内存芯片
内存芯片是什么？
内存芯片是用作计算机内部存储区域的半导体器件。计算机内存是指临时或永久存储程序或数据。存储设备可以分为两个不同的组：主要和次要。内存芯片可以根据类型分为这些类别中的任何一个，如下所述。
主存储器可由中央处理单元 (CPU) 直接访问，并包括任何主动或连续操作的数据。
随机存取存储器 (RAM) 是主存储器类型的一个很好的例子。主存储器允许快速数据访问，但仅限于较小的存储空间。
CPU 不能直接访问辅助存储器，它用于长期数据存储。
与主内存相比，它的访问速度要慢得多，但它允许更大的容量。辅助存储设备包括硬盘、固态驱动器和光驱。
存储器设备也可以分为易失性或非易失性，这取决于电源中断时设备的行为。易失性存储器（通常称为临时存储器）只要通电就可以保留信息，但在断电时会完全丢失存储的记忆。相反，非易失性存储器即使在未通电的情况下也会保留存储的数据。由于这个事实，非易失性设备通常用于长期（二次）存储。与主要类型和次要类型之间的区别一样，存储芯片可能是易失性或非易失性，具体取决于设备的技术和应用。
作为半导体器件，存储芯片由晶体管和电容器组成：电容器用于存储两个二进制逻辑位（0 或 1），而晶体管允许对电容器读取和写入数据。存储芯片由数千个称为存储单元的微型电路组成。存储在单元中的数据可以通过分配给每个单元的二进制存储器地址进行非破坏性访问（或“读取”）。虽然早期的芯片只能保存几位信息，但最大的半导体存储芯片现在可以存储几千兆位，并且不断开发和推出更高的容量。
内存芯片主要根据其技术类型进行识别和指定，其中包括其读取、写入和存储数据的方法。在探索每种特定类型之前，有必要先检查一下按数据存储质量区分的两大类内存芯片。
随机存取存储器 (RAM)用作任何可以写入和读取的非只读 (ROM) 芯片的存储芯片的通用术语，如下所述。大多数 RAM 被归类为易失性；特殊类型的非易失性 RAM (NVRAM)，例如铁电 RAM (FRAM)，是非易失性的。RAM 类型包括：
动态内存 (DRAM)
静态 RAM (SRAM)
非易失性 RAM (NVRAM)
铁电 RAM (FRAM)
非易失性静态 RAM (NVSRAM)
只读存储器 (ROM)比 RAM 更难修改，通常用于读取永久数据。ROM 通常是非易失性的，用于存储经常读取（但不写入/修改）的系统软件。ROM 类型包括：
可编程只读存储器 (PROM)
可擦除可编程只读存储器 (EPROM)
电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)
闪光
掩膜只读存储器
下图显示了典型计算机层次结构中两种内存类型的功能。请注意，ROM 不同于计算机的硬盘，它是另一种类型的永久存储。
计算机内存的层次结构。图片来源：马尼拉雅典耀大学
如何选择内存芯片？？
在选择存储芯片时，如果制造商提供，买方应考虑下面列出的重要规格。大多数规格都与芯片的速度和效率有关。
数据速率以赫兹 (Hz) 表示，表示每秒可在芯片内传输的位数。
访问时间是与内存芯片速度相关的另一个重要规格。该图表示从 CPU 调用数据到收到请求返回的时间（以纳秒为单位）。
周期时间表示完成单个读/写过程并将芯片重置为另一个周期所需的时间。
带宽是指内存芯片在设定的时间范围内可以移动或处理的数据量。它可以用每秒位数（bps 或 b/s）、每秒字节数（Bps 或 B/s）或赫兹（Hz 或周期/秒）来表示。
标准
与内存芯片相关的标准通常是针对特定内存类型开发的，例如EEPROM和SRAM。
一些通用内存标准包括：
BS EN 61964 - IC 存储设备的引脚配置
SMD 5962-08208 - FIFO 微电路存储设备
动态随机存取存储器 (DRAM) 芯片是单晶体管存储器单元，它使用小电容器以由行和列组成的可寻址格式存储存储器的每一位。由于电容器无法无限期地保持电荷，因此 DRAM 内存芯片需要近乎恒定的电流脉冲来保留存储的信息。如果不刷新 DRAM 内存芯片，数据就会丢失。虽然比同步随机存取存储器 (SRAM) 便宜，但 DRAM 需要额外的处理时间来恢复存储器地址的内容。DRAM 广泛用于个人计算机和工作站。常见的 DRAM 类型包括扩展快速页面模式 (FPM) DRAM 和扩展操作 (EO) DRAM。
规格
DRAM 内存芯片在密度、字数、每字位数、内部空白、电源电压和工作温度方面各不相同。
密度是芯片的容量，以比特为单位。
字数等于行数，每行存储一个内存字并连接到字线用于寻址目的。
每个字的位数是列数，每列都连接到一个读出/写入电路。
电源电压范围为 - 5 V 至 5 V，包括 -4.5 V、-3.3 V、-3 V、1.2 V、1.5 V、1.8 V、2.5 V、3 V、3.3 V 和 3.6 V 等中间电压。
一些 DRAM 内存芯片支持特定的温度范围，并具有适用于商业或工业应用的机械和电气规格。
其他 DRAM 内存芯片符合军用规范 (MIL-SPEC) 的筛选级别。
选择标准
选择 DRAM 内存芯片需要分析性能规格，例如访问时间、刷新率和刷新选项。
访问时间以纳秒 (ns) 为单位，表示内存的速度，表示从 CPU 向内存发送请求时开始到 CPU 接收到请求的数据时结束的周期。
刷新率通常以千字节 (KB) 表示，它描述了必须重新充电的数据的大小。
自刷新 DRAM 内存芯片包括独立于 CPU 或外部刷新电路刷新设备的技术。自刷新 DRAM 内存芯片可显着降低功耗，通常用于笔记本电脑和膝上型电脑。
逻辑系列
选择 DRAM 内存芯片需要对逻辑系列进行分析。晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 和相关技术，如飞兆先进的肖特基 TTL (FAST)，使用晶体管作为数字开关。相比之下，发射极耦合逻辑 (ECL) 使用晶体管来引导电流通过计算逻辑函数的门。另一个逻辑系列，互补金属氧化物半导体 (CMOS) 使用 p 型和 n 型金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的组合来实现逻辑门和其他数字电路。数字比较器的逻辑系列包括交叉开关技术 (CBT)、砷化镓 (GaAs)、集成注入逻辑 (I 2L) 和蓝宝石上硅 (SOS)。还提供带有收发器逻辑 (GTL) 的喷枪和带有收发器逻辑 plus (GTLP) 的喷枪。
封装类型、引脚和触发器
DRAM 存储芯片有多种 IC 封装类型，并具有不同数量的引脚和触发器。DRAM 内存芯片的基本 IC 封装类型包括球栅阵列 (BGA)、四方扁平封装 (QFP)、单列直插式封装 (SIP) 和双列直插式封装 (DIP)。有许多包装变体可供选择。例如，BGA 变体包括塑料球栅阵列 (PBGA) 和带球栅阵列 (TBGA)。QFP 变体包括薄型四方扁平封装 (LQFP) 和薄四方扁平封装 (TQFP)。DIP 有陶瓷 (CDIP) 或塑料 (PDIP) 两种。其他 IC 封装类型包括小外形封装 (SOP)、薄型小外形封装 (TSOP) 和缩小小外形封装 (SSOP)。
标准
JEDEC JESD 79-4 - DDR4 SDRAM
DRAM 模块是组装在电路板上的动态随机存取存储器 (DRAM) 芯片的集合。
DRAM 芯片是单晶体管动态存储单元，它使用电容器以行列可寻址格式存储每个位。DRAM 芯片是一种随机存取存储器 (RAM)，它需要电容器不断充电或刷新以保留数据。
由于 DRAM 模块是动态存储设备，因此需要电源来维护其数据。这样，DRAM 模块使用易失性存储器。相比之下，静态存储器不需要刷新电容器。无论电源如何，闪存都会保留数据。
类型
DRAM 模块用于台式机和笔记本电脑以及服务器。不同类型的 DRAM 模块用于服务器以增加内存容量，用于网络应用以增加带宽并确保信号完整性，以及用于移动应用以提供具有低功耗和紧凑设计的内存容量。
不同类型的 DRAM 模块可以根据它们的特定特性进行选择。示例包括同步 DRAM (SDRAM) 模块、扩展数据输出 (EDO) 模块和快速页面模式 (FPM) 模块。
用于高速、低功耗应用的 DRAM 模块通常是同步 DRAM 模块。SDRAM 模块具有多种内存和速度配置，主要用于主流台式机或服务器应用程序。SDRAM 模块已取代旧的、过时的扩展数据输出 (EDO) 和快速页面模式 (FPM) 模块。
扩展数据输出 (EDO)和快速页面模式 (FPM)模块都旨在提高计算机系统在读取或写入数据行时的性能和速度。扩展数据输出 (EDO) 内存芯片还允许计算机系统在从前一个调用或循环输出数据的同时启动新的访问调用，从而有效地重叠内存访问过程。
标准
SMD 5962-02517 - 微电路、存储器、数字、CMOS、128M X 8 位堆叠芯片 (1GBIT) 同步 DRAM (SDRAM)、模块
SMD 5962-10229 - 微电路、存储器、数字、CMOS、16-MEG X 40-BIT X 4-BANK (2.5-GIG)、抗辐射、同步 DRAM (SDRAM)、多芯片模块
