计算机组成与维护第4章内存

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1、 第 4章 内 存4.1 内 存 的 基 础 知 识4.2 内 存 储 器 的 性 能 指 标4.3 内 存 储 器 的 分 类4.3 内 存 容 量 与 识 别 4.1 内 存 的 基 础 知 识什 么 是 内 存内 存 的 作 用 什 么 是 内 存 ?内 存 狭 义 的 定 义n 内 存 指 的 就 是 主 板 上 的 存 储 部 件 ， 是 CPU直 接与 之 沟 通 ， 并 对 其 存 储 数 据 的 部 件 。 存 放 当前 正 在 使 用 的 (即 执 行 中 )的 数 据 和 程 序 ， 它的 物 理 实 质 就 是 一 组 或 多 组 具 备 数 据 输 入 输出 和 数 据

2、 存 储 功 能 的 集 成 电 路 。内 存 广 义 的 定 义n 用 来 存 储 程 序 和 数 据 的 部 件 。 内 存 的 作 用n 作 用 就 是 暂 时 存 储 处 理 器 需 要 处 理 的 数 据 或 处理 后 的 结 果 。 也 就 是 内 存 中 保 存 着 大 量 处 理 器要 处 理 的 数 据 备 份 和 它 处 理 后 的 结 果 。n RAM是 暂 时 保 存 处 理 器 所 需 要 的 将 要 处 理 的 数据 的 拷 贝 和 处 理 后 的 结 果n ROM可 以 长 期 保 存 用 户 的 数 据 和 文 件 。 在 微 机 开 始 工 作 时 ， 首 先

3、 从 外 存 将 指 定的 文 件 （ 程 序 指 令 和 数 据 ） 装 入 内 存 ， 然 后CPU非 常 频 繁 地 直 接 访 问 内 存 ， 执 行 程 序 指 令 ，进 行 数 据 运 算 和 系 统 控 制 等 操 作 ， 完 成 特 定的 任 务 ， 并 将 最 终 的 结 果 以 文 件 的 形 式 再 保存 到 外 存 上 。 硬 盘 的 速 度 较 慢 ， 且 其 速 度 对系 统 的 影 响 远 不 如 内 存 大 。内 存 的 作 用 n 内 存 由 主 板 和 内 存 条 上 安 装 的 多 种 存 储 器集 成 电 路 组 成 ， 如 只 读 存 储 器 （ RO

4、M） 和 随 机读 写 存 储 器 （ RAM） 。 主 机 配 备 的 内 存 存 储 容量 的 大 小 应 根 据 系 统 运 行 的 操 作 系 统 和 应 用 程序 的 需 要 而 定 ， 如 果 要 求 运 行 复 杂 的 操 作 系 统和 同 时 运 行 多 个 应 用 程 序 ， 所 需 内 存 就 要 更 大些 。 表 5-1列 出 了 几 种 常 用 软 件 的 内 存 需 求 。内 存 的 作 用 表 4-1 常 用 软 件 对 内 存 的 要 求 软 件 名 称 最 小 内 存 建 议 内 存 MS-DOS6.22 1MB 2MB Windows 3.2 2MB 4MB

5、Windows 98 16MB 32MB Windows NT 24MB 64MB Office 97 8MB 32MB Photoshop 5.0 32MB 64MB以 上 高 级 GAME和 专 业 3D绘 图 动 画 64MB 128MB以 上 内 存 的 作 用 奇 偶 校 验 （ Parity Check） 是 系 统 检 查 数 据存 取 和 传 输 错 误 的 一 种 最 简 单 的 技 术 。 以 奇 校 验为 例 ， 它 采 用 附 加 的 1bit校 验 位 来 对 8bit数 据 进行 查 错 ， 规 定 正 确 的 数 据 中 所 含 “ 1” 的 个 数 必 须为 奇

6、 数 个 。内 存 的 校 验 ECC（ Error Check and Correct） 即 错 误检 测 与 纠 正 ， 它 是 一 种 内 存 数 据 检 验 和 纠 错 技 术 。ECC是 对 8bit数 据 用 4bit来 进 行 校 验 和 纠 错 。 带ECC的 内 存 稳 定 可 靠 ， 一 般 用 于 服 务 器 。内 存 的 校 验 (续 ) 第 5章 内 存4.1 内 存 的 基 础 知 识4.2 内 存 储 器 的 性 能 指 标4.3 内 存 储 器 的 分 类4.3 内 存 容 量 与 识 别 内 存 容 量 是 指 内 存 的 存 储 单 元 的 数 量 ， 单

7、位 是字 节 （ Byte） 、 千 字 节 （ KB） 和 兆 字 节 （ MB） 。1MB=210KB=1024KB=220Byte=1024 1024Byte。 内 存 的 主 要 技 术 指 标 2 内 存 速 度 内 存 速 度 包 括 内 存 芯 片 的 存 取 速 度 和 内 存 总线 的 速 度 。n 内 存 存 取 速 度 即 读 、 写 内 存 单 元 数 据 的 时 间 ，单 位 是 毫 微 秒 （ nS） 。 1秒 （ Sec.） =106微 秒（ S） =109毫 微 秒 （ nS） 。 常 用 内 存 芯 片 的速 度 为 几 十 nS到 几 个 nS。内 存 的

8、主 要 技 术 指 标 2 内 存 速 度 (续 ) 内 存 的 主 要 技 术 指 标n 内 存 总 线 的 速 度 是 指 CPU到 内 存 之 间 的 总 线 速度 ， 由 总 线 工 作 时 钟 决 定 ， 如 33MHz、 66MHz、100MHz和 133MHz等 。 所 谓 PC-100和 PC-133的 SDRAM内 存 条 ， 就 是 指 分 别 满足 100MHz和 133MHz总 线 的 内 存 。 由 于 频 率 和 周 期 互 为 倒数 ， 10nS和 7.5nS的 内 存 应 分 别 对 应 于 100MHz和 133MHz总线 时 钟 。 内 存 的 主 要 技

9、术 指 标3、 CL CL是 CAS Lstency的 缩 写 ， 即 CAS延 迟 时 间 ， 是指 内 存 纵 向 地 址 脉 冲 的 反 应 时 间 ， 是 在 一 定 频 率下 衡 量 不 同 规 范 内 存 的 重 要 标 志 之 一 。 对 于PC1600和 PC2100的 内 存 来 说 ， 其 规 定 的 CL应 该 为 2，即 他 读 取 数 据 的 延 迟 时 间 是 两 个 时 钟 周 期 。 内 存 的 主 要 技 术 指 标4、 SPD芯 片SPD是 一 个 8针 256字 节 的 EERROM(可 电 擦 写 可 编程 只 读 存 储 器 )芯 片 .位 置 一 般

10、 处 在 内 存 条 正 面 的右 侧 ,里 面 记 录 了 诸 如 内 存 的 速 度 、 容 量 、 电 压与 行 、 列 地 址 、 带 宽 等 参 数 信 息 。 当 开 机 时 ， 计算 机 的 BIOS将 自 动 读 取 SPD中 记 录 的 信 息 。 内 存 的 主 要 技 术 指 标5、 内 存 带 宽即 内 存 数 据 传 输 速 率 。内 存 带 宽 的 确 定 方 式 为 ： B表 示 带 宽 、 F表 于 存储 器 时 钟 频 率 、 D表 示 存 储 器 数 据 总 线 位 数 ， 则带 宽 B=F*D/8如 常 见 100MHz的 SDRAM内 存 的 带 宽=1

11、00MHz*64bit/8=800MB/秒常 见 133MHz的 SDRAM内 存 的 带 宽=133MHz*64bit/8=1064MB/秒 内 存 的 主 要 技 术 指 标7、 内 存 电 压内 存 正 常 工 作 所 需 要 的 电 压 值 ， SDRAM内 存 一 般工 作 电 压 都 在 3.3伏 左 右 ， 上 下 浮 动 额 度 不 超 过 0.3伏 ； DDR SDRAM内 存 一 般 工 作 电 压 都 在 2.5伏 左 右 ，上 下 浮 动 额 度 不 超 过 0.2伏 ； 而 DDR2 SDRAM内 存 的工 作 电 压 一 般 在 1.8V左 右 。 内 存 选 配

12、指 南1） 不 要 贪 高 求 贵 ， 量 力 而 行 。如 果 不 考 虑 以 后 主 板 或 CPU等 系 统 的 升 级 ， 最 好 是 量 体裁 衣 ， 不 要 一 昧 求 高 频 率 、 高 容 量 。如 果 要 作 图 形 图 像 处 理 或 运 行 大 型 3D游 戏 ， 可 选 择 大一 些 的 容 量 。2） 注 意 同 主 板 搭 配在 同 主 板 的 搭 配 上 ， 要 注 意 不 是 所 有 主 板 都 支 持 DDRII，例 如 Intel平 台 主 板 ， 915以 前 的 芯 片 组 系 列 是 不 支 持DRRII的 ； 而 AMD平 台 主 板 比 较 好 判

13、 定 ： 754和 939接 口 的主 板 都 不 支 持 DDRII。 内 存 选 配 指 南3） 注 意 速 度 同 FSB的 搭 配CPU常 见 的 FSB为 533MHHZ、 800MHZ、 1000MHZ、 1066MHZ。可 参 考 下 表 。FSB 内 存533MHZ DDR266， 如 主 板 支 持 双 通 道 ， 则 选 两 条 正 好 匹 配 。800MHZ DDR400， 如 主 板 支 持 双 通 道 ， 则 选 两 条 正 好 匹 配 。如 板 支 持 DDRII， 可 选 DDRII400、 DDRII533或 更 高总 之 ， 在 同 FSB的 搭 配 上 ，

14、内 存 的 总 传 输 率 同 FSB要 大 致 相 当 （ 同频 内 存 传 输 率 双 通 道 为 单 通 道 的 两 倍 ） 。 第 4章 内 存4.1 内 存 的 基 础 知 识4.2 内 存 储 器 的 性 能 指 标4.3 内 存 储 器 的 分 类4.3 内 存 容 量 与 识 别 内存SRAM DRAMRAM ROM RDRAMFPM EDO BEDO SDRAMDDR内 存 的 分 类 ROM 存 储 器 ROM（ Read Only Memory） 即 只 读 存 储 器 IC。它 的 特 点 是 只 能 读 不 能 写 ， 即 它 存 储 的 内 容 不 会被 改 写 ，

15、 并 且 关 机 后 也 不 会 丢 失 。 因 此 ROM被 用来 存 放 开 机 就 要 首 先 执 行 的 BIOS程 序 。 BIOS（ Basic Input Output System） 即 基 本 输 入输 出 系 统 ， 它 是 微 机 系 统 的 最 基 础 程 序 ， 它 “ 固 化 ” 在主 板 上 的 ROM芯 片 中 ， 加 电 开 机 后 首 先 执 行 BIOS， 并 引 导系 统 进 入 正 常 工 作 状 态 。 所 谓 “ 固 化 ” 是 说 BIOS程 序 是以 物 理 的 方 式 保 存 在 ROM芯 片 中 的 ， 即 使 关 机 也 不 会 丢 失

16、，所 以 也 叫 做 ROM BIOS。 ROM 存 储 器 (续 )ROM存 储 芯 片图 4-1 EPROM和 EEPROM RAM存 储 器 RAM存 储 器 按 芯 片 类 型 分 类 : RAM（ Random Access Memory） 即 随 机 读写 存 储 器 IC。 内 存 主 要 由 RAM存 储 器 芯 片 构 成 ，按 芯 片 类 型 和 在 系 统 中 作 用 的 差 别 ， RAM又 可分 为 以 下 几 种 : n DRAM动 态 随 机 存 储 器n CMOS RAM互 补 型 金 属 氧 化 物 半 导 体n SRAM静 态 随 机 存 储 器 DRAM芯

17、 片 的 访 问 方 式 决 定 着 它 的 存 取 速 度 ，按 照 访 问 方 式 DRAM可 以 分 为 如 下 几 种 ： RAM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 : RAM存 储 器 (续 ) 1 FPM FPM（ Fast Page Mode） DRAM即 快 速 页 方式 。 FPM的 芯 片 速 度 可 达 70ns， 常 用 于 486和586主 板 。 2 EDO EDO（ Extended Data Output） DRAM即 可扩 展 数 据 输 出 方 式 。 EDO的 芯 片 速 度 可 达 60ns，常 用 于 586和 早 期 Pentium 主

18、板 。 RAM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 :(续 ) RAM存 储 器 (续 ) 3 SDRAM SDRAM（ Synchronous DRAM） 即 同 步 DRAM，所 谓 “ 同 步 ” 是 指 这 种 存 储 器 能 与 系 统 总 线 时钟 同 步 工 作 。 SDRAM存 储 器 按 系 统 总 线 （ FSB）的 时 钟 分 为 66MHz、 100MHz和 133MHz等 多 种 ， 后者 分 别 标 记 为 PC100和 PC133。 SDRAM芯 片 的 读 写速 度 可 达 10nS， 甚 至 7nS， 用 于 Pentium 以 上的 主 板 。 R

19、AM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 : (续 ) RAM存 储 器 (续 ) RAM存 储 器 (续 ) RAM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 : (续 ) 4 RDRAM RDRAM（ Rambus DRAM） 是 一 种 高 性 能 的 新 型SDRAM存 储 器 。 它 通 过 一 个 新 型 的 高 速 RamBus总 线 传输 数 据 ， 可 以 支 持 300MHz总 线 时 钟 ， 又 由 于 是 在 时 钟信 号 的 上 升 和 下 降 沿 均 工 作 ， 实 际 上 相 当 于 工 作 在600MHz上 。 奔 腾 四 主 板 以 双 通 道

20、的 4个 RIMM插 槽 支 持RDRAM内 存 。 RAM存 储 器 (续 ) RAM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 : (续 ) 5 DDR DDR（ Double Data Rate） 即 双 数 据 率DRAM， 它 也 是 一 种 新 型 的 高 速 SDRAM存 储 器 。 它在 时 钟 脉 冲 的 上 升 和 下 降 沿 都 进 行 操 作 ， 理 论 上也 是 目 前 SDRAM速 度 的 2倍 。 6. DDRII DRAM DDRII与 DDR最 大 的 区 别 是 数 位 预 取 技 术 的不 同 是 ， DDR采 用 的 是 2位 预 取 （ 2bit

21、Prefect） ,而 DDRII采 用 的 是 4位 预 取 （ 4bit Prefect） 。 即 DDR-II每 次 传 送 数 据 达 到 4bit，比 DDR每 次 传 送 2Bit多 一 倍 RAM存 储 器 (续 ) RAM存 储 器 按 芯 片 访 问 方 式 分 类 : (续 ) 第 5章 内 存5.1 内 存 的 基 础 知 识5.2 内 存 储 器 的 性 能 指 标5.3 内 存 储 器 的 分 类5.3 内 存 容 量 与 识 别 早 期 内 存 条 早 期 IBM-PC机 的 主 存 储 器 都 是 固 定 安 装 在 主 板上 ， 由 许 多 存 储 芯 片 组

22、成 的 ， 见 前 面 图 4-1， 容 量 为256KB。 随 着 系 统 对 内 存 容 量 越 来 越 大 ， 已 无 法 在 主 板有 限 的 空 间 上 排 列 更 多 的 芯 片 了 ， 因 此 采 用 ISA总 线扩 展 卡 来 解 决 ， 通 常 为 384KB， 将 内 存 扩 充 到 640KB。ISA总 线 的 数 据 线 是 16位 ， 速 度 又 相 当 慢 。 从 386微 机 开 始 ， 改 为 在 主 板 上 另 外 专 门 为 32位 数 据 总 线 设 计 了 高 速 的 内 存 总 线 和 内 存 扩 展 插槽 。 内 存 的 DRAM芯 片 做 在 称

23、为 内 存 条 的 印 刷 电 路板 上 ， 再 把 内 存 条 插 入 内 存 插 槽 即 可 连 入 系 统 。 内 存 条 是 由 印 刷 电 路 板 和 内 存 芯 片 构 成 ， 采用 存 储 器 芯 片 的 多 少 由 内 存 条 的 容 量 和 芯 片 的 数据 位 数 决 定 。 比 如 一 个 1MB的 内 存 条 ， 可 以 由 2个1M 4bit的 存 储 芯 片 组 成 ， 如 图 4-4所 示 。 早 期 内 存 条 (续 ) n 图 4-4 30线 SIMM内 存 条 电 路 图 内 存 条 插 槽 的 一 种 叫 做 SIMM（ Single In line Me

24、mory Module） 即 单 列 直 插 存 储 器 模 块 ， 分为 30线 （ 引 脚 ） 和 72线 两 种 标 准 。 另 一 种 叫 做 DIMM（ Double In line Memory Module） 即 双 列 直 插 存储 器 模 块 ， 为 168线 标 准 。 30线 的 SIMM内 存 扩 展 插 槽 提 供 8位 数 据 ， 必 需四 个 一 组 （ 称 为 Bank） 使 用 才 能 提 供 32位 数 据 宽 度的 主 存 ， 它 常 用 于 386或 486主 板 ， 采 用 FP内 存 芯 片 ，存 取 速 度 为 80或 70nS。 早 期 内 存

25、条 (续 ) 72线 的 SIMM内 存 扩 展 插 槽 可 提 供 32位 数 据 ，常 用 于 486或 586主 板 。 在 486机 上 72线 内 存 条 可以 单 条 使 用 ， 存 储 芯 片 通 常 为 80nS的 FPM内 存 。而 在 586机 上 ， 则 应 将 完 全 一 样 的 两 个 72线 内 存条 同 时 使 用 构 成 一 组 （ 称 为 Bank） ， 才 能 与Pentium CPU的 64位 外 部 数 据 线 相 吻 合 ， 采 用 的内 存 芯 片 通 常 为 70nS的 FPM或 60nS的 EDO内 存 。 早 期 内 存 条 (续 ) 168线

26、 的 内 存 扩 展 可 提 供 64位 ， 因 此 与 64位 的 Pentium CPU外 部 数 据 总 线 相 吻 合 。 这 类 内 存 条 的 芯 片 分 为 单 面 和 两 面两 种 ， 16M和 64M条 常 做 成 单 面 式 ， 8M、 32M和 128M条 常 做 成两 面 式 ， 存 储 芯 片 为 10nS的 SDRAM（ 最 初 也 有 EDO的 ） ， 常 用于 Pentium MMX（ 多 能 奔 腾 ） 、 Pentium 和 Pentium 主板 。 最 初 的 DIMM SDRAM支 持 66MHz系 统 总 线 ， 目 前 还 有 支 持100MHz和

27、133MHz高 速 系 统 总 线 的 标 有 PC100和 PC133标 记 的SDRAM内 存 条 。 各 种 内 存 条 的 外 形 结 构 如 图 4-5所 示 ， 图 4-6是 SIMM和 DIMM内 存 条 的 照 片 。 早 期 内 存 条 (续 ) n 图 4-5 SIMM和 DIMM内 存 条 的 结 构 早 期 内 存 条 (续 ) n 图 4-6 SIMM和 DIMM内 存 条 早 期 内 存 条 (续 ) 目 前 内 存 条 (续 ) 在 内 存 发 展 进 入 DDRAM时 代 ， SDRAM已 经 过 时 ，SIMM被 184针 的 DIMM和 RIMM技 术 取

28、代 。 DIMM插 槽 DIMM与 SIMM相 当 类 似 ， 同 样 采 用 DIMM， SDRAM 的 接 口与 DDR内 存 的 接 口 也 略 有 不 同 ， SDRAM DIMM为 168Pin DIMM结构 ， 金 手 指 每 面 为 84Pin， 金 手 指 上 有 两 个 卡 口 ， 用 来 避 免插 入 插 槽 时 ， 错 误 将 内 存 反 向 插 入 而 导 致 烧 毁 ； DDR DIMM则采 用 184Pin DIMM结 构 ， 金 手 指 每 面 有 92Pin， 金 手 指 上 只 有一 个 卡 口 。 卡 口 数 量 的 不 同 ， 是 二 者 最 为 明 显

29、的 区 别 。 RIMM插 槽 RIMM是 Rambus公 司 生 产 的 RDRAM内 存 所 采 用 的接 口 类 型 ， RIMM内 存 与 DIMM的 外 型 尺 寸 差 不 多 ，RIMM有 也 184 Pin的 针 脚 ， 在 金 手 指 的 中 间 部 分 有两 个 靠 的 很 近 的 卡 口 。 RIMM非 ECC版 有 16位 数 据 宽度 ， ECC版 则 都 是 18位 宽 。 由 于 RDRAM内 存 较 高 的价 格 ， 此 类 内 存 在 DIY市 场 很 少 见 到 ， RIMM接 口 也就 难 得 一 见 了 。 目 前 内 存 条 (续 ) 不 同 类 型 内

30、 存 条 的 比 较 DDR2-240线 内 存 条不 同 类 型 内 存 条 的 比 较 上 面 是 DDRII内 存条 ， 下 面 是 普 通的 DDR内 存 条 。 内 存 中 间 开 口 的位 置 ， DDRII要 比DDR偏 向 中 间 的 位置 大 概 2-3mm。不 同 类 型 内 存 条 的 比 较 几 种 不 同 厂 家 内 存 条三 星 DDR2-800 现 代 DDR400几 种 不 同 厂 家 内 存 条 金 士 顿 DDR2几 种 不 同 厂 家 内 存 条 宇 瞻 DDR2-667几 种 不 同 厂 家 内 存 条 海 盗 船 DDR2-667几 种 不 同 厂 家

31、 内 存 条 内 存 条 的 安 装 内 存 条 的 安 装 (续 ) 内 存 条 的 安 装 (续 ) 内 存 使 用 原 则SDRAM定 时 、 实 际 速 度 和 标 定 速 度定 时 实 际 速 度 标 定 速 度15ns 66MHz PC6610ns 100MHz PC668ns 125MHz PC1007.5ns 133MHz PC133 与主板、CPU时钟保持同步，如PIII450，工作为100X4.5，内存最好选PC100的 习 题n 1 掌 握 内 存 的 技 术 指 标 。n 2 了 解 ROM和 RAM芯 片 的 种 类 、 特 点 和 作 用 。n 3 了 解 内 存 条 的 种 类 和 特 点 。 第 4章 结 束 。 。 。追 求 休 息 一 会 儿 。 。 。