SDRAM传输标准是什么？有哪些标准规定？

内存传输标准是指主板所支持的内存传输带宽大小或主板所支持的内存的工作频率，这里的内存最高传输标准是指主板的芯片组默认可以支持最高的传输标准。不同主板的内存传输标准是不同的，原则上主板可以支持的内存传输标准是由芯片组决定的。 当然，主板厂商在设计主板时也可以做一定的发挥，可以支持比芯片组默认更高或者更低的内存传输标准，前提是内存类型不能改变，对于要支持AMD64位“Bulldozer(推土机)”架构CPU的芯片组来说，CPU也必须集成DDR3 1600内存控制器才能运行，所以支持内存的传输标准会视CPU而定。主板和内存的关系不同类型的内存其传输标准是不相同的。主板支持内存传输标准决定着，主板所能采用最高性能的内存规格，是选择购买主板的关键之一。在选购好CPU和主板之后选购内存时，必须注意该主板所支持的内存类型和内存传输标准，以及是否支持双通道等等。要选购符合该主板要求的内存才能获得最佳的性能。内存传输率和内存大小没有必然的关系，不过因为速度快和容量大的内存都是科技进步带来的产品，所以一般容量较大的传输率也较大，绝大多数2G的内存都为DDR2系列，有533、667、800、1066、1333等频率。越老的主板支持的传输率就越低，大部分现在的主板都能支持到800。某些质量好的主板可以支持到1066和1333，有些主板在超频的状态下也会支持这么高的频率。主板支持的内存传输率是一个重要的指标，在主板的技术参数上肯定会标注。只要知道主板的具体型号就能查到所支持的传输率。.

支持内存传输标准主板所能支持内存的最大容量是指最大能在该主板上插入多大容量的内存条，超过容量的内存条即便插在主板上， 主板也无不支持。主板支持的最大内存容量理论上由芯片组所决定，北桥决定了整个芯片所能支持的最大内存容量。但在实际应用中，主板支持的最大内存容量还受到主板上内存插槽数量的限制，主板制造商出于设计、成本上的需要，可能会在主板上采用较少的内存插槽，此时即便芯片组支持很大的内存容量，但主板上并没有足够的内存插槽供适用，就没法达到理论最大值。

标准的SDRAM分为66MHz SDRAM(即俗称的PC 66，但PC 66并非正规术语)，PC 100以及PC 133，其标准工作频率分别为66MHz，100MHz和133MHz，对应的内存传输带宽分别为533MB/sec，800MB/sec和1.06GB/sec。非标准的还有PC 150等。需要注意的是，对所有的内存而言，内存的标准工作频率只是指其在此频率下能稳定工作，而并非只能工作在该频率下。高标准的SDRAM可以工作在较低的频率下，例如PC 133也可以工作在100MHz，只是此时内存性能不能得到完全发挥，性能大打折扣;而低标准的内存通过超频也可以工作在较高频率上以获得较高的内存性能，只是稳定性和可靠性要大打折扣。

储器子系统的主要功能是在云计算和人工智能 (AI)、汽车和移动等广泛应用中尽可能快速可靠地为主机(CPU 或 GPU)提供必要的数据或指令。片上系统 (SoC) 设计人员可以选择多种类型的存储器技术，每种技术都具有不同的特性和高级功能。双数据速率 (DDR) 同步动态随机存取存储器 (SDRAM) 已成为主系统存储器最主流的存储器技术，因为它使用电容器作为存储元件来实现高密度和简单架构、低延迟和高性能、无限存取耐力和低功耗。

选择正确的存储器技术通常是实现最佳系统性能的最关键决策。本文介绍了不同的存储器技术，旨在帮助 SoC 设计人员选择最适合其应用要求的正确存储器解决方案。

标准 DDR DRAM 在企业服务器、数据中心、笔记本电脑、台式机和消费类应用等应用领域随处可见，可提供高密度和高性能。DDR4 是这一类别中最常用的标准，与其前代产品 DDR3 和 DDR3L(DDR3 的低功耗版本)相比具有多项性能优势：

与运行速度最高为 2133Mbps 的 DDR3 相比，它的数据速率更高，最高可达 3200Mbps

工作电压更低(相较于 DDR3 的 1.5V 和 DDR3L 的 1.35V，它只有 1.2V)

性能更高(例如存储体组)、功耗更低(例如数据总线反转)，并且可靠性、可用性和可维护性 (RAS) 特性更优(例如包装后修复和数据循环冗余检查)

由于各个 DRAM 晶圆尺寸从 4Gb 增加到 8Gb 和 16Gb，因此密度更高

正在 JEDEC 开发的 DDR5 预计将在 1.1V 的工作电压下将运行数据速率提高到 4800Mbps。DDR5 新增多种架构和 RAS 特性，可有效处理这些高速运行，同时尽量缩短因存储器错误导致的系统停机时间。模块上的集成稳压器、更好的刷新方案、旨在提高通道利用率的架构、DRAM 上的内部纠错码 (ECC)、用于提高性能的更多存储体组以及更高的容量只是 DDR5 的一小部分关键特性。

移动 DDR

与标准 DDR DRAM 相比，移动 DDR(也称为低功耗 DDR (LPDDR) DRAM)具有一些可以降低功耗的附加功能，而降低功耗正是移动/电池供电应用(如平板电脑、移动电话和汽车系统，以及 SSD 卡)的核心要求。LPDDR DRAM 可以比标准 DRAM 运行得更快，以实现高性能并提供低功耗状态，帮助提高电源效率和延长电池寿命。

与标准 DDR DRAM 通道(64 位宽)相比，LPDDR DRAM 通道通常为 16 位或 32 位宽。与标准 DRAM 产品一样，每个连续的 LPDDR 标准产品都瞄准了比其前代产品更高的性能和更低的功耗目标，并且任何两个 LPDDR 产品都不会彼此兼容。

LPDDR4 是这个类别中最常用的标准，在 1.1V 的工作电压下的数据速率最高可达 4267Mbps。LPDDR4 DRAM 通常是双通道设备，支持两个 x16(16 位宽)通道。各个通道都是独立的，因此具有自己的专用命令/地址 (C/A) 引脚。双通道架构为系统架构人员提供了灵活性，同时将 SoC 主机连接到 LPDDR4 DRAM。

LPDDR4X 是 LPDDR4 的一种变体，与 LPDDR4 完全相同，只是能够通过将 I/O 电压 (VDDQ) 从 1.1 V 降低到 0.6 V 来额外降低功耗。LPDD4X 设备也可以实现高达 4267Mbps 的速率。

LPDDR5 是 LPDDR4/4X 的后续产品，预计运行速率高达 6400Mbps，并且正在 JEDEC 进行积极开发。LPDDR5 DRAM 有望提供许多新的低功耗和可靠性特性，使其成为移动和汽车应用的理想选择。其中一种重要特性就是用于延长电池寿命的“深度睡眠模式”，有望显著节省空闲条件下的功耗。此外，还有一些新的架构特性使 LPDDR5 DRAM 能够以低于 LPDDR4/4X 的工作电压在此类高速条件下无缝运行。

图形 DDR

针对高吞吐量应用(例如显卡和 AI)的两种不同的存储器架构是 GDDR 和 HBM。

GDDR 标准

GDDR DRAM 是专为图形处理器 (GPU) 和加速器设计的。数据密集型系统(如显卡、游戏控制台和高性能计算，包括汽车、AI 和深度学习)是 GDDR DRAM 设备常用的一些应用。GDDR 标准 (GDDR6/5/5X) 被架设为点对点 (P2P) 标准，能够支持高达 16Gbps 的速率。GDDR5 DRAM 一直用作离散的 DRAM 解决方案，能够支持高达 8Gbps 的速率，经过配置后可在设备初始化期间检测到的 ×32 模式或 ×16(折叠)模式下运行。GDDR5X 的目标是每个引脚的传输速率为 10 到 14Gbps，几乎是 GDDR5 的两倍。GDDR5X 和 GDDR5 DRAM 的主要区别在于 GDDR5X DRAM 拥有的预加载为 16N，而不是 8N。与 GDDR5 每个芯片使用 170 个引脚相比，GDDR5X 每个芯片使用 190 个引脚。因此，GDDR5 和 GDDR5X 标准需要不同的 PCB。GDDR6 是最新的 GDDR 标准，支持在 1.35V 的较低工作电压下运行高达 16Gbps 的更高数据速率，而 GDDR5 需要 1.5V 才能达到该速率。

HBM/HBM2 标准

HBM 是 GDDR 存储器的替代品，可用于 GPU 和加速器。GDDR 存储器旨在以较窄的通道提供更高的数据速率，进而实现必要的吞吐量，而 HBM 存储器通过 8 条独立通道解决这一问题，其中每条通道都使用更宽的数据路径(每通道 128 位)，并以 2Gbps 左右的较低速度运行。因此，HBM 存储器能够以更低的功耗提供高吞吐量，而规格上比 GDDR 存储器更小。HBM2 是目前该类别中最常用的标准，支持高达 2.4Gbps 的数据速率。

HBM2 DRAM 最多可叠加 8 个 DRAM 晶圆(包括一个可选的底层晶圆)，可提供较小的硅片尺寸。晶圆通过 TSV 和微凸块相互连接。通常可用的密度包括每个 HBM2 封装 4 或 8GB。

除了支持更多的通道外，HBM2 还提供了一些架构更改，以提高性能并减少总线拥塞。例如，HBM2 具有“伪通道”模式，该模式将每个 128 位通道分成两个 64 位的半独立子通道。它们共享通道的行和列命令总线，却单独执行命令。增加通道数量可以通过避免限制性时序参数(例如 tFAW)以在每单位时间激活更多存储体，从而增加整体有效带宽。标准中支持的其他功能包括可选的 ECC 支持，可为每 128 位数据启用 16 个错误检测位。

SDRAM

Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器。

同步：是指工作需要同步时钟，内部命令的发送与数据的传输都以它为基准;

动态：是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;

随机：是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。

目前共经历了四代：

第一代为 SDR SDRAM。

第二代为 DDR SDRAM，简称 DDR，DDR 表示 Double Data Rate(双倍速率)。

第三代为 DDR2 SDRAM，简称 DDR2。

第四代为 DDR3 SDRAM，简称 DDR3。

所以很多人认为 SDRAM 是以前很老的 SDR，其实是不对的。

传输标准

SDR SDRAM 用 PC + 数据读写频率，比如 PC 133 表示的数据读写频率为 133MHZ，工作频率也是 133MHZ。这一代内存一个时钟周期内只有脉冲上升期传输数据，所以数据读写频率等于工作频率。

DDR SDRAM 用 PC + 数据读写频率，比如 PC2700 表示的数据读写频率为 2700 / 8 约等于 333 MHZ，再除以 2 表示工作频率 166MHZ。DDR、DDR2、DDR3 内存一个时钟周期内脉冲上升期、下降期都传输数据，所以数据读写频率为工作频率的两倍。

DDR2 SDRAM 用 PC2 + 数据读写频率。

DDR3 SDRAM 用 PC3 + 数据读写频率。

内存模组

SIMM：Single In-line Memory Module, 单列内存模组。内存模组就是我们常说的内存条，所谓单列是指模组电路板与主板插槽的接口只有一列引脚(虽然两侧都有金手指)。

DIMM：Double In-line Memory Module，双列内存模组。是我们常见的模组类型，所谓双列是指模组电路板与主板插槽的接口有两列引脚，模组电路板两侧的金手指对应一列引脚。

RIMM：Registered DIMM，带寄存器的双线内存模块，这种内存槽只能插 DDR 或 Rambus 内存。

SO-DIMM：笔记本常用的内存模组。

RDRAM

Rambus DRAM 是美国的 RAMBUS 公司开发的一种内存。工作频率较高，但专利费用也同，制造工艺复杂，没能形成主流。

双通道

双通道是怎么来的呢?据说最初是由 RDRAM 发扬的，因为 RDRAM 内存虽然工作频率较高，但总线宽度较窄，所以采用双通道技术，就像单车道变成了双车道一样。现在双通道非常流行。

双通道要注意内存插槽颜色，一组颜色代表一个通道，所以要实现双通道，就要插在不同的颜色插槽中，同时要注意对称，也就是说第一根内存插在第一组的第一个，第二根内存就要插在第二组的第一个。