
内存技术自上世纪90年代以来经历了翻天覆地的变化。最早期的SDRAM(同步动态随机存取存储器)采用单倍数据速率传输,每个时钟周期只在上升沿传输一次数据,最高频率仅133MHz。其核心频率与I/O频率一致,没有预取功能。
DDR(双倍数据速率)技术的诞生是内存发展史上的里程碑。DDR在时钟的上升沿和下降沿都传输数据,相当于在不提高核心频率的情况下将带宽翻倍。从DDR1到DDR5,每一代的核心技术演进都围绕预取(Prefetch)机制展开:DDR为2n预取,DDR2为4n,DDR3为8n。预取位数每翻一番,相同核心频率下IO频率就能翻倍。
然而DDR4并未简单将预取提升至16n,因为16n预取与CPU的64字节缓存行大小、BL8突发长度存在矛盾。DDR4的解决方案是引入Bank Group(存储组)概念——通过两个不同Bank Group各自完成8n预取再拼凑出16n的效果,既提升速度又保持了对缓存行大小的兼容。
到了DDR5,变革更为激进:除了进一步提升频率,还引入了双通道子通道架构、PMIC上条、片上ECC、BL16突发长度等一系列全新设计。数据传输速率从DDR4最高3200 MT/s提升至DDR5起步4800 MT/s、最高8400 MT/s。每一代内存的插槽引脚数量和缺口位置也各不相同:DDR1/2/3均为184/240引脚,DDR4为284引脚,DDR5为288引脚,互不兼容。