欢迎光临ob欧宝体育app下载-App store
ob欧宝体育app下载新闻
联系我们
销售热线:
Contact Hotline
400-123-4567 15899999999
传真:400-123-4567

E-mail:admin@adminbuy.cn

公司地址:广东省广州市番禺经济开发区
【科普】浅谈ob欧宝体育app(官网)下载内存发展史
 

  ob欧宝体育(官方)登录入口它是我们广为人知的一个普遍称呼,实际上它有个专业词语及用途:Dynamic Random Access Memory,DRAM(动态随机存取存储器);

  1932年,美国德克萨斯州,在一个名叫特雷尔的小市镇里,一个小男孩呱呱落地了,他的名字叫邓纳德。

  在他小的时候,生活在一个没有电力的农场里、学习在只有一间教室的学校里,每天就如我们小时候一样,按部就班的上课、放学。

  后来在德克萨斯州,邓纳德度过了他的高中时光,正当他打算和他的小朋友们一起在当地的一所大专院校读书的时候,住在他家不远处的一位指导顾问——达拉斯,也许是看出了邓纳德的天赋异禀、或是音乐和科学方面的兴趣爱好打动了达拉斯,从而建议他从事电气工程方面的工作。

  听取了建议的邓纳德从此转向研究电气工程,并终于在达拉斯南卫理公会大学于1954年和1956年分别获得了电气工程学士学位和硕士学位。

  在拿到硕士学位后,他于1958年加入国际商业机器公司(IBM),担任工程师一职,从事存储器和逻辑电路以及数据通信技术的开发。

  随后参与了由新未来主义建筑师 Eero Saarinen 设计的、位于纽约约克敦海茨的 Thomas J. Watson 研究中心的建设。

  在他34岁的时候,也就是1966年左右,邓纳德担任 IBM 电气工程师的职务;当时的邓纳德一直在帮助公司设计一种使用硅基晶体管的新型计算机存储器。这种被称为“微电子学”的方法将与计算机行业内使用磁存储器存储数据的传统技术(一种被称为核心存储器的技术)形成了鲜明对比。

  某天晚上,邓纳德正在思考他在当天早些时候看到的一位同事的研究简报。这份令邓纳德感到一丝嫉妒的简报是他在 IBM 的竞争团队提供的,该团队正在研究尺寸较小的新型磁存储器。

  那时,全世界最大的磁存储系统需要配备像机房那样庞大的设备,但却只能存储一兆字节的信息。一兆字节的信息相当于一本 500页的书或 40首流行金曲中的一分钟。这类存储系统不仅体积庞大,而且速度很慢,还要消耗大量电能。

  此时的内存(大概)处于SIPP过度到SIMM(Single In-line Memory Modules)的时代,工作方式为两侧金手指传输相同的信号;由于早期内存迭代速度比现在快许多,无法给大家一个具体时间段和产品型号,非常抱歉。

  那天晚上,受到启发的邓纳德一直在思考他是否能开发出一种既简单、又物美价廉的存储器。他打算利用半导体技术—一种在硅基材上蚀刻由细电线、晶体管和其他组件组成的图案的技术。

  当时,IBM 的硅芯片设计师们正在研究利用六个晶体管来存储一比特数据的复杂电路。他们成功了。但是,这种电路的效率不高,所以,要想构建可存储大量数据的系统,这似乎并不是一种很有前途的方法。但是,就在 1966年的那天夜里,邓纳德 灵光乍现:

  而要做到这一点,就需要使用极少量的能量来反复刷新能够留住电荷的电容,这样才能储存一比特数据。否则,随着电荷的消散,数据将很快丢失。但是,如果你愿意这样做,你就能让更简单、更小、更美观的电路具备相同的存储容量。

  在接下来的 55年中,DRAM 不断发展,最终演化为拥有 8千兆比特(80亿比特)容量的存储介质。

  如今,从人们口袋里的智能手机到为全球经济提供支持的超级计算机等各种设备里都有 8Gb、16Gb甚至32Gb RAM 芯片的身影。

  DRAM 存储器不仅颠覆了早期的磁存储技术,而且还成为一个行业内的基础技术,而这个行业改变了整个世界的运行方式—包括我们的工作方式、娱乐方式,甚至战争方式。如今,借助邓纳德的这项发明,普通手机或智能手机能够存储多个电影、数千张照片和整个音乐库,所以,全球三分之二的人口每天都把 邓纳德的发明装在他们的衣服口袋里。

  他对晶体管单元——DRAM的设计改进了当时正在开发的其他类型的计算机存储器(包括由金属丝网和磁环组成的存储系统);并于1968年,获得了该设计的专利。

  1979年,邓纳德被授予IBM fellow(即著名的 IBM院士)的头衔,之后他在公司50多年的职业生涯中担任了多个职位。

  他就是被公认为“内存之父”的——Robert Heath Denard(罗伯特 海斯 邓纳德)

  中央处理芯片制造商 AMD 总裁兼首席执行官 Lisa Su 在她的职业生涯早期阶段曾在 IBM 工作过十多年,她说:“我于 1995 年加入 IBM Watson,成为 邓纳德 的同事,那时,邓纳德 已经是传奇人物了。他不仅是一位出色的技术专家,而且,他总是乐于指导像我这样的年轻设备工程师。”

  1972年,他提出了一个同样在日后产生了深远影响的想法,为整个半导体行业指明了发展道路。他为自己提出的“缩放理论”(现称为“登纳德缩放比例定律”)绘制了一个详细的模型。两年后,他在一篇论文中具体描述了这个理论。

  1955年,成就了“本世纪最伟大发明”的“晶体管之父”的肖克利(W.Shockley)博士,离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建“肖克利半导体实验室”。

  八位青年瞒着肖克利开始计划出走。在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是“八叛逆”(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。

  “八叛逆”找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业,这家公司名称为Fairchild,音译“费尔柴尔德”,但通常意译为——“仙童”。

  仙童摄影器材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。由于产品非常畅销,他在1936年将公司一分为二,其中,生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。

  当“八叛逆”向他寻求合作的时候,已经60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了3600美元的种子基金, 要求他们开发和生产商业半导体器件, 并享有两年的购买特权。于是,“八叛逆”创办的企业被正式命名为仙童半导体公司,“仙童”之首自然是诺依斯。

  1958年1月, IBM公司给了他们第一张订单,订购100个硅晶体管,用于该公司电脑的存储器。

  从1958-1965年,仙童半导体公司取得进一步的发展和成功。但是好景不长,1959年2月,德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个集成电路发明专利的消息传来,诺依斯十分震惊。

  1967年,仙童半导体公司营业额已接近2亿美元;1969年,法院最后的判决下达,也从法律上实际承认了集成电路是一项同时的发明。

  然而,也就是在这一时期,仙童公司也开始孕育着危机。母公司总经理不断把利润转移到东海岸,去支持费尔柴尔德摄影器材公司的盈利水平。

  桑德斯当时还是仙童半导体公司的销售部主任,1969年,他带着7位仙童员工创办了——高级微型仪器公司(AMD)。

  1968年,“八叛逆”中的最后两位诺依斯和摩尔,也带着格鲁夫(A. Grove)脱离仙童公司自立门户, 他们创办的公司就是后来大名鼎鼎的——英特尔(Intel)。

  而Mostek这家公司是半导体先驱德州仪器(TI)的工程师创办的,靠着4kb和16kb DRAM,Mostek到70年代后期市场份额扩至超过8成。

  时间来到70年代初期,在无数有巨大前途的领域中,Mostek最后选择集中了公司资源在内存这个血腥行业背水一战,但在和日韩背靠政府的企业竞争中最终败下阵来。

  为什么说是魂归呢?因为Mostek肉体已经基本不在了,但是还有大把内存领域的专利。STM居然靠这些专利,通过漫长诉讼内存制造商,赚取了数倍于收购Mostek的利润。

  内存从80年代门槛并不高,逐渐变成拼制造的行业,日本五巨头(日立、三菱、东芝、NEC、富士通)和韩国各大公司(三星、现代、LG、大宇)的杀入,使得行业利润降至冰点。日本的内存厂商还有OKI、松下和日本钢铁等。

  1983年到1985年游戏机市场崩盘,市场销量下降到只有之前的10%不到,是导致内存严重过剩的一个重要原因。这个崩盘被称为Atari Shock,导致了英特尔、国家半导体(NATIonal Semiconductor)等美国厂商退出DRAM领域。

  Mostek和英特尔的退出给了竞争对手的喘息机会,85年后PC和任天堂红白机的热销,也使得大家的日子好了起来。

  到了1988-1990年的时候,PC技术迎来了另一个发展高峰,386和486时代的到来,此时的CPU已经发展到16bit,所以30pin SIMM内存再也无法满足需求,因其降低的内存带宽已经成为了急需解决的瓶颈,而此时72pin SIMM内存出现了,它支持32bit快速页模式内存,带宽得到大幅度提升,而72pin SIMM内存单条容量一般为512KB-2MB左右,而且仅要求两条同时使用,并且无法兼容30pin SIMM内存,后者被时代毅然淘汰出局了。

  90年代初不少厂商为减少研发投入形成了内存技术联盟,比NEC和AT&T、索尼和AMD、三菱和TI以及Motorola、OKI和SGS-Thomson。从结果看,三心二意想靠别人研发技术的公司,最后都歇菜得比较早。

  在1991-1995年的时代,此时的内存发展遇到了瓶颈期,几乎陷入停滞不前的窘境,而此时的内存属于EDO DRAM,它有72pin及168pin,在成本和容量上有了突破,凭借制作工艺的飞速发展,单条EDO内存容量已经达到了4-16MB的范围,而此时英特尔 奔腾系列CPU对于数据总线bit甚至更高,所以EDO和FPM DRAM必须成对使用。

  在选择SDR SDRAM的继任者的时候Intel选择了与Rambus合作并推出了Rambus DRAM内存,通常都会被简称为R-DRAM,它与SDRAM不同,采用了新的高速简单内存架构,基于RISC理论,这样可以减少数据复杂性提高整个系统的性能。

  这款内存通常都是用在Socket 423的奔腾4平台上,搭配Intel 850芯片组使用,然而频率高效率低的奔腾4在AMD K7+DDR内存组合中败下阵来,再加上R-DRAM的制造成本高,很多内存厂都没有兴趣,这直接导致R-DRAM的零售价居高不下。

  奔腾4平台的成本居高不下,导致消费者也不买单,最终导致R-DRAM完败于DDR SDRAM,最终Intel抛弃R-DRAM投奔到DDR阵营。

  在1Gb芯片的研发上,90年代末形成了三大技术阵营: 1. 韩国阵营; 2. 日立、三菱和TI; 3. IBM、Motorola、英飞凌和东芝。 最后一个阵营里东芝首先撤出,然后是Motorola和IBM,这导致了后来英飞凌在沟槽式电容技术上孤军奋战和最终功败垂成。 1997年的亚洲金融危机中,韩国企业由于负债率过高和外汇储备不足,欧美债务收紧导致韩元在年底数周内暴跌60%,这却意外极大增强了韩国企业的出口竞争力。 1998年韩企在DRAM份额超过日本企业。 为了应对空前的危机,韩国政府向国际货币基金组织求救,并要求企业大裁员和抱团取暖,比如命令大宇汽车收购三星汽车,三星电子收购大宇电子,现代电子合并LG半导体。 应该说韩国这次重整旗鼓非常成功,毕竟韩国国土小人口少,产业面面俱到的话竞争力肯定不行。此后,韩国在重点扶植的高科技、家电、汽车、造船、石化和文娱等领域大放异彩。

  1999年NEC和日立合并DRAM事业的背景是,NEC份额已经跌到11%和第四名,日立跌到7%和第8名。双方都认识到这样的份额无法单独生存,尤其Micron收购TI DRAM以后终止了和NEC的技术合作。

  【后面内存的发展基本就是基于频率、接口规范及工艺制程的变化,而基本没有什么跨时代的技术革新,所以内容基本比较乏味;各位看官到这里基本可以休息一下了,等下次看也可以】

  时间终于来到了2000年千禧年,DDR内存出现了,它的正式名字是DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM),顾名思义就是双倍速率SDRAM,从名字上就知道它是SDR SDRAM的升级版。

  DDR可说是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,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缘信号,不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAM相同,仅在时钟上升缘传输。

  DDR内存作为一种性能与成本间折中的解决方案,其目的是迅速建立起牢固的市场空间,继而一步步在频率上高歌猛进,最终弥补内存带宽上的不足。

  2017年还有不少赛扬和AMD K7处理器都在采用DDR266规格的内存,其后来的DDR333内存也属于一种过渡。而DDR400内存成为目前的主流平台选配,双通道DDR400内存已经成为800FSB处理器搭配的基本标准,随后的DDR533 规范则成为超频用户的选择对象。

  DDR SDRAM采用184pin的DIMM插槽,防呆缺口从SDR SDRAM时的两个变成一个,常见工作电压2.5V,初代DDR内存的频率是200MHz,随后慢慢的诞生了DDR-266、DDR-333和那个时代主流的DDR-400,至于那些运行在500MHz、600MHz、700MHz的都算是超频条了,DDR内存刚出来的时候只有单通道,后来出现了支持双通芯片组,让内存的带宽直接翻倍,两根DDR-400内存组成双通道的话基本上可以满足FSB 800MHz的奔腾4处理器,容量则是从128MB到1GB。

  2000年的时候,全球内存厂商的数量仍超过20家,而到00年代末期只剩下不到10家。经过1999年的大整合,到2001年尘埃落定时的排名是这样的:三星,美光,海力士和英飞凌,四家握有近8成的市场份额。

  DDR内存在对RDRAM的战争中取得了完全胜利,所以相当多的主板厂家都选择推出支持DDR内存的芯片组,当时的主板市场可是相当的热闹,并不只有Intel与AMD两个在单挑。

  在DDR内存战胜了RDRAM之后就开启了DDR王朝,就如大家所知道的,后续的都是DDR的衍生产品。DDR2引入了三项新的技术,它们是OCD、ODT和PostCAS。

  DDR2/DDR II(Double Data Rate 2)SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降沿同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍以上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。

  由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式,而不同于广泛应用的TSOP/TSOP-Ⅱ封装形式,FBGA封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。

  回想起DDR的发展历程,从第一代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术,第一代DDR的发展也走到了技术的极限,已经很难通过常规办法提高内存的工作速度;

  随着Intel最新处理器技术的发展,前端总线对内存带宽的要求是越来越高,拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。

  在同等核心频率下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4BIT预读取能力。换句线和DDR一样,都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2拥有两倍于DDR的预读取系统命令数据的能力。也就是说,在同样100MHz的工作频率下,DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可以达到400MHz。

  这样也就出现了另一个问题:在同等工作频率的DDR和DDR2内存中,后者的内存延时要慢于前者。举例来说,DDR 400和DDR2-400具有相同的延迟,而后者具有高一倍的带宽。实际上,DDR2-400和DDR 400具有相同的带宽,它们都是3.2GB/s,但是DDR400的核心工作频率是200MHz,而DDR2-400的核心工作频率是100MHz,也就是说DDR2-400的延迟要高于DDR400。

  DDR2内存技术最大的突破点其实不在于用户们所认为的两倍于DDR的传输能力,而是在采用更低发热量、更低功耗的情况下,DDR2可以获得更快的频率提升,突破标准DDR的400MHZ限制。

  DDR内存通常采用TSOP芯片封装形式,这种封装形式可以很好的工作在200MHz上,当频率更高时,它过长的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定性和频率提升的难度。这也就是DDR的核心频率很难突破275MHZ的原因。而DDR2内存均采用FBGA封装形式。不同于广泛应用的TSOP封装形式,FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。

  DDR2内存采用1.8V电压,相对于DDR标准的2.5V,降低了不少,从而提供了明显的更小的功耗与更小的发热量,这一点的变化是意义重大的

  DDR3内存随着Intel在2007年发布3系列芯片组一同到来的,至于AMD支持DDR3内存已经是2009年2月的AM3平台发布的时候 ,直到现在他依然还是市场的主流。

  DDR3相比起DDR2有更低的工作电压,从DDR2的1.8V降落到1.5V,性能更好更为省电;DDR2的4bit预读升级为8bit预读。

  1.8bit预取设计,而DDR2为4bit预取,这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8,DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。

  2.采用点对点的拓朴架构,以减轻地址/命令与控制总线nm以下的生产工艺,将工作电压从1.8V降至1.5V,增加异步重置(Reset)与ZQ校准功能。部分厂商已经推出1.35V的低压版DDR3内存。

  然而直到2008年11月推出x58平台彻底抛弃DDR2的时候DDR3其实还不算是市场主流,在LGA 775平台上消费者大多数依然会选择DDR2。

  归咎原因主要还算初期DDR3的频率偏低只有1066MHz,而那时候高端DDR2也是能达到这个频率的,而且同频下DDR2的性能更好, 价格更低。

  所以刚上市那两年DDR3其实不怎么受欢迎,直到后来DDR3的价格降下来,频率提到DDR2触碰不到1333MHz时才开始普及,这种现象其实在每次内存更新换代的时候都会有。

  DDR4内存的标准电压是1.2V,频率从2133MHz起步,目前最高是4200MHz,单条容量有4GB、8GB和16GB,目前已经很大程度的取代了DDR3,新的主板已经很少会提供DDR3内存插槽了,彻底进入到DDR4的时代只是时间的问题。

  2017年6月,负责计算机内存技术标准的组织JEDEC宣称,下一代内存标准DDR5将亮相,并预计在2018年完成最终的标准制定。

  2017年9月22日,Rambus宣布在实验室中实现完整功能的DDR5 DIMM芯片,预期将在2019年开始量产。

  2018年10月,Cadence和美光公布了自己的DDR5内存研发进度,两家厂商已经开始研发16GB DDR5产品,并计划在2019年年底之前实现量产目标 。

  2021年4月26日,嘉合劲威首批DDR5内存条批量生产下线月,SK海力士宣布提供业界内 DRAM 单一芯片容量最大的 24Gb DDR5 样品。

  跟大家聊完了DRAM到DDR5的发展,其中的竞争之激烈是不为我们所能想象的,到现在最流行的如芝奇、三星、SK海力士、镁光、金士顿、国产如长城、嘉合劲威等品牌也在逆流而上,未来相信会有速度更快、(单挑)容量更大的内存出现,让我们拭目以待吧。

在线客服1
在线客服2
关注官方微信
400-123-4567
返回顶部