剪不斷理還亂!DDR1-3和GDDR1-5全解析

● 內存的存取原理及難以逾越的頻障：

    在半導體科技極為發達的臺灣省，內存和顯存被統稱為記憶體（Memory），全名是動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）。基本原理就是利用電容內存儲電荷的多寡來代表0和1，這就是一個二進制位元（bit），內存的最小單位。

DRAM的存儲單元結構圖

    DRAM的結構可謂是簡單高效，每一個bit只需要一個晶體管加一個電容。但是電容不可避免的存在漏電現象，如果電荷不足會導致數據出錯，因此電容必須被周期性的刷新（預充電），這也是DRAM的一大特點。而且電容的充放電需要一個過程，刷新頻率不可能無限提升（頻障），這就導致DRAM的頻率很容易達到上限，即便有先進工藝的支持也收效甚微。

    “上古”時代的FP/EDO內存，由于半導體工藝的限制，頻率只有25MHz/50MHz，自SDR以后頻率從66MHz一路飆升至133MHz，終于遇到了難以逾越的障礙。此后所誕生的DDR1/2/3系列，它們存儲單元官方頻率（JEDEC制定）始終在100MHz-200MHz之間徘徊，非官方（超頻）頻率也頂多在250MHz左右，很難突破300MHz。事實上高頻內存的出錯率很高、穩定性也得不到保證，除了超頻跑簡單測試外并無實際應用價值。

    既然存儲單元的頻率（簡稱內核頻率，也就是電容的刷新頻率）不能無限提升，那么就只有在I/O（輸入輸出）方面做文章，通過改進I/O單元，這就誕生了DDR1/2/3、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的內存種類，首先來詳細介紹下DDR1/2/3之間的關系及特色。