学习情境单元选购计算机硬件内存PPT课件.ppt

计算机组装与维护情境实训 学习情境一认知计算机系统 1 2020 3 18 知识目标 单元2 选购计算机硬件 2 2020 3 18 技能目标 单元2 选购计算机硬件 3 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 1任务描述4 2相关知识4 3内存的选购 4 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 1任务描述内存是计算机的核心部件之一 内存的质量决定了计算机能否充分发挥其工作性能 能否稳定的工作 那么 如何认识和选购合适的内存呢 5 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2内存相关知识4 2 1内存的分类4 2 2内存的主要性能指标4 2 3双通道内存4 2 4DDR3SDRAM内存的物理结构4 2 5DDR2SDRAM的主要参数4 2 6内存芯片封装4 2 7常见的DDRSDRAM内存芯片4 2 8常见的DDR2 3SDRAM内存标识 6 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 1内存的分类1 按内存的外观分类 1 双列直插内存芯片 2 内存模块 内存条 2 按工作原理分类 1 FPMDRAM FastPageModeDRAM 快速翻页动态存储器 2 EDODRAM ExtendedDateOutDRAM 扩展数据输出动态存储器 3 SDRAM SynchronousDRAM 同步动态随机存储器 4 DDR DoubleDataRate 双倍数据速率 5 RDRAM RambusDRAM 存储器总线式动态随机存储器 6 DDR2内存 7 DDR3内存条 7 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 2内存的主要性能指标1 容量2 内存电压3 内存速度4 时钟周期5 存取时间6 数据宽度和带宽7 内存的 线 数8 SPD SerialpresenceDetect 9 奇偶校验 Parity 非奇偶校验 Non Parity 10 ECC ErrorCheckingandCorrecting错误检查和纠正 8 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 1 容量每个时期内存条的容量都分为多种规格 168线SDRAM内存条常见的内存容量有32MB 64MB 128MB 256MB 512MB甚至1GB 单条DDR和DDR2 3内存条常见的内存容量为128MB 256MB 512MB 1GB 2GB和4GB等几种 主板上通常都至少提供两个内存插槽 因此 如果同时在计算机中安装多条内存 计算机中内存的总容量是所有内存容量之和 学习情境一认知计算机系统 9 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 2 内存电压内存能稳定工作时的电压叫内存电压 必须对内存不间断地进行供电 才能保证其正常工作 SDRAM内存一般使用3 3V电压 RDRAM和DDR均采用2 5V工作电压 DDR2采用1 8V工作电压 DDR3采用1 5V工作电压 学习情境一认知计算机系统 10 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 3 内存速度内存主频和CPU主频一样 习惯上被用来表示内存的速度 它代表着该内存所能达到的最高工作频率 内存主频是以MHz为单位来计量的 内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快 内存主频决定着该内存最高正常工作频率 目前市面上的内存最高能达到800MHz的主频 而较为主流的是533MHz和667MHz的DDR2内存 学习情境一认知计算机系统 11 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 4 时钟周期内存时钟周期代表着内存运行的最大工作频率 一般在内存上标识为 X X越小说明内存芯片所能运行的频率就越高 通常与内存的运行频率成反比 对于一条DDR2来说 它芯片上的标识 5代表它可运行的最高时钟周期为5ns 内存标准工作频率为1 5 1000 200MHz 即可以在200MHz的外频下正常工作 学习情境一认知计算机系统 12 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 5 存取时间代表读取数据所延迟的时间 不同于系统时钟频率 二者之间有着本质的区别 6 数据宽度和带宽内存的数据宽度是指内存同时传输数据的位数 以bit为单位 内存带宽指内存的数据传输速率 内存的数据带宽与内存的总线频率和带宽的计算公式为 内存的数据带宽 总线频率 带宽位数 8 其中 总线频率是指DDR333和DDR400中的数字 在选购时要注意内存的总线频率要与CPU的前端总线频率相匹配 学习情境一认知计算机系统 13 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 7 内存的 线 数内存的 线 数是指内存条与主板插接时的接触点数 这些接触点就是 金手指 目前 SDRAM内存条采用168线 DDR内存条采用184线 RDRAM内存条采用184线 DDR2 3采用240线 8 SPD SerialpresenceDetect SPD是1个8针SOIC封装的EEPROM芯片 容量为256字节 型号多为24LC01B 位置一般处在内存条正面的右侧 里面主要保存了该内存条的相关资料 如容量 厂商 工作速度 电压与行 列地址 带宽及是否具备ECC校验等 学习情境一认知计算机系统 14 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 9 奇偶校验 非奇偶校验根据内存中是否存在奇偶校验位 又可将DRAM分为非奇偶校验内存和奇偶校验内存 非奇偶校验内存的每1字节只有8位 而奇偶校验内存在每1字节 8位 外又额外增加了一位作为错误检测之用 10 ECC ErrorCheckingandCorrecting错误检查和纠正 ECC也是在原来的数据位上再外加若干位来实现的 对于8位数据 则需1位用于Parity检验 5位用于ECC 这额外的5位是用来重建数据的 学习情境一认知计算机系统 15 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 3双通道内存双通道内存技术其实是一种内存控制和管理技术 它依赖于芯片组的内存控制器发生作用 在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍 双通道内存技术是解决CPU总线带宽与内存带宽的矛盾的低价 高性能的方案 16 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 4DDR3SDRAM内存的物理结构以一品牌为威刚 A DATA 的DDR3内存条为例讲述DDR3内存条的结构 如图4 8所示 17 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 1 PCB板PCB板的电气性能也是决定内存稳定性的关键 各种电子元件以及内存芯片都集中在其中一面 导线则集中在另一面 内存条的PCB板多数都是绿色的 PCB板设计很精密 采用了多层设计 例如 4层或6层等 其内部也有金属的布线 学习情境一认知计算机系统 18 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 2 金手指金手指实际上是在一层铜皮 也叫覆铜板 上通过特殊工艺再覆上一层金 因为金不易被氧化 具有超强的导通性 内存处理单元的所有数据流 电子流正是通过金手指与内存插槽的接触点与PC机系统进行交换 作为输出输入端口 做工出色的内存其金手指富有金属光泽 圆润无毛刺 学习情境一认知计算机系统 19 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 3 内存芯片内存上的芯片也称为内存颗粒 是内存的灵魂所在 内存的性能 速度 容量都是由内存芯片决定的 内存芯片上都印刷者芯片标签 这是了解内存性能参数的重要依据 不同厂商的内存颗粒在速度 性能上也有很多不同 内存芯片颗粒如图4 9所示 图4 9内存芯片 学习情境一认知计算机系统 20 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 4 内存芯片空位一般内存每面焊接8片内存芯片 如果多出一个空位没有焊接芯片 则这个空位是预留ECC校验模块的位置 5 电容PCB板上还有一些必不可少的电子元件就是电容和电阻 这是为了提高内存条电气性能 增加内存抗电磁干扰的作用 电容一般在PCB边缘以及DRAM芯片周围 如图4 10所示 图4 10内存条上的电容 学习情境一认知计算机系统 21 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 6 电阻内存上的电阻采用贴片式电阻 因为在数据传输的过程中要对不同的信号进行阻抗匹配和信号衰减 所以很多地方都要用到电阻 一般好的内存条电阻的分布规划也很整齐合理 7 内存固定卡缺口内存条插到主板上后 主板上的内存插槽会有两个夹子牢固地扣住内存 这个缺口便是用于固定内存用的 8 内存针脚缺口内存针脚上的缺口一是用来防止内存插反 二是用来区分不同的内存 以前的SDRAM内存条是有两个缺口的 而DDR则只有一个缺口 不能混插 学习情境一认知计算机系统 22 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 9 SPDSPD SerialPresenceDetect 串行存在检测 是一个8针脚的小芯片 它实际上是一个EEPROM可擦写存储器 容量为256字节 可以写入一点信息 信息中包括芯片厂商 内存厂商 工作频率 容量 电压 行地址 列地址数量 是否具备ECC校验 各种主要操作时序 如CL tRCD tRP tRAS 等 以协调计算机系统更好地工作 10 标签内存条上一般有芯片标签 通常包括厂商名称 单片容量 芯片类型 工作速度 生产日期等内容 其中还可能有电压 容量系数和一些厂商的特殊标识在里面 芯片标签是观察内存条性能参数的重要依据 学习情境一认知计算机系统 23 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 5DDR2SDRAM的主要参数1 CAS和RASCAS ColumnAddressStrobe或ColumnAddressSelect 列地址选通脉冲 在整个内存矩阵中 CAS按列地址管理物理地址 因此在稳定的基础上 这个参数值越低越好 RAS RowAddressStrobe 行地址选通脉冲 在DRAM数据位中 用列地址和行地址的交叉点定位每个单元的存储地址 行地址的选通由RAS控制 24 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 2 CAS等待时间CLCASLatency又称为CAS的延迟时间 意思是CAS信号需要经过多少个时钟周期之后才能读写数据 即纵向地址脉冲的反应时间 同时该参数也决定了在一次内存突发传送过程中完成第一部分传送所需要的时钟周期数 这个参数越小 内存的速度越快 设置参数一般为 2 0 2 5 3 0 学习情境一认知计算机系统 25 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 3 tRCDtRCD TimeofRAStoCASDelay 表示内存RAS传输到CAS的延迟时间 该参数可以控制SDRAMRAS信号与CAS信号之间的延迟 一般为2 3 4 4 tRPtRP TimeofROWPrecharge 表示内存RAS预充电时间 该参数可以控制在进行SDRAM刷新操作之前RAS预充电所需要的时钟周期数 一般为2 3 4 学习情境一认知计算机系统 26 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 5 tRAStRAS TimeofRowActiveStrobetRAS 表示行地址选通脉冲时间 从收到一个请求后到初始化RAS真正开始接收数据的间隔时间 一般为5 8 6 TCK即TCLK 系统时钟周期 它可以反映内存所能运行的最大频率 数字越小说明内存芯片所能运行的频率越高 许多内存标号的尾数就是tCK 如标明 6 就说明运行时钟周期为6ns 学习情境一认知计算机系统 27 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 7 tACAccessTimefromCLK 最大CAS延迟时的最大访问时间 PC100规范要求在CL 3时tAC不大于6ns 而PC133规范要求tAC不超过5 4ns DDR内存对tAC也有一定的要求 对于DDR266 tAC的允许范围是 0 75ns 对于DDR333和DDR400 则是 0 7ns 8 BankBank数表示该内存的物理存储体的数量 相当于列的意思 学习情境一认知计算机系统 28 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 9 ParityCheck奇偶校验 是通过在每1字节上加一个数据位对数据进行检查的一种校验方法 这个附加位用来表示该字节中的 1 的数目是奇数还是偶数 通过这个附加位就可以验证读写的过程中是否出现了错误 奇偶校验内存可以检测出部分错误 但不能纠正错误 10 Bankinterleave在大量数据写入或读取分散性数据的时候 如果在当前Bank读取完成后再转移到其它Bank 就要经过一个预充电时间 通过使不同Bank的读取和预充电时间交错进行而互不干扰 会减少充电周期对工作效率的影响 从而提高内存的性能 常见的有2路Bankinterleave 4路Bankinterleave等模式 学习情境一认知计算机系统 29 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 6内存芯片封装1 TSOP封装2 BGA封装3 CSP封装 30 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 1 TSOP封装TSOP ThinSmallOutlinePackage 薄型小尺寸封装 封装是在芯片的周围做出针脚 采用SMT技术 表面安装技术 直接附着在PCB的表面 是目前主流的封装形式 改进型的TSOP技术TSOPII目前广泛应用于SDRAM DDRSDRAM内存上 如图3 12所示 图3 12TSOP内存封装技术 学习情境一认知计算机系统 31 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 2 BGA封装BGA BallGridArrayPackage 球栅阵列封装 封装的最大特点是BGA芯片的边缘没有针脚 而是通过芯片下面的球状引脚与印制板连接 目前DDR2采用的FBGA Fine PitchBallGridArray 细密球栅阵列封装 封装也属于BGA体系 为BGA的改进型 如图3 13所示 图3 13FBGA内存封装技术 学习情境一认知计算机系统 32 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 3 CSP封装CSP ChipScalePackage 芯片级封装 是最新一代的内存芯片封装技术 该封装比较脆弱 PCB板的变形有可能引起芯片破裂 目前该封装技术主要用于DDR3内存 如图3 14技术 图3 14CSP内存封装技术 学习情境一认知计算机系统 33 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 7常见的DDRSDRAM内存芯片虽然内存条的品牌较多 如 Kingston 金士顿 Leadram 超胜 Samsung 三星 Apacer 宇瞻 Kingmax 胜创 等 但内存芯片的制造商只有几家 所以许多不同品牌的内存条上焊接着相同型号的内存芯片 常见的内存芯片制造商有 Samsung MicronHynix 现代 MoselVitelic Infineon Nanya等 34 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 4 2 8常见的DDR2 3SDRAM内存标识各种内存都有各自的编号 在内存芯片上的编号提供了内存关键参数的相关信息 主要包括 1 芯片的容量2 芯片的位宽3 芯片的逻辑Bank数量4 芯片的工作速度 35 2020 3 18 单元2 选购计算机硬件 1 海力士DDR2 3内存编号例如 海力士DDR2内存编码规则 HYXXXXXXXXXXXXX XXX 第一字段 第1 2位 表示芯片品牌 HY代表海历士 Hynix 内存芯片 第二字段 第3 4位 表示芯片品牌产品类型 5P代表DDR2SDRAM内存 第三字段 第5位 表示工作电压 S代表VDD 1 8V VDDQ 1 8V 第四字段 第6 7位 表示容量与刷新速度 28代表128Mb 4K 64ms 56代表256Mb 8K 64ms 12代表512Mb 8K 64ms 1G代表1Gb 8K 64ms 2G代表2Gb 8K 64ms 第五字段 第8 9位 表示芯片结构 4代表 4 8代表 8 16代表 16 32代表 32 36 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 第六字段 第10位 表示内存芯片内部由几个Bank组成 1代表2Bank 2代表4Bank 3代表8Bank 第七字段 第11位 表示电气接口 1代表SSTL 18 2代表SSTL 2 第八字段 第12位 表示内存芯片的修正版本 空白代表第一版 A代表第二版 B代表第三版 C代表第四版 第九字段 第13位 表示功率消耗能力 空白代表正常功耗 L代表低功耗 K代表ReducedPower 第十字段 第14位 表示内存芯片的封装方式 F代表FBGAsingleDie封装 S代表FBGAStack封装 Hynix M代表FBGADDP封装 第十一字段 第15位 表示内存芯片的封装材料 空白代表正常 P代表Leadfree R代表Lead Halogenfree 学习情境一认知计算机系统 37 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 第十二字段 第16 17位 表示内存芯片的速度标识 E3代表DDR2 400 3 3 3 E4代表DDR2 400 4 4 4 C3代表DDR2 533 3 3 3 C4代表DDR2 533 4 4 4 C5代表DDR2 533 5 5 5 Y4代表DDR2 667 4 4 4 Y5代表DDR2 667 5 5 5 Y6代表DDR2 667 6 6 6 S5代表DDR2 800 5 5 5 S6代表DDR2 800 6 6 6 第十三字段 第18位 表示工作温度类型 此字段也可空白 I代表工业温度 400C 850C E代表扩大温度 250C 850C 例如 一条海力士DDR2内存 使用HY5PS2G431CMP S6内存芯片 表示一款DDR2800 容量2GB FBGA封装的内存 学习情境一认知计算机系统 38 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 2 三星DDR2内存编号三星DDR2内存编码规则 K4TXXXXXXX XXXX 如下 第一字段 第1位 表示芯片品牌 K代表是三星内存芯片 第二字段 第2位 表示芯片类型 4代表DRAM 第三字段 第3位 表示芯片的细分类型说明 T代表DDR2SDRAM 第四字段 第4 5位 表示容量 56代表256Mb 51代表512Mb 1G代表1Gbit 2G代表2Gb 4G代表4Gb 学习情境一认知计算机系统 39 学习情境一认知计算机系统 单元2 选购计算机硬件 第五字段 第6 7位 表示芯片结构 位宽 08代表 8 16代表 16 32代表 32 第六字段 第8位 表示逻辑Bank数量 3代表4Bank 4代表8Bank 第七字段 第9位 表示接口类型与电压 Q代表SSTL 1 8V 1 8V 1 8V 第八字段 第10位 表示产品版本 字母越靠后越新 用M A B C D E F G H Q分别代表第1 2 3 4 5 6 7 8 9 17版 第九字段 第11位 表示封装类型 Z代表FBGA Lead free J代表FBGADDP Lead free H代表FBGA Lead free Halogen free M代表FBGADDP Lead fr