 1991 a 1995, yn hynod debyg i FP DRAM. Mae'n dileu'r cyfwng amser rhwng y ddau gylch storio o gof allbwn data estynedig a chof trosglwyddo, ac yn cyrchu'r dudalen nesaf wrth anfon data i'r CPU. Felly, ei gyflymder yw 15-30% yn gyflymach na DRAM cyffredin. Mae'r foltedd gweithio yn gyffredinol yn 5V, mae'r lled band yn 32- did, ac mae'r cyflymder yn uwch na 40ns. Fe'i defnyddiwyd yn bennaf ar 486 a chyfrifiaduron Pentium cynnar bryd hynny.
Rhwng 1991 a 1995, gwelsom sefyllfa lletchwith lle roedd datblygu technoleg cof yn gymharol araf a bron yn ddisymud. Felly, gwelsom gydfodoli 72 pin a 168 pin Edo Ram ar yr adeg hon. Mewn gwirionedd, mae cof Edo hefyd yn perthyn i'r categori o gof SIMM 72 pin, ond mae'n mabwysiadu dull mynd i'r afael â hollol newydd. Mae EDO wedi gwneud datblygiadau arloesol o ran cost a gallu, a chyda datblygiad cyflym prosesau gweithgynhyrchu, mae gallu un cof EDO bellach wedi cyrraedd 4-16 MB. Oherwydd y ffaith bod lled bws data Pentium a CPUs lefel uwch yn 64 darn neu hyd yn oed yn uwch, rhaid defnyddio Edo RAM a FPM RAM mewn parau.
Cyfnod Sdram
Ar ôl rhyddhau cyfres Intel Celeron, proseswyr AMD K6, a chipsets motherboard cysylltiedig, ni all Perfformiad Cof Edo Dram ddiwallu’r anghenion mwyach. Rhaid arloesi technoleg cof yn drylwyr i fodloni gofynion pensaernïaeth CPU y genhedlaeth newydd. Ar yr adeg hon, dechreuodd y cof fynd i mewn i oes glasurol SDRAM.
Roedd y genhedlaeth gyntaf o gof SDRAM yn seiliedig ar y fanyleb PC66, ond yn fuan oherwydd yr anghydfod amledd rhwng Intel ac AMD, cynyddwyd amledd allanol y CPU i 100MHz, felly disodlwyd cof PC66 yn gyflym gan gof PC100. Gyda dyfodiad ERA PIII a K7 ar amledd allanol 133MHz, gwellodd y fanyleb PC133 ymhellach berfformiad cyffredinol SDRAM yn yr un modd, gyda lled band wedi cynyddu i dros 1GB/eiliad. Oherwydd lled band 64 did SDRAM, sy'n cyfateb i led bws data 64 did y CPU, dim ond un cof sydd ei angen arno i weithredu, gan wella cyfleustra ymhellach. O ran perfformiad, oherwydd bod ei signalau mewnbwn ac allbwn yn cael eu cydamseru ag amledd allanol y system, mae ei gyflymder yn fwy na chyflymder cof Edo yn sylweddol.
Ni ellir gwadu bod cof SDRAM wedi esblygu o'r 66MHz cynnar i 100MHz a 133MHz. Er nad yw wedi datrys problem dagfa lled band cof yn llwyr, mae gor -glocio CPU wedi dod yn bwnc tragwyddol i ddefnyddwyr DIY. Felly, roedd llawer o ddefnyddwyr yn gor -glocio cof PC100 brand i 133MHz i sicrhau llwyddiant gor -glocio CPU. Mae'n werth nodi, er mwyn hwyluso anghenion rhai defnyddwyr gor -glocio, bod rhai cof safonol PC150 a PC166 wedi dod i'r amlwg yn y farchnad.
Er y gellir cynyddu lled band cof SDRAM PC133 i 1064MB/s, ynghyd â chynllun Pentium 4 diweddaraf Intel, ni all cof SDRAM PC133 ddiwallu anghenion datblygu yn y dyfodol. Ar yr adeg hon, ymunodd Intel, er mwyn cyflawni goruchafiaeth y farchnad, â Rambus i hyrwyddo cof Rambus DRAM (a elwir yn gof RDRAM) yn y farchnad PC. Yn wahanol i SDRAM, mae'n mabwysiadu cenhedlaeth newydd o bensaernïaeth cof syml cyflym yn seiliedig ar fath o theori RISC (Cyfrifiadura Set Cyfarwyddiadau Llai), a all leihau cymhlethdod data a gwella perfformiad cyffredinol y system.
Yn y gystadleuaeth rhwng AMD ac Intel, dyma oes y gystadleuaeth amledd, felly mae cyflymder y cloc CPU yn cynyddu'n gyson. Mae Intel wedi lansio proseswyr Pentium III a Pentium 4 amledd uchel i ragori ar AMD. Felly, mae Intel yn ystyried cof Rambus DRAM fel ei lofrudd cystadleuol yn y dyfodol. Mae cof Rambus DRAM yn symleiddio cyfaint data pob cylch cloc gydag amledd cloc uchel, felly mae'r lled band cof yn eithaf rhagorol. Er enghraifft, gall y PC 1066 1066 MHZ 32- lled band did gyrraedd 4.2g beit/eiliad, ac ar un adeg roedd Rambus DRAM yn cyfateb yn cyfateb yn berffaith ar gyfer Pentium 4.
Fodd bynnag, er gwaethaf hyn, ni anwyd cof Rambus Rdram ar yr adeg iawn ac roedd yn rhaid iddo gael ei "ysbeilio" gan DDR cyflymder uwch o hyd. Bryd hynny, cafodd cof Rambus RDRAM o PC600 a PC700 ei gysgodi gan "ddigwyddiad gwall" chipset Intel 820, ac roedd y PC800 Rambus RDRAM yn rhy ddrud i ennill cefnogaeth platfform Pentium 4. Achosodd problemau amrywiol i'r Rambus rdram fod yn farw -anedig. Roedd Rambus wedi gobeithio am RDRAM safonol PC166 gydag amledd uwch i droi’r llanw, ond yn y pen draw fe ildiodd i gof DDR.
Oes DDR
Mae DDR SDRAM (SDRAM DATALATE DUAL), a elwir hefyd yn SDRAM cyfradd ddwbl, yn fersiwn wedi'i huwchraddio o SDRAM. Mae DDR yn trosglwyddo data unwaith ar ymylon codi a chwympo signal y cloc, sy'n gwneud ei gyflymder trosglwyddo data ddwywaith y SDRAM traddodiadol. Oherwydd y defnydd gormodol o signalau ymyl cwympo, nid yw'n arwain at gynnydd yn y defnydd o ynni. O ran mynd i'r afael â signalau a rheoli, maent yr un fath â SDRAM traddodiadol, a drosglwyddir ar ymyl cynyddol y cloc yn unig.
Mae cof DDR yn ddatrysiad cyfaddawdu rhwng perfformiad a chost, gyda'r nod o sefydlu gofod marchnad cadarn yn gyflym, symud ymlaen yn raddol, ac yn y pen draw yn gwneud iawn am ddiffyg lled band cof. Ni fabwysiadwyd manyleb y genhedlaeth gyntaf DDR200 yn eang, a deilliodd yr ail genhedlaeth PC266 DDR SRAM (cloc 133MHz x 2x trosglwyddo data =266 MHz MHz) o gof SDRAM PC133, a ddaeth â chof DDR i'r uchafbwynt cyntaf. Yn ogystal, mae llawer o broseswyr Celeron ac AMD K7 yn defnyddio cof manyleb DDR266, ac mae ei gof DDR333 diweddarach hefyd yn drawsnewidiad. Mae cof DDR400 wedi dod yn opsiwn platfform prif ffrwd, ac mae cof Sianel Ddeuol DDR400 wedi dod yn safon sylfaenol ar gyfer proseswyr 800FSB. Mae'r fanyleb DDR533 ddilynol wedi dod yn ddewis defnyddwyr gor -glocio.
ERA DDR2
DDR2 (Cyfradd Data Dwbl 2) Mae SDRAM yn safon technoleg cof cenhedlaeth newydd a ddatblygwyd gan JEDEC (Cyngor Peirianneg Dyfais Electron ar y Cyd). Y gwahaniaeth mwyaf rhwng DDR2 a safon technoleg cof DDR y genhedlaeth flaenorol yw, er bod y ddau yn defnyddio'r dull sylfaenol o drosglwyddo data ar yr un pryd ag oedi codi/cwympo cloc, mae gan gof DDR2 ddwywaith gallu cyn darllen y cof DDR cenhedlaeth flaenorol (hy {4- data did Data Bit Read Pre Fetch). Hynny yw, gall cof DDR2 ddarllen/ysgrifennu data ar 4 gwaith cyflymder y bws allanol y cloc, a gall redeg ar 4 gwaith cyflymder y bws rheoli mewnol.
Yn ogystal, oherwydd safon DDR2, mae holl atgofion DDR2 yn cael eu pecynnu yn FBGA, sy'n wahanol i'r pecynnu TSOP/TSOP-II a ddefnyddir yn helaeth. Gall pecynnu FBGA ddarparu gwell perfformiad trydanol ac afradu gwres, gan ddarparu sylfaen gadarn ar gyfer gweithrediad sefydlog a datblygu amledd cof DDR2 yn y dyfodol. Wrth edrych yn ôl ar hanes datblygu DDR, o gymhwyso cenhedlaeth gyntaf DDR200 i gyfrifiaduron personol, trwy DDR266, DDR333 i dechnoleg sianel ddeuol DDR400, mae datblygiad DDR y genhedlaeth gyntaf hefyd wedi cyrraedd terfyn technoleg, ac mae'n anodd gwella cyflymder gweithio'r cof trwy ddulliau confensiynol; Gyda datblygiad technoleg prosesydd ddiweddaraf Intel, mae'r galw am led band cof yn y bws pen blaen yn cynyddu, a chof DDR2 gydag amledd gweithredu uwch a mwy sefydlog fydd y duedd.
Wrth i berfformiad CPU barhau i wella, mae ein gofynion ar gyfer perfformiad cof hefyd yn uwchraddio'n raddol. Ni ellir gwadu y bydd DDR, sy'n dibynnu'n llwyr ar wella lled band amledd uchel, yn methu yn y pen draw. Felly, mae sefydliad JEDEC wedi bod yn bragu'r safon DDR2 ers amser maith, a gyda chefnogaeth llwyfannau newydd fel rhyngwyneb LGA775 915/925 a'r 945 diweddaraf ar gyfer cof DDR2, bydd cof DDR2 yn dechrau archwilio maes y cof.
Gall DDR2 ddarparu isafswm lled band o 4 0 0mb/s y pin yn seiliedig ar amledd trosglwyddo o 100MHz, a bydd ei ryngwyneb yn gweithredu ar foltedd o 1.8V, gan leihau cynhyrchu gwres ac amlder cynyddol ymhellach. Yn ogystal, bydd DDR2 yn ymgorffori dangosyddion perfformiad newydd fel CAS, OCD, ODT, a chyfarwyddiadau ymyrraeth i wella'r defnydd o led band cof. Yn ôl y safon DDR2 a amlinellwyd gan drefnwyr JEDEC, bydd gan gof DDR2 ar gyfer marchnadoedd fel cyfrifiaduron personol amleddau cloc gwahanol fel 400, 533, a 667MHz. Bydd gan gof DDR2 pen uchel ddau amledd o 800 a 1000 MHz. Bydd cof DDR-II yn cael ei becynnu yn FBGA gyda 200-, 220-, a chyfluniadau 240 pin. Cynhyrchir y cof DDR2 cychwynnol gan ddefnyddio proses weithgynhyrchu micron 0. 13-, gyda gronynnau cof â foltedd o 1.8V a dwysedd gallu o 512MB.
Nid oes amheuaeth y bydd technoleg cof yn boblogaidd yn 2005, ac ni fydd cof statig a gynrychiolir gan SDRAM yn cael ei boblogeiddio o fewn pum mlynedd. Nid yw cof QBM a RDRAM hefyd yn gallu gwrthdroi eu dirywiad, felly bydd cydfodoli DDR a DDR2 yn ffaith anochel.
Yn ychwanegol at PC -133, mae VCM (cof sianel virxual) hefyd yn aelod pwysig o olynydd PC -100. Mae VCM, a elwir hefyd yn gof sianel rithwir, yn safon cof a gefnogir gan y mwyafrif o sglodion mwy newydd. Mae cof VCM yn cael ei weithgynhyrchu'n bennaf yn seiliedig ar dechnoleg "DRAM wedi'i storio" a ddatblygwyd gan NEC, sy'n integreiddio "storfa sianel" ac yn cael ei ffurfweddu a'i reoli gan gofrestrau cyflym. Wrth gyflawni trosglwyddiad data cyflym, mae VCM hefyd yn cynnal cydnawsedd uchel â SDRAM traddodiadol, felly cyfeirir yn gyffredin at gof VCM fel SDRAM VCM. Y gwahaniaeth rhwng VCM a SDRAM yw, ni waeth a yw'r data wedi'i brosesu gan y CPU ai peidio, y gellir ei drosglwyddo'n gyntaf i VCM i'w brosesu, tra bod SDRAM cyffredin yn gallu prosesu data sy'n cael ei brosesu gan y CPU yn unig. Felly, mae VCM yn prosesu data fwy nag 20% ​​yn gyflymach na SDRAM. Mae yna lawer o chipsets a all gefnogi VCM SDRAM, gan gynnwys 815E Intel, VIA 694X, ac ati.
Rdram
Ar ôl i Intel lansio'r PC -100, oherwydd datblygiadau technolegol, nid oedd lled band 800MB/s o gof PC -100 bellach yn ddigonol i ateb y galw, tra nad oedd gwelliant lled band PC -133 yn arwyddocaol (1064MB/s) yn y dyfodol. Er mwyn cyflawni'r nod o fonopoli'r farchnad, mae Intel wedi partneru â Rambus i hyrwyddo Rambus DRAM (DirectRambus DRAM) yn y farchnad PC, fel y dangosir yn Ffigur 4-3.
Mae Rambus DRAM yn fanyleb cof a gynigiwyd gyntaf gan Rambus, sy'n mabwysiadu cenhedlaeth newydd o bensaernïaeth cof cyflym a syml i leihau cymhlethdod data a gwella perfformiad cyffredinol y system. Mae Rambus yn defnyddio bws 400MHz 16 did, a all drosglwyddo data ar yr un pryd ar yr ymylon sy'n codi ac yn cwympo o fewn un cylch cloc. Ei gyflymder gwirioneddol yw 400MHz × 2=800 MHz, a'i led band damcaniaethol yw (16bit × 2 × 400MHz/8) 1.6GB/s, sy'n ddwywaith Cyflymder PC {-100. Yn ogystal, gall Rambus hefyd storio 9 beit, gyda'r darn ychwanegol yn ddarn neilltuedig y gellir ei ddefnyddio fel gwiriad ECC (erroi · gwirio a chywiro) yn y dyfodol. Gall cloc Rambus gyrraedd hyd at 400MHz, a dim ond 30 o wifrau copr sy'n cael eu defnyddio i gysylltu'r rheolydd cof a RIMM (modiwlau cof mewnlin Rambus). Gall lleihau hyd a maint y gwifrau copr leihau ymyrraeth electromagnetig wrth drosglwyddo data, a thrwy hynny gynyddu amledd gweithredu'r cof yn gyflym. Fodd bynnag, ar amleddau uchel, bydd y gwres y mae'n ei allyrru yn bendant yn cynyddu, felly mae angen i'r cof Rambus cyntaf hyd yn oed ddod â ffan oeri adeiledig.
Oes DDR3
O'i gymharu â DDR2, mae gan DDR3 foltedd gweithredu is, gan ostwng o 1.8V i 1.5V, gan arwain at well perfformiad a mwy o arbedion pŵer; Uwchraddio'r did 4- darllenwch o flaen DDR2 i 8- did darllen ymlaen. Gall DDR3 gyrraedd cyflymder uchaf o 2400MHz, a chan fod y cyflymder cof DDR2 cyflymaf wedi'i gynyddu i 800MHz/1066MHz, bydd y swp cyntaf o fodiwlau cof DDR3 yn neidio o 800MHz. Yn arddangosfa Computex, gwelsom nifer o wneuthurwyr cof yn arddangos modiwlau 1333MHz DDR3.
Mae DDR3 yn mabwysiadu dyluniad newydd yn seiliedig ar DDR2:
1.8bit Design prefetching, tra bod DDR2 yn defnyddio 4- did prefetching, felly dim ond 1/8 o amledd y rhyngwyneb yw amledd y craidd DRAM, ac mae amledd gweithredu craidd DDR 3-800 yn ddim ond 100mhz.
2. Mabwysiadu pensaernïaeth topoleg pwynt i bwynt i liniaru'r baich ar fysiau cyfeiriad/gorchymyn a rheoli.
3. Gan fabwysiadu proses gynhyrchu o dan 100Nm, mae'r foltedd gweithio yn cael ei leihau o 1.8V i 1.5V, ac ychwanegir swyddogaethau ailosod asyncronig a graddnodi ZQ.
Oes DDR4
Bydd gan gof DDR4 ddau fanyleb. Cadarnhawyd bod cyfradd trosglwyddo cof DDR4 gan ddefnyddio signal signalau diwedd sengl yn 1. 6-3. 2Gbps, tra gall cof DDR4 yn seiliedig ar dechnoleg signalau gwahaniaethol gyflawni cyfradd drosglwyddo o 6.4Gbps. Oherwydd amhosibilrwydd gweithredu dau ryngwyneb trwy un DRAM, bydd gan gof DDR4 ddau fanyleb yn seiliedig ar signalau SE traddodiadol a signalau gwahaniaethol ar yr un pryd.
Yn ôl sawl gweithiwr proffesiynol y diwydiant lled -ddargludyddion, bydd cof DDR4 yn gyfuniad o signalau pen sengl (signal SE traddodiadol) a signalau gwahaniaethol (technoleg signal gwahaniaethol). Disgwylir y bydd y ddwy safon hyn yn cyflwyno gwahanol gynhyrchion sglodion, felly yn oes cof DDR4, byddwn yn gweld dau gynnyrch cof anghydnaws.