更深入的了解内存

更深入了解内存 A Closer Look 内存有许多不同的尺寸与外型。一般来说，内存的外观像一个上有小小的黑色方块的绿色扁平长方条。当然,内存不只於此，下图为典型的内存模组以及其他重要特徵。 内存的外观 印刷电路版(PCB) 置有内存晶片的绿色平版实际上是由许多层面所构成的。 每一个层面上都有电源通路(trace)及电路以便传送资料。一般来说，品质越好的内存模组使用越多层面的印刷电路版，层面越多，电源通路间的空间越大，相互干扰的机会也越小，这也使得内存模组更可靠。 动态随机存取内存(DRAM) DRAM是随机存取内存中最常见的形式，由於它只能短期储存资料且必须定期更新的特徵而被称为动态(dynamic)随机存取内存。大多数的内存具有黑色或黄色(chrome)的外壳,或称为包装，以保护内部的电路。以下介绍晶片包装的部分将展示以不同方式包装的晶片 金手指(connecting finger) 金手指,有时称为连结器或是 “leads” 插入系统主机版上的内存插槽，以传送主机版与内存间的资料交换。金手指的材料包括金以及锡，第67页的 “金vs. 锡”部分对连结材料有更详细的介绍。 内部电源通路层(Internal Trace Layer) 前页的放大镜展示去除一层主机版后所露出蚀刻在版上的电源通路。电源通路就是传导资料的通路，电源通路的宽度,深度以及通路间的距离会影响整个模组的速度以及可靠性。有经验的工程师以安排电源通路的分布的方式来达到最快的速度,最大的可靠性以及最少的相互干扰。 晶片封装方式 晶片包装指包裹於矽晶外层的物质。目前最常见的包装称为TSOP(Thin Small Outline Packaging)，早期的晶片设计以DIP(Dual In-line Package)以及SOJ(Small Outline J-lead)的方式包装。较新的晶片,例如RDRAM使用CSP(Chip Scale Package)包装。以下对不同封装方式的介绍能够帮助了解它们的不同点。 DIP (Dual In-Line Package) 早期的内存常被直接安装在计算机的系统主机版上，DIP包装也因此非常受欢迎 DIP包装晶片为插入式的零件，意即，它们被安装在延伸到印刷电路版上的洞里 它们能以焊接的方式固定也能够被安装在插槽中。 SOJ (Small Outline J-Lead) SOJ包装由於包装外的插针形似英文字母 “J” 而得名 SOJ包装晶片为表面镶嵌零件,也就是它们被直接焊嵌在印刷电路版的表面上 TSOP (Thin Small Outline Package) 另一个镶嵌在电路版上的包装,TSOP因为它的厚度远较SOJ为薄而得名，TSOP最早被应用在制造笔记型计算机所用的名片大小模组上 (图片) CSP (Chip Scale Package) 不同於DIP,SOJ以及TSOP包装,CSP包装不使用插针来连接晶片与主机版 而与电路板间的连结是通过晶片下方的BGA(Ball Grid Array)进行 RDRAM(Rambus DRAM)晶片使用这类包装技术。 晶片相叠 针对某些更高容量的模组,晶片必须被相叠使用才能配合电路板上有限的空间， 晶片相叠的分式分为内部及外部两种， 外部相叠的晶片安排是可目测看到的，而内部合并的晶片是外部无法看到的。 外部相叠的晶片 内存制造过程 晶片的制造 惊人事实:内存是由一般的海滩的沙所制成的。沙中含有半导体或晶片制造时最重要原料的-矽(silicon)。从沙中粹取的矽,经过融解、成型、切片、打磨以及抛光的程序而成为晶圆片(silicon wafer)。在制造晶片的过程中，复杂的电路线图被以数种不同的技术刻在晶片上，完成之后,晶片必须通过测试与切割的程序。品质好的晶片通过一道 “bonding” 的制程以建立晶片与金或锡制插针间的连结;连结的手续完成之后,晶片就被封入两端密封的塑胶或陶瓷包装，通过检验之后便可上市。 内存模组的制造 内存模组制造商从这里开始扮演重要的角色 内存由三个主要元件组成,内存晶片,印刷电路板以及其他零件,例如电阻以及电容。设计工程师以计算机辅助设计程式规划电路板。制造高品质的电路板需要仔细地规划每个电源通路的位置与长度。基本的电路版制造过程与内存晶片相当类似，以遮盖,层叠以及蚀刻技术在电路板的表面上制造铜制的电源通路，电路版完成后模组便可以开始组合。 自动化系统将零件以镶嵌或插入的方式组合在电路版上，并以锡膏连接，透过加热及冷却的锡膏提供永久连结，通过测试的模组接著就被包装,运送及安装在计算机中。 内存在计算机中的位置 最初,内存晶片是直接连接在计算机的主机版,或系统版上的，但是主机版空间逐渐成为一个问题，解决方法便在於将内存晶片焊连在一个小电路版上,也就是一个插入主机版上插槽的可拆式模组。这个模组称为SIMM(Single in line memory module),并且大量节省了主机版上的空间。举例而言,一组四个SIMM模组可能容纳80个内存晶片，而只占9平方英寸的空间。同样的80个晶片以平面方式安装在主机版上需要大於21平方英寸。 现在,几乎所有的内存都以模组形式安装於主机版上。内存模组很容易辨认,因为它们大多是插在主机版上与内存模组本身尺寸相同的插槽。由於资料在内存以及处理器之间的快速传递对计算机的效能表现有很直接的影响,内存插槽的位置通常都很靠近中央处理器。 模组插槽 及 Bank Schemas 计算机中的内存通常是以Memory Banks的方式设计及安排的。一个Memory Bank由一组插槽或模组所组成。因此,排列成行的内存插槽可能是一个Memory Bank的一部分或是分成数个Memory Bank 。一个计算机通常配有两个以上的Memory Bank-通常以A,B等依序类推的方式命名 。每个系统对於内存库装填的方式都有特别的规则以及习惯 举例而言,某些计算机系统要求属於同一个Memory Bank的插槽必须安装相同容量的内存模组，某些计算机要求第一个资料库必须装填最高容量的内存模组。如果不照这些规则安装,计算机可能无法开机或是部分内存便无法辨识。 通常内存规格安装方式可以在计算机的系统使用手册上找到，同时也可以利用所谓的内存规格资料。大多数第三者内存制造厂提供免费的书面内存配置或是从