应知应会的电脑硬件核心知识：[24]传输类型

传输类型，是指内存所采用的内存类型。不同类型的内存，传输类型各有差异，在传输率、工作

频率、工作方式、工作电压等方面，都有不同。目前，市场中主要有的内存类型有

SDRAM、DDR SDRAM 和 RDRAM 三种。其中，DDR SDRAM 内存占据了市场的主流，而

SDRAM

内存规格已不再发展，处于被淘汰的行列。RDRAM 则始终未成为市场的主流，只有部分芯片组

支持，而这些芯片组也逐渐退出了市场，RDRAM

前景并不被看好。

1) SDRAM

SDRAM，即 Synchronous DRAM（同步动态随机存储器），曾经是 PC

电脑上最为广泛应用的一种内存类型，即便在今天，SDRAM

仍旧还在市场占有一席之地。既然是“同步动态随机存储器”，那就代表着它的工作速度是与系

统总线速度同步的。

SDRAM 内存又分为 PC66、PC100、PC133 等不同规格，而规格后面的数字，就代表着该内存

最大所能正常工作的系统总线速度，如

PC100，那就说明此内存可以在系统总线为 100MHz 的电脑中同步工作。

与系统总线速度同步，也就是与系统时钟同步，这样就避免了不必要的等待周期，减少数据存储

时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用，因此数据可在脉冲上升期便

开始传输。SDRAM

采用 3.3 伏工作电压，168Pin 的 DIMM 接口，带宽为 64 位。SDRAM 不仅应用在内存上，在

显存上也较为常见。

2) DDR

严格的说，DDR 应该叫 DDR SDRAM，人们习惯称为 DDR。部分初学者也常看到 DDR

SDRAM，就认为是 SDRAM。DDR

SDRAM 是 Double Data Rate SDRAM 的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。

DDR 内存是在 SDRAM 内存的基础上发展而来的，仍然沿用 SDRAM 生产体系。因此，对于内

存厂商而言，只需对制造普通 SDRAM

的设备稍加改进，即可实现 DDR 内存的生产，可有效的降低成本。

SDRAM 在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的上升期进行数据传输；而 DDR

内存则是一个时钟周期内传输两次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。因此

，称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR 内存可以在与

SDRAM 相同的总线频率下，达到更高的数据传输率。

与 SDRAM 相比，DDR 运用了更先进的同步电路，使指定地址、数据输送和输出的主要步骤

，既独立执行，又保持与 CPU 完全同步。DDR

使用了 DLL(Delay Locked

Loop，延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术，当数据有效时，存储控制器可使用这个数据

滤波信号来精确定位数据，每 16

次输出一次，并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR 本质上不需要提高时钟频率，就能加

倍提高 SDRAM

的速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据，因而其速度是标准 SDRA 的两倍。

从外形体积上看，DDR 与 SDRAM 相比差别并不大。他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。

但 DDR 为 184 针脚，比 SDRAM

多出了 16 个针脚，主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR 内存采用的是支持

2.5V 电压的 SSTL2 标准，而不是

SDRAM 使用的 3.3V 电压的 LVTTL 标准。

3) RDRAM

RDRAM（Rambus DRAM）是美国的 RAMBUS 公司开发的一种内存。与 DDR 和 SDRAM

不同，它采用了串行的数据传输模式。在推出时，因为其彻底改变了内存的传输模式，无法保证

与原有的制造工艺相兼容，而且内存厂商要生产

RDRAM，还必须要加纳一定专利费用，再加上其本身制造成本，就导致了 RDRAM 从一问世就

高昂的价格，让普通用户无法接收。而同时期的

DDR 则能以较低的价格，不错的性能，逐渐成为主流，虽然 RDRAM 曾受到英特尔公司的大力

支持，但始终没有成为主流。

RDRAM 的数据存储位宽是 16 位，远低于 DDR 和 SDRAM 的 64 位。但在频率方面，则远远

高于二者，可以达到 400MHz

乃至更高。同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据，能够在时钟的上升期和下降期各传输一

次数据，内存带宽能达到 1.6Gbyte/s。

普通的 DRAM 行缓冲器的信息，在写回存储器后便不再保留，而 RDRAM

则具有继续保持这一信息的特性，于是在进行存储器访问时，如行缓冲器中已经有目标数据，则

可利用，因而实现了高速访问。另外，其可把数据集中起来，以分组的形式传送。所以，只要最初

用

24 个时钟，以后便可每 1 时钟读出 1 个字节。一次访问所能读出的数据长度，可以达到 256 字

节。

4) DDR2

DDR2（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/下降延同时进行数据传输的基本方

式，但 DDR2 内存却拥有两倍于上一代 DDR

内存预读取能力（即：4bit 数据读预取）。换句话说，DDR2 内存每个时钟能够以 4 倍于外部总

线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线

4 倍的速度运行。

此外，由于 DDR2 标准规定所有 DDR2 内存均采用 FBGA 封装形式，而不同于目前广泛应用的

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。

DDR2 与 DDR 的区别：在了解 DDR2 内存诸多新技术前，先让我们看一组 DDR 和 DDR2 技术

对比的数据。

1、延迟问题：

从上表可以看出，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。换句话说，虽然 DDR2 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 200 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 DDR-400 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 DDR-400。

2、封装和发热量：

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。不同于目前广泛应用的 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功耗与更小发热量，这一点的变化是意义重大的。

3、DDR2 采用的新技术：

除了以上所说的区别外，DDR2 还引入了三项新的技术，它们是 OCD、ODT 和 Post CAS。

1) OCD（Off-Chip Driver）：也就是所谓的离线驱动调整。DDR II 通过 OCD 可以提高信号的

完整性。DDR II

通过调整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）的电阻值，使两者电压相等。使用 OCD 通过减

少 DQ-DQS

的倾斜，来提高信号的完整性；通过控制电压来提高信号品质。

2) ODT：ODT 是内建核心的终结电阻器。我们知道使用 DDR SDRAM

的主板上面，为了防止数据线终端反射信号，需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成

本。实际上，不同的内存模组对终结电路的要求是不一样的，终结电阻的大小，决定了数据线的信

号比和反射率。终结电阻小，则数据线信号反射低，但信噪比也较低；终结电阻高，则数据线的信

噪比高，但信号反射也会增加。因此，主板上的终结电阻并不能非常好的匹配内存模组，还会在一

定程度上影响信号品质。DDR2

可以根据自已的特点，内建合适的终结电阻。这样，可以保证最佳的信号波形。使用 DDR2 不但

可以降低主板成本，还得到了最佳的信号品质，这是

DDR 不能比拟的。

3) Post CAS：它是为了提高 DDR II 内存的利用效率而设定的。在 Post CAS 操作中，CAS

信号（读写/命令）能够被插到 RAS 信号后面的一个时钟周期，CAS 命令可以在附加延迟

（Additive

Latency）后面保持有效。原来的 tRCD（RAS 到 CAS 和延迟）被 AL（Additive Latency）所

取代，AL 可以在

0，1，2，3，4 中进行设置。由于 CAS 信号放在了 RAS 信号后面一个时钟周期，因此，ACT 和

CAS

信号永远也不会产生碰撞冲突。

总的来说，DDR2 采用了诸多的新技术，改善了 DDR

的诸多不足，虽然它目前有成本高、延迟慢等诸多不足，但相信随着技术的不断提高和完善，这

些问题终将得到解决。