內(nèi)存（Memory）即半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，有時(shí)稱為記憶體，在各式電子設(shè)備里面擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色。但是在市面上，我們可以看到不同標(biāo)準(zhǔn)、不同性能參數(shù)和不同應(yīng)用的多種內(nèi)存。面對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)間的紛爭及不同性能間的競爭，內(nèi)存又將何去何從？

內(nèi)存分類

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器種類很多，從存、取功能上可以分為只讀存儲(chǔ)器(Read－Only Memory,簡稱ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Meemory，簡稱RAM)兩大類。內(nèi)存的出現(xiàn)是由于微控制器(單片機(jī))和微處理器的基本操作需要ROM(Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)和RAM(Random Access memory，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)提供存儲(chǔ)功能。ROM用來保存操作系統(tǒng)、設(shè)備操作和設(shè)備初始化等代碼。而RAM則用作緩存，用來保存系統(tǒng)程序運(yùn)作的中間結(jié)果和各種標(biāo)記。

1、ROM

ROM里面的數(shù)據(jù)一經(jīng)寫入就不能隨意修改或重新寫入數(shù)據(jù)，在斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，在正常工作狀態(tài)下只能從中讀數(shù)據(jù)，所以稱為只讀存儲(chǔ)器。按數(shù)據(jù)寫入方式的不同，ROM分為掩模ROM、PROM(Programmable ROM，可編程只讀存儲(chǔ)器)、EPROM(Erase PROM，可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)和EEPROM(Electricity EPROM， 電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)。掩模ROM的數(shù)據(jù)在工廠時(shí)已經(jīng)定制，無法更改。PROM的數(shù)據(jù)可由用戶根據(jù)需要寫入，但一經(jīng)寫入就不能再修改。EPROM的數(shù)據(jù)則不但可由用戶根據(jù)需要寫入，而且還能擦除(用紫外光)和重寫。EEPROM可以用電對(duì)寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行擦除和重寫，EEPROM具有很高的靈活性，可以單字節(jié)讀寫(不需要擦除，可直接改寫數(shù)據(jù))，但存儲(chǔ)密度小，單位成本較高。

Flash(閃存)屬于EEPROM的一種。Flash與EEPROM一樣，可用電進(jìn)行擦除和重復(fù)編程的操作；但與普通EEPROM相比，F(xiàn)lash具有成本低、密度大的特點(diǎn)。隨著Flash在通信領(lǐng)域、消費(fèi)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，世界Flash市場(chǎng)得到迅速發(fā)展。
根據(jù)Flash技術(shù)架構(gòu)的不同，我們可以把Flash以下五類：
1)NOR Flash
2)DINOR Flash
3)NAND Flash
4)UltraNAND Flash
5)AND Flash

其中，NOR Flash是最早出現(xiàn)的Flash存儲(chǔ)器，也是目前大多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)。它源于傳統(tǒng)的EPROM，與其它Flash存儲(chǔ)器相比，具有高可靠性、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)。在直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用，如PC的BIOS固件、手機(jī)、硬盤的控制存儲(chǔ)器、CD-ROM等。

DINOR Flash是Mitsubishi的專利技術(shù)，從一定程度上改善了NOR技術(shù)在數(shù)據(jù)寫入上的不足。DINOR Flash和NOR Flash一樣具有快速隨機(jī)讀取的功能，按字節(jié)隨機(jī)編程的速度略低于NOR，但塊擦除速度快于NOR。盡管DINOR技術(shù)具有針對(duì)NOR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但由于自身技術(shù)和工藝等因素的限制，在當(dāng)前Flash市場(chǎng)中，它仍不具備與發(fā)展了數(shù)十年，在技術(shù)、工藝方面日趨成熟的NOR技術(shù)相抗衡的能力。

NAND Flash也是目前大多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)，這些廠商包括Samsung、TOSHIBA 、Renesas、Hynix、Infineon和ST等。NAND Flash芯片尺寸小、引腳少，是位成本最低的固態(tài)存儲(chǔ)器。NAND Flash在同一總線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、地址的串行讀取，具有快編程和快擦除的功能，適合于純數(shù)據(jù)和文件的存儲(chǔ)，主要作為SM卡、CF卡、PCMCIA/ATA卡、固態(tài)盤的存儲(chǔ)介質(zhì)，并正成為Flash磁盤技術(shù)的核心。

UltraNAND是AMD與Fujistu共同推出的技術(shù)架構(gòu)。它與NAND標(biāo)準(zhǔn)兼容，擁有比NAND更高的可靠性。用UltraNAND來存儲(chǔ)代碼，可體現(xiàn)出NAND技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)；它沒有失效塊，因此不用系統(tǒng)級(jí)的查錯(cuò)和校正功能，能更有效地利用存儲(chǔ)器容量。與DINOR技術(shù)一樣，盡管UltraNAND技術(shù)具有優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前的市場(chǎng)上仍以NAND技術(shù)為主流。適用于要求高可靠性的場(chǎng)合，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、PDA、固態(tài)盤等。

AND技術(shù)是Hitachi公司的專利技術(shù)。AND技術(shù)與NAND一樣采用“大多數(shù)完好的存儲(chǔ)器”概念，在數(shù)據(jù)和文檔存儲(chǔ)領(lǐng)域中占重要地位，適用于智能電話、PDA、DC、便攜式VC等。

2、RAM

RAM，也叫隨機(jī)存儲(chǔ)器，可以隨時(shí)從任一指定地址讀出數(shù)據(jù)，也可以隨時(shí)將數(shù)據(jù)寫入到任何指定地址的存儲(chǔ)單元中去。RAM具有讀寫方便，使用靈活的優(yōu)點(diǎn)，但存在易失性的缺點(diǎn)，即一旦斷電，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)消失。存儲(chǔ)單元根據(jù)所采用的存儲(chǔ)單元工作原理的不同，一般將RAM分為SRAM(靜態(tài)存儲(chǔ)器)和DRAM(動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器)。SRAM的存取速度比DRAM快，但由于DRAM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)簡單，所以它集成度比SRAM好。

SRAM曾是一種主要的內(nèi)存，其主要特點(diǎn)就是存儲(chǔ)速度較快。它以雙穩(wěn)態(tài)電路存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，內(nèi)部電路需要很多晶體管，所以它的集成度很差，成本也相當(dāng)高。SRAM比DRAM的讀寫速度快，使用SRAM作為緩存，可 以提升系統(tǒng)讀寫的效率。SRAM現(xiàn)在一般用在比主內(nèi)存小得多的L1、L2高速緩存上。隨著L1，L2高速緩存被整合入CPU后，SRAM失去了最大應(yīng)用需求來源。
DRAM的結(jié)構(gòu)比SRAM要簡單的多，基本上是由一只MOS管和一個(gè)電容構(gòu)成。具有結(jié)構(gòu)簡單、高集成度、低功耗、低成本等優(yōu)點(diǎn)，適合制造大容量存儲(chǔ)器�，F(xiàn)在我們用的內(nèi)存大多是由DRAM構(gòu)成的。
1) 從接口標(biāo)準(zhǔn)上DRAM可以分為：SIMM、DIMM、RIMM。
2) 從外觀形狀上DRAM可以分為：30線、72線、144線、168線、200線等。
3) 從芯片類別上DRAM可以分為：FPM、EDO、SDRAM、RAMBUS、DDR、DDR2。

其中，DRAM有三種接口類型，SIMM、DIMM和RIMM。SIMM(Single Inline Memory Module，單內(nèi)聯(lián)內(nèi)存模組)，是486及較早的PC常用的內(nèi)存接口方式。在486之前，多采用30線的SIMM接口。而在586 PC當(dāng)中中，多采用72線的SIMM接口，或者是與DIMM接口類型并存。

DIMM(Dual Inline Memory Module，雙內(nèi)聯(lián)內(nèi)存模組)接口內(nèi)存的插板的兩邊都有數(shù)據(jù)接口觸片，這種接口模式的內(nèi)存廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)中。DIMM通常為84線，但由于是雙邊的，所以一共有168線接觸。人們經(jīng)常把DIMM內(nèi)存稱為168線內(nèi)存，而把72線的SIMM類型內(nèi)存模組直接稱為72線內(nèi)存。

RIMM(Rambus Inline Memory Module，總線內(nèi)聯(lián)內(nèi)存模組)是Rambus公司生產(chǎn)的RDRAM內(nèi)存所采用的接口類型，RIMM內(nèi)存與DIMM的外型尺寸差不多。RIMM通常是184線的針腳，最新推出的RIMM內(nèi)存是232線。RIMM非ECC版有16bit數(shù)據(jù)寬度，ECC版則都是18bit寬。雖較DIMM的64bit較低，但RIMM具有800MHz(甚至1.2GHz)的頻率。由于RDRAM內(nèi)存價(jià)格較高，此類內(nèi)存在DIY市場(chǎng)很少見到，RIMM接口也就難得一見了。

內(nèi)存市場(chǎng)趨勢(shì)

在數(shù)字化的消費(fèi)類電子里，各種Flash卡已是隨處可見；而數(shù)字電視、機(jī)頂盒的到來則增加了DRAM的使用領(lǐng)域。隨著大型CRT電視與LCD電視價(jià)格的下降，用戶接口的擴(kuò)展也使得用在接口緩沖的視頻、圖形DRAM容量普遍增長。

CPU速度的增長需要高性能的內(nèi)存。CPU速度的發(fā)展很快，始終遵循著“摩爾定律”，而主內(nèi)存(DRAM)的頻率發(fā)展卻表現(xiàn)不足；后端總線架構(gòu)(Backside Bus Architecture)使得高速緩存也必須隨之發(fā)展以使其速度大于或等于CPU速度的一半。網(wǎng)絡(luò)的普及使得文件服務(wù)器需求更高效的DRAM和SRAM以支持資源共享，各種高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也需求高性能的內(nèi)存加速數(shù)據(jù)的傳輸。

用戶要求方便攜帶的數(shù)字產(chǎn)品的同時(shí)也使得內(nèi)存在尺寸、功耗方面具備嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但要求高速的同時(shí)要求低功耗，在物理角度來看卻是矛盾的。為解決這個(gè)矛盾，內(nèi)存必需在實(shí)現(xiàn)其高速性能的情況下，以盡可能低的電壓供電。

可見，為滿足各種不同需求，各種內(nèi)存都在向更高密度、更高性能、更小封裝、更低功耗和更低成本的趨勢(shì)發(fā)展。

1、Flash

Flash以其讀寫速度快、大容量、易攜帶等優(yōu)勢(shì)，得到了市場(chǎng)的認(rèn)同，其前景可謂一片光明。由于Flash技術(shù)成熟，加上Flash成本顯著下降，好多傳統(tǒng)的非易失性內(nèi)存(例如EPROM、One-time ROM、Mask ROM)已經(jīng)不復(fù)存在。PC BIOS是代碼存儲(chǔ)型Flash的應(yīng)用領(lǐng)域，但是今天主流PC BIOS內(nèi)存好像穩(wěn)定在512KB-MKB上。隨著大量掌上電腦、PDA和手機(jī)功能的發(fā)展，今天代碼存儲(chǔ)型Flash的密度已高達(dá)32MB(256Mbit)。Flash不只用在代碼存儲(chǔ)，同時(shí)用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用上。像DC、可移動(dòng)存儲(chǔ)、MP3播放器等應(yīng)用，驅(qū)使著Flash密度得到很大的增長。對(duì)Flash內(nèi)存來說，減少功耗和板塊空間是最主要的趨勢(shì)，關(guān)鍵在于維持性能和內(nèi)部編程電平的同時(shí)，盡可能地減少工作電壓。

全球Flash市場(chǎng)價(jià)格已有大幅度的下降。DRAM大廠商在DRAM成本控制方面的經(jīng)驗(yàn)可直接地應(yīng)用到Flash、SRAM技術(shù)上去，能較有效地減少成本，因而將會(huì)成為Flash、SRAM市場(chǎng)的贏家。在非易失性內(nèi)存市場(chǎng)，由于MRAM(磁性隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)在設(shè)計(jì)、制造上的問題阻礙了它商業(yè)化的進(jìn)程，主流Flash-NAND Flash和NOR Flash，在今后5-10年內(nèi)仍將稱雄。

2、SRAM

由于高速緩存具有的收益遞減(Diminishing Returns)的規(guī)律，計(jì)算應(yīng)用不會(huì)成為驅(qū)動(dòng)SRAM增長的動(dòng)力。這就是說，高速緩存的容量只是會(huì)增長到某個(gè)特定值。比如，對(duì)今天的臺(tái)式電腦的高速緩存來說，512KB的容量是最理想的，無論怎么再增加SRAM容量對(duì)不能顯著地提高系統(tǒng)性能。雖然計(jì)算應(yīng)用對(duì)SRAM密度影響不大，但它卻是SRAM提高性能的動(dòng)力。掌上電腦和手機(jī)增加了對(duì)SRAM的需求，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用將成為SRAM密度增長的最主要?jiǎng)恿�。�?shù)字消費(fèi)電子的發(fā)展也驅(qū)使SRAM具備更低功耗和更小尺寸。

3、DRAM

DRAM內(nèi)存密度的發(fā)展基本上也遵循著“摩爾定律”，以每3年四倍的增長率發(fā)展著。內(nèi)存廠商一般都在同一時(shí)間生產(chǎn)多種密度的產(chǎn)品，以避免在產(chǎn)品更新?lián)Q代的過程中被淘汰。對(duì)大多數(shù)的應(yīng)用來說，DRAM的內(nèi)存密度的增長已經(jīng)超出了它們的需求。隨著內(nèi)存密度的增長，更寬I/O總線的DRAM同時(shí)變得更加流行，這使得在內(nèi)存密度快速增長的情況下仍能為系統(tǒng)提供足夠低的顆粒度(Granularity)。在性能方面，盡管跟不上CPU的步伐，但是DRAM仍然努力通過整合更多的功能和片上邏輯以適應(yīng)系統(tǒng)需求。

目前市場(chǎng)中DRAM的內(nèi)存類型有SDRAM、DDR、DDR2和RDRAM四種，其中DDR內(nèi)存占據(jù)了市場(chǎng)的主流，而SDRAM內(nèi)存規(guī)格已不再發(fā)展，處于被淘汰的行列。RDRAM則始終未成為市場(chǎng)的主流，只有部分芯片組支持，而這些芯片組也逐漸退出了市場(chǎng)。就拿如今市場(chǎng)主流的且性能帶寬較接近的DDR400和RDRAM PC800來對(duì)比，就容易明白為什么RDRAM不被看好。

4、DDR2

由于DDR內(nèi)存的頻率跨越400MHz后，就會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性和成本問題，所以很快就推出了DDR2架構(gòu)。DDR2保留了DDR的大部分特性，主要在以下幾點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)：
1) 改進(jìn)針腳設(shè)計(jì)：為了確保高數(shù)據(jù)傳輸率，適合電氣信號(hào)的要求， DDR2內(nèi)存模組采用了雙向數(shù)據(jù)控制，針腳數(shù)也由DDR的184線變?yōu)?40線。
2) 低功耗：DDR2采用0.09um制程，其容量可以達(dá)到2GB。而隨后DDR2內(nèi)存更將采用0.065um制程，使其容量4GB。DDR2對(duì)芯片核心進(jìn)行了改進(jìn)，把工作電壓降到1.8V，DDR2-533的功耗只有304mW，比DDR-266功耗降低了30%以上。
3) 更小封裝：目前DDR采用TSOP-Ⅱ封裝，而在DDR2時(shí)代，改用更先進(jìn)的CSP(FBGA)無鉛封裝；由于在晶圓上就做好了封裝布線，達(dá)到更高的在可靠性。
4) 更低延遲時(shí)間： DDR2延遲時(shí)間介于1.8ns到2.2ns之間，遠(yuǎn)低于DDR的2.9ns，從而使DDR2可以達(dá)到1GHz以上的有效頻率。
5) 由于DDR2采用了4bit Prefetch(數(shù)據(jù)預(yù)取)技術(shù)：DDR2的數(shù)據(jù)傳輸率是核心工作頻率的四倍。以DDR2-400為例，它的核心頻率/時(shí)鐘頻率/數(shù)據(jù)傳輸率分別是100MHz/200MHz/400MHz。
6) DDR2加入了可選的OCD(Off-Chip Driver，離線驅(qū)動(dòng)調(diào)校)功能，以提高信號(hào)的完整性
7) DDR2加入了ODT(On Die Terminator，片內(nèi)終結(jié)器)功能，將終結(jié)電阻設(shè)于內(nèi)存芯片內(nèi)，以減少DQS、RDQS、DQ等信號(hào)反射的作用；
8) DDR2引入Posted CAS功能以解決DDR內(nèi)存中指令沖突問題，提高內(nèi)存的利用效率，其優(yōu)點(diǎn)在于可以很容易解決ACT和CAS信號(hào)之間產(chǎn)生碰撞的沖突，從而提高了命令、數(shù)據(jù)總線的效率及實(shí)際的內(nèi)存帶寬。

2005年以來，DDR2已經(jīng)開始應(yīng)用于各種電腦產(chǎn)品中。