SDRAM (同步 DRAM)

引言

同步动态随机存取存储器 (SDRAM) 是一种动态随机存取存储器 (DRAM) 类型，其接口与系统总线同步，有助于内存控制器集线器和 CPU 之间进行快速的数据传输。这种同步接口确保 SDRAM 与系统总线高效协同工作，仅在接收到时钟信号时响应命令。

在 SDRAM 出现之前，双数据速率 (DDR) 技术应运而生，使传统 DRAM 的数据传输速率翻倍。DDR 通过利用时钟信号的上升沿和下降沿来实现这一壮举，这一过程称为双沿触发、双泵或双倍频。值得注意的是，SDRAM 和 DDR 在几个关键方面有所不同。

1. 虽然 SDRAM 和 DDR 的频率相似，但区别在于每个时钟周期的传输数据量，而不是原始速度。
2. SDRAM 每个时钟周期发送一个信号，而 DDR 在同一周期内传输两次数据，从而将吞吐量有效提高一倍。
3. SDRAM 只利用时钟信号的一个边沿，而 DDR 利用两个边沿以提高数据传输效率。

一个 64 位 SDRAM 模块包含两个 168 针的内存条 (DIMM)。SDRAM 的访问时间在 6 到 12 纳秒之间。EDO RAM 和动态随机存取存储器 (DRAM) 已被 SDRAM 取代。DRAM 是一种随机存取存储器 (RAM)，其中每位信息都存储在一个独立的集成电路组件中。早期的 EDO RAM 工作频率为 66 MHz。

历史

最早的 DRAM 与早期微处理器一起使用，并且经常与 CPU 进行时钟同步。DRAM 在 20 世纪 70 年代中期转向异步设计，但在 20 世纪 90 年代又恢复了同步功能。

三星 KM48SL2000 内存芯片，拥有 16 Mbit 的容量，是首款商用 SDRAM。三星电子于 1992 年采用互补金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺制造，并于 1993 年开始量产。由于其卓越的性能，到 2000 年，SDRAM 已基本取代了现代计算机中所有其他形式的 DRAM。

与异步 DRAM 相比，SDRAM 的延迟本身并不更低（访问时间更快）。由于额外的逻辑电路，早期的 SDRAM 实际上比当时的突发 EDO DRAM 慢一些。SDRAM 的内部缓冲器很有帮助，因为它可以跨多个内存银行交错处理，从而提高有效带宽。

目前绝大多数 SDRAM 的生产都遵循 JEDEC 制定的标准，JEDEC 是电子行业内致力于促进开放标准以提高电子元件兼容性的组织。自 JEDEC 于 1993 年正式采纳首个 SDRAM 标准以来，又陆续推出了包括 DDR、DDR2 和 DDR3 SDRAM 在内的后续标准。

三星于 1997 年首次展示了双数据速率 SDRAM，即 DDR SDRAM。1998 年 6 月，三星推出了 64 Mbit DDR SDRAM 芯片，同年现代电子 (现 SK 海力士) 也迅速跟进。

对于像工作站和服务器这样需要更高可扩展性的系统，也提供带寄存器的 SDRAM。

如今，SK 海力士、美光科技、南亚科技和三星电子是全球最大的 SDRAM 生产商。

它有什么用途？

在计算机内存方面，SDRAM 几乎主导了整个市场。它的诸多优点，包括经济实惠、简单、快速和相对易于生产，使其成为计算机 RAM 的理想选择。此外，DDR 版本将 SDRAM 的存储容量提高了四倍。

相反，值得一提的缺点不多，其中最主要的是功耗相对较高。SRAM 是市面上速度较快的 RAM 变体之一。

它还具有 DRAM 的特点，需要内存定期刷新数据。

它在哪里使用？

如前所述，计算机 RAM 是 SDRAM 的主要应用。由于它是同步的，它与处理器的时钟同步以高效处理指令。通过与 PC 的处理器时钟同步，RAM 可以比 DRAM 以更复杂的模式运行。

特性

1. 速度： SDRAM 更受欢迎，因为它运行速度更快。SDRAM 的访问时间在 6 到 12 纳秒之间。
2. 时钟： SDRAM 只使用一个时钟边沿。DDR 使用时钟的两个边沿。
3. 数据传输： SDRAM 每个时钟周期发送一个信号。DDR 每时钟周期传输两次数据。
4. 更高的数据传输速率： SDRAM 具有突发模式访问功能，使它能够快速发送多个数据块，而无需单独等待每个请求。因此，与异步 DRAM 技术相比，数据传输速度更快。
5. 更低的延迟： 通常，SDRAM 的延迟比异步 DRAM 更短。“延迟”一词描述了从请求开始到数据传输开始之间的时间间隔。更低的延迟带来更快的访问时间，从而整体上提高了系统响应能力。
6. 成本效益： 尽管 SDRAM 最初可能比以前的 DRAM 技术更昂贵，但制造技术的改进已逐渐降低了其成本。此外，与早期的内存技术相比，SDRAM 的性能优势通常 outweigh 其略高的价格。
7. 兼容性： 许多现代计算机系统，包括台式机、笔记本电脑、服务器和嵌入式设备，都支持 SDRAM。由于其广泛的兼容性，SDRAM 模块在各种计算应用中都易于采购和方便获得。

优点

• 与以前的 RAM 型号相比，它速度更快。
• 与其它传统 DRAM 相比，它的效率更高，性能可达四倍。
• 正如其名称所示，它与系统时钟同步。

缺点

• 它与早期的主板型号不兼容。
• 由于它以单数据速率运行，每个时钟周期只能执行一项任务。

SDRAM 与 DDR

您现在已经了解了 SDRAM 的基本知识。在代际讨论之后，您可能自然而然地想继续讨论它们之间的一些关键区别。在这种情况下，我们将使用 SDRAM 和 DDR，并提供一个清晰的表格来突出它们之间的关键区别。

结论

总之，SDRAM 作为一种集成到电路中的内存类型，自问世以来一直广受欢迎。由于其快速的速度和同步接口，它已在很大程度上取代了计算机设备中的传统 DRAM。最新版本 DDR5 提供了更高的带宽，同时功耗更低。同步动态随机存取存储器，或称 SDRAM，是与微处理器时钟速度同步的各种动态随机存取存储器类型的统称。这种同步使得 CPU 能够更有效地处理指令。SDRAM 的速度通常以 MHz 而不是纳秒来衡量，从而简化了 RAM 芯片和总线速度之间的比较。将 RAM 时钟速度转换为纳秒涉及将芯片速度除以十亿，例如，83 MHz RAM 等同于 12 纳秒。