今天小編分享的财經經驗：内存的前世今生，跨越時代的存儲之旅，歡迎閱讀。
寫在開頭
想象一下，如果你的大腦只能保留幾秒鍾前的記憶，那麼日常生活将變得極其困難。你将無法完成連貫的對話，無法記住剛剛學到的知識，甚至無法記住回家的路。這樣的生活無疑是混亂且充滿挑戰的。幸運的是，人類的大腦擁有卓越的記憶功能，能夠存儲和回憶大量的信息，這對我們的日常生活和工作至關重要。
計算機同樣依賴于它們的 " 記憶 " 來執行任務。在計算機的運作中，内存就扮演着這樣的角色，它相當于計算機的短期記憶系統，今天我們就來講講内存的發展歷程，深入了解它如何塑造了我們今天所知的計算機世界。
内存的基本概念
在深入技術細節之前，讓我們先來了解一些基礎概念。内存是計算機用來暫時存儲數據和程式的地方，畢竟硬碟的速度還是太慢了，如果只靠硬碟的傳輸速度，那CPU讀取一遍硬碟的内容，再将其處理完畢的時間，可能你已經不耐煩了，所以内存的作用就是讓 CPU 可以快速訪問的存在。舉個通俗易懂的例子，内存就像是一個你家附近的京東倉儲中心，提前将貨物搬運到了這裡，不用等客戶下單後再從全國各地調貨，能夠更快的将貨物送到你手上。
内存條發展史
講完了内存的基本概念，下面正式進入今天的主題，了解一下内存的前世今生。
最早的内存
最早的内存其實可以追溯到 1951 年，是世界上無數物理學家與計算專家等多個領網域共同合作的成果。J. Presper Eckert 在 20 世紀 40 年代中期為 EDVAC 計算機發明了延遲線存儲器，EDVAC 采用二進制，是一台馮 · 諾伊曼結構的計算機，即标準的現代計算機結構。上面搭載了世界第一條内存，是采用水銀延遲線制作的易失性存儲器，分布在 32 個槽中，每個槽 5 英尺長，裡面包含 32 個内存位置，共 1024 個位置。不過，建造時只實現了一半，僅有 512 個字節大小。
圖片源自于網絡
其工作原理就是通過用壓力波的傳播延遲來存儲數據。拿一個管子，裝滿汞（水銀）。管子一端放揚聲器，另一端放麥克風。揚聲器發出脈衝時會產生壓力波，壓力波需要時間傳播到另一端的麥克風，麥克風将壓力波轉換回電信号。有壓力波代表 1，沒有代表 0。
SIMM 的出現
上面那種内存還是太抽象了，不過起初個人電腦上也是沒有内存的，雖然不想上面用水銀延遲線，但内存也是通過 DIP 芯片的形式直接安裝到主機板的 DRAM 插座上。當時的容量也小得可憐，安裝近 10 顆類似的芯片也只能做到最多 256KB 的容量，并且由于其是直接安裝上去的，因此擴展性幾乎沒有。
直到 80286 的出現硬體與軟體都在渴求更大的内存，只靠主機板上的内存已經不能滿足需求了，于是内存條就誕生了。這也是我們說的 SIMM 時代，第一代 SIMM 内存有 30 個引腳，單根内存的數據總線也只有 8bit，後續又誕生了 72 個引腳的 SIMM 内存，單根内存位寬也增加到了 32 位，古早的奔騰系列處理器用的就是這種内存。
接棒的 EDO DRAM
再往後，EDO DRAM 則在 90 年代時一直盛行，憑借着制造工藝的飛速發展，EDO 内存在成本和容量上都有了很大的突破，單條 EDO 内存容量從 4MB 到 16MB 不等，不過數據總線依然是 32 位，但是當時的 CPU 數據總線寬度一般都是 64bit 甚至更高，因此内存也必須成對使用。
SDR SDRAM 大革命
而随着 CPU 的更新，EDO 内存已經不能滿足系統的需求了，内存技術又一次迎來了大革命，插座從原來的 SIMM 更新為 DIMM（Dual In－line Memory Module）。SDRAM 也應運而生，SDRAM 其實就是同步 DRAM 的意思，内存頻率與 CPU 外頻同步，這大幅提升了數據傳輸效率，再加上 64bit 的數據位寬與當時 CPU 的總線一致，所以只需要一根内存就能讓電腦正常工作。
初代 SDR SDRAM 只有 66MHz 的頻率，即使後來也有 100MHz 甚至是 133MHz 的 SDR SDRAM 出現，容量也給到了 512MB。不過硬體的更新速度更快，很快 SDR SDRAM 的性能也不能滿足需求了。這時候就發生了一個小插曲，Intel為了應對日益增長的硬體性能需求 , 找到了 Rambus 合作開發了 Rambus DRAM 内存。不過由于當時由于AMD的 K7 相當成功，加上 RDRAM 的制程成本極高，因此 RDRAM 很快就敗下陣來。
DDR 内存的時代
内存也迎來了我們熟悉的時代，DDR 内存時代。DDR 的正式名字是 DDR SDRAM（Dual Date Rate SDRAM），顧名思義就是雙倍速率 SDRAM，從名字上就知道它是 SDR SDRAM 的更新版。JEDEC（固态技術協會）将 DRAM 定義為标準 DDR、移動 DDR、圖形 DDR 三個類别，分别指代的就是電腦内存、手機運存、顯卡顯存。
其得標準 DDR 就是我們日常所熟知的，在電腦上應用的 DDR 内存，支持更寬的通道寬度、更高的密度和不同的形狀尺寸，面向伺服器、雲計算、網絡、筆記型電腦、台式機等消費類應用，目前 JEDEC 已公布的最高标準是 DDR5。
而移動 DDR 因為更窄的通道寬度與較低的功耗，主要面向手機、汽車等對規格和功耗敏感的領網域，目前 JEDEC 已公布的最高标準是 LPDDR5X。
最後一個是圖形 DDR，說這個名字你可能很陌生。它的另一個名字叫 GDDR，相信你聽到這個名字應該就知道了，因為其提供極高的吞吐量，主要是面向圖形應用程式、數據中心加速以及 AI 的數據密集型應用程式設計，像我們顯卡中應用的就是 GDDR 顯存，目前 JEDEC 公布的最高标準是 GDDR7，最快應該今年年底的 RTX 50 系顯卡上就能見到。
值得一提的是，将很多 DDR 芯片堆疊後與 GPU 封裝在一起，就構成了另一種形式的顯存，即 HBM，關于這一點，我們之前也出過專門的文章，感興趣的讀者可以參考這篇文章的内容。目前 JEDEC 已公布的最高标準是 HBM4。
DDR 技術版本演進
講完了 DRAM 的誕生，再講我們熟悉的，就是 DDR 版本的演進，從 DDR1 到 DDR2，DDR3，DDR4，再到如今的 DDR5，内存技術都在不斷進化當中。
DDR1
DDR1 是最早的 DDR 技術版本，于 2000 年推出。通過在每個時鍾周期進行兩次數據傳輸來提高傳輸速率，相較于傳統的 SDRAM 技術，DDR1 的提速效果顯著，大大增加了内存帶寬，極大地提高了計算機系統的内存帶寬。CPU 的處理能力也能夠更好地發揮，電腦的性能也在這一刻有了史詩級的提升。
DDR2
DDR2 是 DDR 技術的第二代版本，于 2003 年推出。DDR2 技術的一個關鍵創新是引入了新的電壓規範 1.8V，相較于 DDR1 的 2.5V，這一變化顯著降低了内存模塊的功耗。降低電壓不僅有助于減少發熱量，還提高了内存模塊的穩定性和可靠性。
不過 DDR2 内存在提升性能的同時，也帶來了一些兼容性挑戰。由于 DDR2 内存的金手指長度與 DDR1 内存不同，因此 DDR1 和 DDR2 内存不能混用。這一情況在後續的 DDR4 以及 DDR5 中也有出現。此外，DDR2 内存在推出初期，由于生產成本較高，其價格也相對昂貴。
DDR3
DDR3 内存作為 DDR 技術的第三代版本，在 2007 年被引入市場，相較于前代技術實現了顯著的性能飛躍。它通過提升時鍾頻率并降低工作電壓至 1.5v，成功實現了更高效的數據傳輸速率，同時顯著降低了功耗。
DDR3 内存的這些改進，使其帶寬得到增加，能夠更好地滿足日益增長的計算機性能需求，特别是在高性能計算和圖形處理方面。此外，DDR3 還支持更大的内存容量，為需要處理大量數據的應用程式提供了更為充足的空間。
DDR4
DDR4 是 DDR 技術的第四代版本，于 2014 年推出 DDR4 内存在數據傳輸速率上實現了質的飛躍，其時鍾頻率相比于 DDR3 得到了顯著提升，這意味着内存可以在部門時間内傳輸更多的數據。同時，DDR4 支持的内存容量也大幅增加，滿足了市場對于更大存儲空間的需求。
DDR4 的一個關鍵創新是引入了 Low Power Memory Access（LPA）技術，這項技術通過優化内存訪問機制，有效降低了内存的能耗，同時保持了高性能的輸出。這不僅對環保有益，也延長了設備的電池壽命，特别是在移動設備上的應用。
除了 LPA 技術，DDR4 還帶來了其他一些先進的特性。例如，高密度模塊的設計允許單個内存模塊擁有更大的存儲容量，這對于需要處理大量數據的伺服器和高性能計算機來說是一個巨大的優勢。DDR4 還支持錯誤檢測和糾正（ECC），這是一種能夠識别并自動修正常見的數據損壞類型的重要功能，對于提升數據的完整性和系統的可靠性至關重要。
此外，DDR4 内存的另一個顯著優勢是其對延遲的優化。雖然提高了數據傳輸速率，DDR4 也通過技術改進降低了内存訪問延遲，從而進一步提升了系統的整體響應速度和性能。
DDR5
DDR5 内存，作為 DDR 技術家族的最新一代，自 2020 年推出以來，标志着計算機内存技術的又一重大進步。DDR5 在多個關鍵性能指标上實現了顯著提升，為高性能計算、數據中心、遊戲以及企業應用帶來了前所未有的内存支持。
首先，DDR5 内存的數據傳輸速率和時鍾頻率得到了大幅提高，這使得内存可以更快地與處理器交換數據，從而提升整體的系統性能。同時，DDR5 内存模塊的容量也得到了增加，滿足了大數據時代對更大内存空間的需求。
DDR5 内存采用了 Multi-Bank Operating（MBO）技術，這是一項創新的内存架構設計，允許多個内存 bank 同時進行操作。這種設計顯著提高了内存的并行性和效率，尤其是在多任務處理和復雜計算中，能夠更快地響應 CPU 的内存訪問請求。
此外，DDR5 内存在能效方面也進行了優化。通過引入更高效的電源管理和時鍾門控技術，DDR5 在保持高性能的同時，降低了功耗，這對于構建綠色節能的計算環境具有重要意義。
當然 DDR5 内存也增強了在 DDR4 時代就有的錯誤檢測和糾正（ECC）功能，這項技術能夠識别并自動修正數據傳輸過程中的錯誤，确保數據的完整性和系統的穩定性。這對于需要高可靠性的應用場景，如伺服器和科研計算，尤為重要。
小結
随着計算需求的日益增長，每一代 DDR 内存的問世都旨在提供更快的數據傳輸速度和更廣闊的存儲空間。技術的躍進使得 DDR 内存在不斷刷新性能高度的同時，也在功耗控制上取得了突破。盡管每每推成出新的内存技術都帶來了諸多優勢，但它們在兼容性和成本方面的考量也成為了用戶在更新或購買時必須權衡的關鍵因素。就拿 DD5 來說，一開始上市時售價相當高，普通消費者望塵莫及，只有兼具價格合适與性能出色，才能将 DDR5 快速普及，讓更多玩家感受到科技進步的魅力。
結語
關于内存歷史的介紹，就先寫到這裡。随着技術的不斷進步，内存條作為計算機不可或缺的組成部分，其發展歷程映射了整個計算機硬體的演進史。從最初的延遲線存儲器到現代的 DDR5 内存，每一次技術的革新都極大地推動了計算機性能的提升。DDR5 内存的推出，不僅在數據傳輸速率、容量、能效和穩定性上實現了質的飛躍，更預示着未來計算機無限的潛力與前景。
