深入了解DRAM和SDRAM:内存带宽的计算与封装形式的奥秘

2024-01-30 00:12

本文主要是介绍深入了解DRAM和SDRAM:内存带宽的计算与封装形式的奥秘,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SSD SDRAM

DDR SDRAM简介

动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory,DRAM)是一种半导体存储器。

其主要的作用原理是利用电荷内存储电荷的数量来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。

由于在现实中品体管会有漏电电流的现象,导致电客上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件。由也正是定时刷新的特性,被称为动态存储器。

与SRAM相比,DRAM的优势在于结构简单:每一个比特的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理、而在SRAM上一个比特通常需要六个品体管。所以DRAM具有单位体积的容量大,成本较低的优点,缺点则是访问速度较慢,耗电量较大。

同步动态随机存取内存SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memor,SDRAM)。它是有一个同步接口的动态随机存取内存(DRAM)。通常DRAM有一个异步接口、可以随时响应控制输入的变化,而SDRAM有一个同步接口,在响应控制输入前会等待一个时钟信号,这样就能和计算机的系统总线同步。

时钟被用来驱动一个有限状态机,对进入的指令进行管线(Pipeline)操作。管线意味着芯片可以在外理完之前的指令前,接受一个新的指令。在一个写入的管线中,写入命令在另一个指令执行完之后可以立刻执行,而不需要等待数据写入存储队列的时间。

SDRAM在计算机中被广泛使用,从起初的SDRAM到之后一代的双倍速率DDR(Double Data Rate,DDR),然后是DDR2和DDR3进入大众市场,2015年开始DDR4进入消费市场。

内存数据传输速率计算

公式:内存带宽=内存核心频率x内存总线位数x倍增系数

DDR即双倍速率SDRAM,采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据,1个时钟信号可以传输2倍于SDRAM的数据,所以它的倍增系数是2。

DDR2仍然采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据的技术,但是一次预读4bit数据,是DDR一次预读2bit的2倍,因此,它的倍增系数是2*2=4

DDR3作为DDR2的升级版,最重要的改变是一次预读8bit,是DDR2的2倍,DDR的4倍。所以,它的倍增系数是2**2*2=8。*

DDR4作为DDR3的升级版,一次预读16bit,是DDR3的2倍,DDR的16倍,所以,它的倍增系数是2*2*2*2=16。

从SDRAM-DDR时代,数据总线位宽时钟没有改变,都为64bit,但是如果采用双通道技术,可以获得64*2=128bit的位宽。

问题:一条单通道标称DDR3,1066的内存条在默认频率下的带宽。

1066是指有效数据传输频率,除以8才是核心频率。该内存只用采用单通道模式,位宽为64bit,DDR3倍增系数为8。

所以内存带宽=(1066/8)X64X8=68224Mbit。

由于8bit=1Byte,得内存带宽=68224/8=8528MByte=8528/1024=8.328125GB

1GB=1024MB

问题:计算两条标称1066超频到1200的DDR3内存组成双通道后的带宽。

超频到1200后,内存核心频率为1200/8=150MHz;双通道的位宽为128bit;

所以内存带宽=150*128*8=153600Mbit=153600/8=19200MByte=19200/1024=18.75GB

内存条的封装形式

内存封装是将内存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,防止外界对芯片的损害。空气中的杂质和不良气体,乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路,进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大,封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。接下来简单介绍几种封装方法。

DIP封装

上个世纪的70年代,芯片封装基本都采用DIP(Dual ln-line Package,双列直插式封装)封装,此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装,布线和操作较为方便等特点。但DIP封装形式封装效率很低,其芯片面积和封装面积之比为1:1.86,这样封装产品的面积较大,内存条PCB板的面积是固定的,封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少,内存条容量也就越小。同时较大的封装面积对内存频率、传输速率、电器性能的提升都有影响。

在这里插入图片描述

TSOP封装

到了上个世纪80年代,内存第二代的封装技术TSOP出现,得到了业界广泛的认可,时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装操作方便,可靠性比较高,是目前的主流封装方式。

在这里插入图片描述

BGA封装

BGA叫做“球栅阵列封装”,其最大的特点就是芯片的引脚数目增多了,组装成品率提高了。采用BGA封装可以使内存在体积不变的情况下将内存容量提高两到三倍,与TSOP相比,它具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

在这里插入图片描述

CSP封装

CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)作为新一代封装方式,其性能又有了很大的提高。CSP封装不但体积小,同时也更薄,更能提高内存芯片长时间运行的可靠性,芯片速度也随之得到大幅度的提高。目前该封装方式主要用于高频DDR内存。

在这里插入图片描述

这篇关于深入了解DRAM和SDRAM:内存带宽的计算与封装形式的奥秘的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/658584

相关文章

深入理解C++ 空类大小

《深入理解C++空类大小》本文主要介绍了C++空类大小,规定空类大小为1字节,主要是为了保证对象的唯一性和可区分性,满足数组元素地址连续的要求,下面就来了解一下... 目录1. 保证对象的唯一性和可区分性2. 满足数组元素地址连续的要求3. 与C++的对象模型和内存管理机制相适配查看类对象内存在C++中,规

关于Java内存访问重排序的研究

《关于Java内存访问重排序的研究》文章主要介绍了重排序现象及其在多线程编程中的影响,包括内存可见性问题和Java内存模型中对重排序的规则... 目录什么是重排序重排序图解重排序实验as-if-serial语义内存访问重排序与内存可见性内存访问重排序与Java内存模型重排序示意表内存屏障内存屏障示意表Int

如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解

《如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解》这篇文章主详细讲解了如何基于目标点的经纬度计算日出日落时间,提供了在线API和Java库两种计算方法,并通过实际案例展示了其应用,需要的朋友... 目录前言一、应用示例1、天安门升旗时间2、湖南省日出日落信息二、Java日出日落计算1、在线API2

如何测试计算机的内存是否存在问题? 判断电脑内存故障的多种方法

《如何测试计算机的内存是否存在问题?判断电脑内存故障的多种方法》内存是电脑中非常重要的组件之一,如果内存出现故障,可能会导致电脑出现各种问题,如蓝屏、死机、程序崩溃等,如何判断内存是否出现故障呢?下... 如果你的电脑是崩溃、冻结还是不稳定,那么它的内存可能有问题。要进行检查,你可以使用Windows 11

关于数据埋点,你需要了解这些基本知识

产品汪每天都在和数据打交道,你知道数据来自哪里吗? 移动app端内的用户行为数据大多来自埋点,了解一些埋点知识,能和数据分析师、技术侃大山,参与到前期的数据采集,更重要是让最终的埋点数据能为我所用,否则可怜巴巴等上几个月是常有的事。   埋点类型 根据埋点方式,可以区分为: 手动埋点半自动埋点全自动埋点 秉承“任何事物都有两面性”的道理:自动程度高的,能解决通用统计,便于统一化管理,但个性化定

NameNode内存生产配置

Hadoop2.x 系列,配置 NameNode 内存 NameNode 内存默认 2000m ,如果服务器内存 4G , NameNode 内存可以配置 3g 。在 hadoop-env.sh 文件中配置如下。 HADOOP_NAMENODE_OPTS=-Xmx3072m Hadoop3.x 系列,配置 Nam

【前端学习】AntV G6-08 深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画(下)

【课程链接】 AntV G6:深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画(下)_哔哩哔哩_bilibili 本章十吾老师讲解了一个复杂的自定义节点中,应该怎样去计算和绘制图形,如何给一个图形制作不间断的动画,以及在鼠标事件之后产生动画。(有点难,需要好好理解) <!DOCTYPE html><html><head><meta charset="UTF-8"><title>06

深入探索协同过滤:从原理到推荐模块案例

文章目录 前言一、协同过滤1. 基于用户的协同过滤(UserCF)2. 基于物品的协同过滤(ItemCF)3. 相似度计算方法 二、相似度计算方法1. 欧氏距离2. 皮尔逊相关系数3. 杰卡德相似系数4. 余弦相似度 三、推荐模块案例1.基于文章的协同过滤推荐功能2.基于用户的协同过滤推荐功能 前言     在信息过载的时代,推荐系统成为连接用户与内容的桥梁。本文聚焦于

poj 1113 凸包+简单几何计算

题意: 给N个平面上的点,现在要在离点外L米处建城墙,使得城墙把所有点都包含进去且城墙的长度最短。 解析: 韬哥出的某次训练赛上A出的第一道计算几何,算是大水题吧。 用convexhull算法把凸包求出来,然后加加减减就A了。 计算见下图: 好久没玩画图了啊好开心。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#inclu

uva 1342 欧拉定理(计算几何模板)

题意: 给几个点,把这几个点用直线连起来,求这些直线把平面分成了几个。 解析: 欧拉定理: 顶点数 + 面数 - 边数= 2。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algorithm>#include <cstring>#include <cmath>#inc