电脑组装与维修PPT学习课件

课前导读内存概述如何选购内存安装内存内存的使用与维护课后练习 第四课内存 课前导读 基础知识重点知识了解知识 基础知识 内存的作用 内存的种类 让读者初步认识和了解内存 重点知识 内存的性能指标 内存的安装 读者仔细阅读相关内容 并掌握内存的安装方法 了解知识 内存的选购和内存的品牌 内存概述 内存的作用内存的种类内存的性能指标 内存是用来临时存放数据的存储器 它泛指电脑中用来存放数据的半导体存储单元 它的容量和性能将直接影响电脑的运行速度 内存的作用 内存 Memory 也称内存储器或主存 就像人体大脑的记忆系统 用于存放电脑的运行程序和处理的数据 只要打开电源启动电脑 内存中就会有各种各样的数据信息存在 可以说它永远也不会空闲着 当运行电脑程序时 程序将首先被读入内存中 然后在特定的内存中开始执行 并且处理的结果也将保存在该内存中 也就是说内存会和CPU之间频繁地交换数据 没有内存 CPU的工作将难以开展 电脑也无法启动 内存的种类 按照工作原理分按照内存的性能分按内存的封装方式分 按照工作原理分 按照内存的工作原理主要分为两类 一类是RAM RandomAccessMemory 即随机存取存储器 存储的内容可通过指令随机读写访问 RAM中存储的数据在掉电时会丢失 因而只能在开机运行时存储数据 其中RAM又可以分为两种 一种是DynamicRAM DRAM 动态随机存取存储器 另一种是StaticRAM SRAM 静态随机存取存储器 由于DRAM具有集成度高 结构简单 功耗低 生产成本低等特点 主要应用在电脑的主存储器中 如内存条 而SRAM结构相对较复杂 造价高 速度快 所以一般SRAM多应用于高速小容量存储器中 如Cache 另一类是ROM ReadOnlyMemory 即只读存储器 只能从中读取信息而不能任意写入信息 ROM虽然价格高 容量小 但由于其具有掉电后数据可保持不变的优点 因此多用于存放一次性写入的程序或数据 按照内存的性能分 FPMRAM FastPageModeRAM EDORAM ExtendedDataOutRAM SDRAM SynchronousDynamicRAM DDRSDRAM DualDateRateSDRAM RDRAM RambusDRAM FPMRAM FPM 快页模式 是较早的个人电脑普遍使用的内存 它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据 现在已很难看到使用这种内存的电脑系统了 EDORAM EDO 扩展数据输出 内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔 每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据 大大地缩短了存取时间 使存取速度提高30 达到60ns EDO内存主要用于72线的SIMM内存条 以及采用EDO内存芯片的PCI显卡 这种内存流行在486以及早期的奔腾电脑系统中 它有72线和168线之分 采用5V电压 位宽32bit 可用于IntelFX VX芯片组主板上 所以某些使用奔腾100 133的电脑系统目前还在使用它 不过要注意的是 由于它采用5V电压 跟下面将要介绍的SDRAM不同 SDRAM为3 3V 两者混合使用很容易会被烧毁 因此在使用前最好了解一下该主板使用的是3 3V还是5V电压 SDRAM SDRAM 同步动态随机存取存储器 将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起 使RAM和CPU能够共享一个时钟周期 以相同的速度同步工作 与EDO内存相比 速度能提高50 SDRAM内存如图4 1所示 图4 1 SDRAM基于双存储体结构 内含两个交错的存储阵列 当CPU从一个存储体或阵列访问数据时 另一个就已为读写数据做好了准备 通过这两个存储阵列的紧密切换 读取效率就能得到成倍的提高 SDRAM的速度早已超过了100MHz 存储时间已达到5 8ns SDRAM内存的命名规则是基于工作频率的 规格有PC100和PC133 PC150 PC166其实是PC133的延伸 两种 SDRAM不仅可用作主存 在显卡上的内存方面也有广泛应用 SDRAM采用的是64位数据读写形式 内存条的引脚为168线 采用双列直插式的DIMM内存条 读写速度最高达到了10ns DDRSDRAM DDRSDRAM是SDRAM的更新换代产品 是目前最流行的内存 它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据 这样不需要提高时钟的频率就能成倍提高SDRAM的速度 并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽 DDRSDRAM内存如图4 2所示 图4 2 同SDRAM一样 DDRSDRAM也是采用64位的并行数据总线 使用2 5V电压 从外观上来看 DDRSDRAM与SDRAM相比差别并不大 它们具有相同的长度与同样的管脚距离 然而DDRSDRAM内存具有184pin和一个小缺口 管脚数比SDRAM多出16pin 这些管脚主要包含了新的阀门控制 时钟 电源和接地等信号 DDRSDRAM内存是基于传输速率命名的 主要分为PC1600 PC2100 PC2700 PC4200 也称为DDR200 DDR266 DDR333 DDR400 分别对应工作于100MHz 实际相当于200MHz 133MHz 实际相当于266MHz 166MHz 实际相当于333MHz 200MHz 实际相当于400MHz 的频率下 RDRAM RDRAM 存储器总线式动态随机存储器 是Rambus公司开发的具有系统带宽 芯片到芯片接口设计的新型DRAM 它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据 同时使用低电压信号 在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据 RDRAM内存如图4 3所示 图4 3 RDRAM需要RIMM插槽及芯片组配合 而且RDRAM要求RIMM插槽必须全部插满 空余的RIMM插槽要用专用的RDRAM终结器插满 RDRAM具有相当高的数据传输率 就一个通道而言 800MHz的RDRAM带宽为800MHz 16位 1 6GB s 若是两个通道 则可提升为3 2GB s 若是4个通道 将达到6 4GB s RDRAM是基于传输速率命名的 主要分为PC600 PC800 PC1066 分别对应于工作在75MHz 实际相当于300MHz 100MHz 实际相当于400MHz 133MHz 实际相当于533MHz 频率下 按内存的封装方式分 SOJTSOPTiny BGABLPCSP 内存其实是由数量庞大的集成电路组成的 只不过这些电路都需要最后封包完成 这类将集成电路封包的技术就是封装技术 封装也可以说是安装半导体集成电路芯片用的外壳 它不仅担任放置 固定 密封 保护芯片和增强导热性能的作用 而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁 芯片上的接点用导线连接到封装外壳的导线上 这些导线又通过印制电路板上的导线与其他部件建立连接 因此对于很多集成电路产品而言 封装技术都是非常关键的一环 根据内存的封装形式 可以将内存分为以下几类 SOJ SOJ SmallOut LineJ Lead 小尺寸J形引脚封装 封装方式 如图4 4所示 是指内存芯片的两边有一排小的J形引脚 直接黏着在印刷电路板的表面上 SOJ封装一般用在EDORAM内存上 图4 4 TSOP 大部分的SDRAM内存的芯片都是采用传统的TSOP ThinSmallOut LinePackage 薄形小尺寸封装 封装方式 TSOP封装方式是指外观上轻薄且小的封装 是在封装芯片的周围做出引脚 直接黏在PCB板的表面 焊点和PCB板的接触面积小 使得芯片向PCB板传递热量相对困难 相对于SOJ封装来说 TSOP封装厚度只有其1 3 采用TSOP封装方式封装的内存如图4 5所示 图4 5 Tiny BGA Tiny BGA TinyBallGridArray 小型球栅阵列封装 封装方式能减小芯片和整个内存的PCB的面积 Tiny BGA可视为超小型的BGA封装 Tiny BGA封装的电路连接也和传统方式不同 内存芯片和电路板的连接依赖芯片中心位置的细导线 在Tiny BGA封装中 内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB上的 由于焊点和PCB的接触面积较大 所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去 Kingmax内存采用的就是Tiny BGA封装方式 Kingmax内存如图4 6所示 图4 6 BLP BLP BottomLeadPackage 底部引脚封装 封装方式是在传统封装技术的基础上采用的一种逆向电路 由底部直接伸出引脚 其优点就是能节省大约90 的电路 使封装尺寸及芯片表面温度大幅下降 和传统的TSOP封装的内存颗粒相比 BLP封装明显要小很多 BLP封装与Kingmax内存的Tiny BGA封装比较相似 BLP的封装技术使得电阻值大幅下降 芯片温度也大幅下降 工作的频率可达到更高 BLP封装方式如图4 7所示 图4 7 CSP CSP ChipScalePackage 芯片型封装 封装是在BGA基础上发展而来的 CSP可以让芯片面积与封装面积之比超过1 0 14 约为普通BGA的1 3 仅相当于TSOP内存芯片面积的1 6 这样在相同的体积下 内存可以装入更多的芯片 从而增大单位容量 与BGA封装相比 同等空间下CSP封装可以将存储容量提升3倍 CSP封装不但体积小 同时也更薄 从金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0 2mm 大大提升了内存芯片在长时间运作后的可靠性 线路阻抗显著减小 芯片速度也随之得到大幅度的提升 此外 CSP封装内存芯片的中心导线形式有效地缩短了信号的传导距离 其衰减也随之减少 芯片的抗干扰 抗噪性也能得到大幅度提升 这也使得其存取时间比BGA封装快15 20 CSP封装的内存条如图4 8所示 图4 8 内存的性能指标 tCK 时钟周期 存取时间CAS的延迟时间tACECC综合性能 tCK 时钟周期 tCK代表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 对于一片普通的PC 100的SDRAM内存条来说 其芯片上的标识10代表了它的运行时钟周期为l0ns 即可在100MHz的外频下正常工作 大多数内存标号的尾数表示tCK周期 如PC 133标准要求tCK的数值不大于7 5ns 存取时间 存取时间代表读取数据所延迟的时间 目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5 6 7 8或10ns 如LG的PC100SDRAM芯片上的标识为7J或7K 说明它的存取时间为7ns 但它的系统时钟频率依然是10ns 外频为100MHz CAS的延迟时间 CL CASLatency 为CAS ColumnAddressStrobe 列地址控制器 的延迟时间 这是纵向地址脉冲的反应时间 也是在一定频率下衡量支持不同规范内存的重要标志之一 如现在大多数的SDRAM 在外频为100MHz时 都能在CL 2或CL 3的模式下运行 也就是说 它们读取数据的延迟时间可以是两个时钟周期也可以是3个时钟周期 在SDRAM的制造过程中 可以将这个特性写入SDRAM的EEPROM 即SPB 中 在开机时主板的BIOS就会检查此项内容 并以CL 2这一默认的模式运行 tAC tAC是CAS延迟时的最大输入时钟值 PC 100规范要求在CL 3时 tAC不大于6ns 而某些内存编号的尾数表示的就是这个值 ECC ECC是新型内存中普遍提到的一种技术名词 它是内存校验的一种 ECC与传统的奇偶校验 Parity 类似 然而奇偶校验只能检测到错误所在 并不能进行纠正 ECC却可以纠正绝大多数错误 它不仅能够检测一位错误 而且能够纠正一位错误 这意味着系统能在不中断和不破坏数据的情况下继续运行 一般来说 内存条上的内存芯片是以双数形式出现的 如果有时看到单数的内存芯片 说明该内存是支持ECC ErrorCorrectionCoding或ErrorChechingandCorrecting 是一种具有自动纠错功能的内存 的 也就是说一旦发现内存其中一颗内存芯片有问题时 第5颗 第9颗或第17颗内存芯片就会自动替补 综合性能 对于PC100内存来说 就是要求当CL 3的时候 tCK Systemclockcycletime 的数值要小于10ns tAC AccesstimefromCLK 要小于6ns 这里强调是CL 3是因为对于同一个内存条 当设置不同CL数值时 tCK的值很可能不相同 当然tAC的值也不太可能相同 总延迟时间的计算公式如下 总延迟时间 系统时钟周期 CL CASLatency 模式数 存取时间 如某PC100内存的存取时间为6ns 可设定CL模式数为2 即CASLatency 2 则总延迟时间 10ns 2 6ns 26ns 这就是评价内存性能高低的重要数值 如何选购内存 了解内存品牌及识别内存选购内存应注意的问题 了解内存品牌及识别内存 SamsungMicronHyundaiGeil 目前市场上内存品牌较多 不过真正生产内存芯片的厂商只有几家 其他很多内存制造商都是采用别人的内存颗粒 如Kingmax生产的内存就是采用好几家内存芯片厂商生产的内存颗粒 全球的内存芯片厂商有Samsung Hyundai KingSton等几家 Samsung Samsung是世界上最大的内存芯片制造商 目前市场上销售的优质内存大都采用Samsung的内存芯片 三星SDRAM内存芯片三星DDRAM内存芯片 三星SDRAM内存芯片 三星SDRAM内存芯片内存颗粒的型号采用16位数字编码命名 三星SDRAM内存芯片编号具有一定的含义 例如 KM416S16230A G10的含义为 KM表示三星内存 4代表RAM种类 4 DRAM 16代表内存芯片组成x16 4 x4 8 x8 16 x16 S代表SDRAM 16代表内存芯片密度16Mbit 1 1M 2 2M 4 4M 8 8M 16 16M 2代表刷新 0 4K 1 2K 2 8K 3表示内存排数 2 2排 3 4排 0代表内存接口 0 LVTTL 1 SSTL A代表内存版本 空白 第1代 A 第2代 B 第3代 G代表电源供应 G 自动刷新 F 低电压自动刷新 10代表最高频率 7 7ns 143MHz 8 8ns 125MHz 10 10ns 100MHz H 100MHz CAS值为2 L 100MHz CAS值为3 三星内存的容量可通过编号计算出来 即用 S 后的数字乘S前的数字 得到的结果即为容量 即该内存为256MBSDRAM内存 刷新为8K 内存Banks为3 内存接口LVTTL 第2代内存 自动刷新 速度是10ns 100MHz 三星DDRAM内存芯片 三星DDRAM内存芯片编号 如KM416H4030T 表示 KM表示三星内存 4代表RAM种类 4 DRAM 16表示内存芯片组成x16 4 x4 8 x8 16 x16 32 x32 H代表内存电压 H DDRSDRAM 3 3V L DDRSDRAM 2 5V 4代表内存密度4Mbit 4 4M 8 8M 16 16M 32 32M 64 64M 12 128M 25 256M 51 512M 1G 1G 2G 2G 4G 4G 0代表刷新 0 64M 4K 15 6 s 1 32M 2K 15 6 s 2 128M 8K 15 6 s 3 64M 8K 7 8 s 4 128M 16K 7 8 s 3表示内存排数 3 4排 4 8排 0代表接口电压 0 混合接口LVTTL SSTL 3 3 V 1 SSTL 2 2 5V T表示封装类型 T 66针TSOPII B BGA C 微型BGA CSP Z代表速度133MHz 5 5ns 200MHz 400Mbit s 6 6ns 166MHz 333Mbit s Y 6 7ns 150MHz 300Mbit s Z 7 5ns 133MHz 266Mbit s 8 8ns 125MHz 250Mbit s 0 10ns 100MHz 200Mbit s 即三星4MB 16 64MB内存芯片 3 3VDDRSDRAM 刷新时间0 64m 4K 15 6 s 内存芯片排数为4排 两面各两排 接口电压LVTTL SSTL 3 3 3V 封装类型为66针TSOPII 速度133MHz 如图4 9所示为三星DDRAM内存 图4 9 Micron SDRAMRambusDDRSDRAM Micron 美光 是美国最大的内存颗粒制造商 其SDRAM芯片编号格式为MT48abcdMefAgTG hij 其中MT代表Micron的产品 48代表产品家族 48 SDRAM 4 DRAM 46 DDRSDRAM 6 Rambus ab代表处理工艺 C 5VVccCMOS LC 3 3VVddCMOS V 2 5VVddCMOS cdMef设备号码 深度 宽度 无字母 bit K Kilobit KB M Megabit MB G Gigabit GB Mricron的容量 cd ef ef表示数据位宽 4 8 16 32分别代表4位 8位 16位和32位 Ag代表WriteRecovery Twr A2 Twr 2clk TG代表封装 TG TSOPII封装 DJ SOJ DW 宽型SOJ F 54针4行FBGA FB 60针8 16FBGA FC 60针11 13FBGA FP 反转芯片封装 FQ 反转芯片密封 F1 62针2行FBGA F2 84针2行FBGA LF 90针FBGA LG TQFP R1 62针2行微型FBGA R2 84针2行微型FBGA U BGA j代表功耗 L 低耗 空白 普通 hj代表速度 分成以下几类 SDRAM 在MicronSDRAM内存上 内存芯片上的参数含义如下 DRAM 4 40ns 5 50ns 6 60ns 7 70nsSDRAM x32DDRSDRAM 时钟率为CL3 15 66MHz 12 83MHz 10 100MHz 8x 125MHz 75 133MHz 7x 143MHz 65 150MHz 6 167MHz 55 183MHz 5 200MHzDDRSDRAM x4 x8 x16 时钟率为CL 2 5 8 125MHz 75 133MHz 7 143MHz Rambus 在MicronRambus内存上 内存芯片上的参数含义如下 4D 400MHz40ns 4C 400MHz45ns 4B 400MHz50ns 3C 356MHz45ns 3B 356MHz50ns 3M 300MHz53ns 的含义 8E支持PC66和PC100 CL2和CL3 75支持PC66 PC100 CL2和CL3 PC133 CL 3 7支持PC66 PC100 CL2和CL3 PC133 CL2和CL3 7E支持PC66 PC100 CL2和CL3 PC133 CL2 和CL3 DDRSDRAM 在MicronDDRSDRAM内存上 内存芯片上的参数含义如下 8支持PC200 CL2 75支持PC200 CL2 和PC266B CL 2 5 7支持PC200 CL2 PC266B CL2 PC266A CL 2 5 例如MT48LC16M8A2TG 75L ES表示美光的SDRAM 16M8 16 8MB 128MB 133MHz 如图4 10所示为MicronDDRAM内存 图4 10 Hyundai Hyundai是韩国较大的内存颗粒制造商 其生产的内存颗粒除了供应自己的品牌内存外 还供给其他内存厂家 现代的SDRAM内存兼容性非常好 支持DIMM的主板一般都可以顺利地使用它 其SDRAM芯片编号格式为 HY5abcdefghijklm no 其中HY代表现代的产品 5a表示芯片类型 57 SDRAM 5D DDRSDRAM b代表工作电压 空白 5V V 3 3V U 2 5V cde代表容量和刷新速度 16 16Mbit 4KRef 64 64Mbit 8KRef 65 64Mbit 4KRef 128 128Mbit 8KRef 129 128Mbit 4KRef 256 256Mbit 16KRef 257 256Mbit 8KRef fg代表芯片输出的数据位宽 40 80 16 32分别代表4位 8位 16位和32位 h代表内存芯片内部由几个Bank组成 1 2 3分别代表2个 4个和8个Bank 是2的幂次关系 I代表接口 0 LVTTL LowVoltageTTL 接口 j代表内核版本 可以为空白或A B C D等字母 越往后代表内核越新 k代表功耗 L 低功耗芯片 空白 普通芯片 lm代表封装形式 JC 400milSOJ TC 400milTSOP II TD 13mmTSOP II TG 16mmTSOP II no代表速度 7 7ns 143MHz 8 8ns 125MHz 10p 10ns PC 100CL2或3 10s 10ns PC 100CL3 10 10ns 100MHz 12 12ns 83MHz 15 5ns 66MHz 例如HY57V658010CTC 10s HY表示现代的芯片 57代表SDRAM 65是64Mbit和4Krefreshcycles 64ms 8是8位输出 10是2个Bank C是第4个版本的内核 TC是400milTSOP 封装 10S代表CL 3的PC 100 如图4 11所示为HYUNDAI内存 图4 11 Geil Geil 金邦 原樵风金条 金条分为 金 红 绿 银 蓝 5种内存条 各种金邦金条的SPD均是确定的 对应不同的主板 其中红色金条是PC133内存 金色金条 针对PC133服务器系统 适合双处理器主板 绿色金条是PC100内存 蓝A色金条针对AMD750 760K7系主板 面向超频玩家 蓝V色金条针对KX133主板 蓝T色金条针对KT 133主板 银色金条是面向笔记本电脑的PC133内存 金邦内存芯片编号 例如GL2000GP6LC16M84TG 7AMIR0032 的含义如下 其中GL2000代表芯片类型 GP代表金邦科技的产品 6代表产品家族 6 SDRAM LC代表处理工艺 C 5VVccCMOS LC 0 2微米3 3VVddCMOS V 2 5VVddCMOS 16M8是设备号码 深度 宽度 内存芯片容量 内存基粒容量 基粒数目 16 8 128Mbit 其中16 内存基粒容量 8 基粒数目 M 容量单位 无字母 bit K KB M MB G GB 4表示版本 TG是封装代码 DJ SOJ DW 宽型SOJ F 54针4行FBGA FB 60针8 16FBGA FC 60针11 13FBGA FP 反转芯片封装 FQ 反转芯片密封 F1 62针2行FBGA F2 84针 2行FBGA LF 90针FBGA LG TQFP R1 62针2行微型FBGA R2 84针2行微型FBGA TG TSOP 第二代 U BGA 7是存取时间 7 7ns 143MHz AMIR是内部标识号 以上编号表示金邦千禧条 128MB TSOP 第二代 封装 0 2微米3 3VVddCMOS制造工艺 7ns 143MHz速度 如图4 12所示为Geil内存 图4 12 选购内存应注意的问题 符合主板上的内存插槽要求速度要匹配注意内存的做工注意内存的品牌 符合主板上的内存插槽要求 不同的主板提供有不同线数的内存插槽 它们分别要求使用相应线数的内存条 目前的主板大多数只提供184线的内存插槽 配置时应仔细阅读主板说明书 看是否符合要求 速度要匹配 内存芯片的速度应与主板的速度匹配 不能低于主板运行的速度 否则会影响整个电脑系统的性能 注意内存的做工 内存的做工影响着内存的性能 一般来说 要使内存能稳定