计算机组成与维护第4章内存

计算机维护与维修,第四章内存,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存储功能的集成电路。,内存广义的定义用来存储程序和数据的部件。,内存的作用,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。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,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（ROM）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,内存的作用,奇偶校验奇偶校验（ParityCheck）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”的个数必须为奇数个。,内存的校验,ECCECC（ErrorCheckandCorrect）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,1内存容量内存容量是指内存的存储单元的数量，单位是字节（Byte）、千字节（KB）和兆字节（MB）。1MB=210KB=1024KB=220Byte=10241024Byte。,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。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。,内存的主要技术指标,2内存速度(续),内存的主要技术指标,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。,内存的主要技术指标,3、CLCL是CASLstency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=100MHz*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；DDRSDRAM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DDR2SDRAM内存的工作电压一般在1.8V左右。,内存选配指南,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533MHZDDR266，如主板支持双通道，则选两条正好匹配。800MHZDDR400，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，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,内存的分类,ROM存储器,ROM（ReadOnlyMemory）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，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（BasicInputOutputSystem）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，所以也叫做ROMBIOS。,ROM存储器(续),ROM存储芯片PROMEPROMEEPROM,图4-1EPROM和EEPROM,RAM存储器,RAM存储器按芯片类型分类:RAM（RandomAccessMemory）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:DRAM动态随机存储器CMOSRAM互补型金属氧化物半导体SRAM静态随机存储器,DRAM芯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),1FPMFPM（FastPageMode）DRAM即快速页方式。FPM的芯片速度可达70ns，常用于486和586主板。2EDOEDO（ExtendedDataOutput）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主板。,RAM存储器按芯片访问方式分类:(续),RAM存储器(续),3SDRAMSDRAM（SynchronousDRAM）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。,RAM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),4RDRAMRDRAM（RambusDRAM）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),5DDRDDR（DoubleDataRate）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.DDRIIDRAMDDRII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（2bitPrefect）,而DDRII采用的是4位预取（4bitPrefect）。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1M4bit的存储芯片组成，如图4-4所示。,早期内存条(续),图4-430线SIMM内存条电路图,内存条插槽的一种叫做SIMM（SingleInlineMemoryModule）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（DoubleInlineMemoryModule）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PentiumCPU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线的内存扩展可提供64位，因此与64位的PentiumCPU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PentiumMMX（多能奔腾）、Pentium和Pentium主板。最初的DIMMSDRAM支持66MHz系统总线，目前还有支持100MHz和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),图4-5SIMM和DIMM内存条的结构,早期内存条(续),图4-6SIMM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，SDRAMDIMM为168PinDIMM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；DDRDIMM则采用184PinDIMM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184Pin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