微机组装与维护第4章-内存储器ppt课件

第4章内存储器,本章要点,本章主要介绍了内存基本知识、内存速度性能指标、常见内存条种类、内存条性能指标、内存条规范、内存的标识等知识，同时也介绍了虚拟内存概念。在学习过程中，要求掌握内存分类、内存条组成、RAM分类、内存数据存放形式、内存延迟时间计算、虚拟内存等知识，同时也要了解常见内存条种类、常见内存封装形式、常见内存条规范、常见内存识别以及常见内存条性能指标等知识。,本章难点,对内存数据存放形式的理解对内存延迟时间的计算的理解对虚拟内存概念的理解,4.1内存基本知识,内存分类内存条组成及结构RAM分类内存数据存放形式,1、内存分类,内存也就是主存储器，用于存放当前处于活动状态的程序和数据，是计算机不可缺少的组成部分。根据存储信息的方式不同，又可分为只读存储器和随机存储器两类。只读存储器（ROM，ReadOnlyMemory）:停电后数据不丢失。常被用来存放系统程序或一些专用程序，如主板上的BIOS程序就是用ROM存储。常见的有PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM等。随机存储器（RAM，RandomAccessMemory）:一旦关闭电源或发生断电，其中的数据就会丢失。只能用于暂时存放程序和数据，一般只用于存放各种现场的输入、输出数据，以及中间计算的结果。,2、内存条组成及结构,内存由内存芯片、PCB（印刷电路板）电路板、电阻和电容等元件组成。一片内存条上往往由单面8片或双面16片内存芯片构成。,内存条引脚俗称“金手指”，用于与主板内存条插槽相连接。金手指中间有一个或者两个缺口，缺口两侧不等长，以防在安装时插反。,3、RAM分类,动态RAM（DRAM）：靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息，由于电容会放电，为了保持数据，DRAM需定时刷新，故称动态RAM。静态RAM（SRAM）：靠双稳态触发器来记忆信息。由于晶体管开关速度很快，所以SRAM的读写速度也很快。动态RAM要比静态RAM集成度高、功耗低，成本也低，适于大容量存储器。而静态RAM要比动态RAM速度快，所以主内存通常采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用静态RAM。,4、内存数据存放形式,内存数据以存储单元为单位，按内存地址进行存放数据。内存地址一般按以下两种方式进行组织。1以队列方式进行组织,2以阵列方式进行组织,4.2内存速度性能指标(1),时钟周期（TCK，SystemClockCycleTime）：代表内存所能运行的最大频率，即每一时钟周期需用的时间。这个数字越小说明内存芯片所能运行的频率就越高，单位为ns。CAS延迟时间（CL，CASLatteney）：当一个读命令发出时至CAS信号定位内存之间的时延，称为CAS延迟时间，单位为时钟周期。这个值一般为2或者3个时钟周期，如大多数的SDRAM内存就运行在CL=2或3的模式下。延迟时间为2时钟周期的内存芯片在同等工作频率下要比延迟时间为3时钟周期的芯片速度快、性能好。,4.2内存速度性能指标(2),存取时间（TAC，AccessTimefromCLK）：读取数据所延迟的时间，即内存定位后至数据取出之间的时延，单位为ns。注意与时钟周期之间的区别。内存总延迟时间：上述三个参数综合评价内存的性能指标，其计算公式为，总延迟时间=TCKCL+TAC，如PC100内存，当CL=2、TCK值为10ns、TAC值为6ns时，则总延迟时间=10ns2+6ns=26ns。,4.3常见内存条种类（1）,FPMDRAM：快速页面模式动态存储器，通过快速的读写和刷新充电过程完成一个页面的存取过程。时钟周期一般为几十纳秒，工作在60MHz外频下，用于486及奔腾级的计算机中，为72线，5V电压，带宽为32bit，目前已被淘汰。EDODRAM：EDO称为扩展数据输出动态存储器，在FPM基础上改进的结果,读写周期缩短。一般为50ns60ns，工作在75MHz外频下，有72线和168线之分，5V电压，带宽32bit。,4.3常见内存条种类（2）,SDRAM:属于一种同步内存，即内存的时钟周期和CPU的外频同步。采用64bit读写数据宽度，168线，封装方式为双列直插式DIMM。目前SDRAM内存的主流有：（1）10ns的内存：工作外频为100MHz。（2）8ns的内存：工作外频为125MHz。（3）7ns的内存：工作外频为133MHz。,4.3常见内存条种类（3）,DDRSDRAM:为SDRAM的更新产品，DD是“双倍数据传输”（doubledatarate）的缩写，称为双倍速SDRAM。属于一种异步的内存，即内存时钟周期和CPU外频不一致，最高可以超过CPU外频的一倍。DDR与SDRAM的外观最大区别是：（1）DDR内存使用的是184线，普通SDRAM使用的是168线；（2）DDR的DIMM接口上只有一个缺口，普通的SDRAM有两个缺口。两者不能混合使用。,4.3常见内存条种类（4）,DDR2：为全新的下一代DDR内存技术标准，以533MHz工作频率开始，与主板的接口线为240线。以同样100MHz频率工作的DRAM，在不同内存标准上得到的内存带宽不同：SDRAM是800MB/s，DDRSDRAM是1600MB/s，DDR2SDRAM则达到了3200MB/s。,4.4内存封装形式（1）,随着存储技术不断提高，内存的封装形式经历了DIP、SIMM、DIMM、CSP内存等几个阶段。DIP内存：普通双列直插内存芯片。DIP内存直接焊接在主板上或者插在主板的DIP插座上。SIMM内存：是Single-InLineMemoryMedule的简写，即单边接触内存模组。SIMM内存是一条焊有多片内存芯片的印刷电路板，插在主板内存插槽中。,4.4内存封装形式（2）,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,DIMM内存：是DualIn-LineMemoryModule的简写，即双边接触内存模组，也就是说这种类型接口内存的插板的两边都有数据接口触片。168线内存条有32MB、64MB、128MB、256MB等。CSP内存：是ChipScalePackage的简写，意为“芯片级封装”，即封装面积与芯片面积趋于相同。该方式使得芯片的抗干扰、抗噪音性能以及散热性得到大幅提升。,4.5内存条性能指标（1）,引脚数：内存条引脚数是衡量内存条性能的一个重要指标，一般上，内存条引脚数越多性能就越好。包括地址引脚、数据引脚、控制引脚和其他引脚。内存容量：是指能容纳二进制信息的总量，即构成主存的存储单元的总和，它直接制约系统的整体性能指标。工作频率：内存条芯片的工作频率（时钟周期），单位为纳秒（ns）。常见的有10ns、8ns、7ns等，相应在内存条上标为-10ns、-8ns、-7ns等字样，数值越小，存取速度越快。,4.5内存条性能指标（2）,奇偶校验：用于保证数据的正确读写。内存条上是否有奇偶校验位可从外观上识别，若内存条上有9或3个内存芯片，则含有奇偶校验位。SPD：为串行存在探测（SerialPresenceDetect），是1个8针的（3mm4mm）256字节的EPROM芯片。型号多为24LC01B，位置一般处在内存条正面的右侧，内记录内存的工作频率、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。,4.6内存条规范（1）,内存结构规范是指对内存条的机械特性和电气特性所进行的严格规定。SDRAM规范：为INTEL公司提出的内存结构规范，主要有两种规范：PC100规范与PC133规范。PC100SDRAM规范：规定了内存条采用6层PCB板制作（分别为：信号层、电源层、信号层、基层、信号层、地线层），TCK（时钟周期）10ns，TAC（存取时间）6ns。PC133规范：要求TAC不超过5.4ns、TCK不超过7.5ns、稳定的工作频率为133MHz。,4.6内存条规范（2）,DDRRAM规范：为SDRAM的改正版本，速度和容量有了提高。本质上，DDR不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据。,4.7虚拟内存,虚拟存储技术是在主存和辅存之间，利用附加的硬件及存储管理软件将主存和辅存的地址空间统一编址，形成一个庞大的存储空间。在虚拟存储系统中，基本信息传送单位可采用段、页或段页等几种不同的方式。在Windows操作系统中，虚拟内存由Windows系统统一管理，用户不必考虑内存的大小，只需按自己的实际需要去做便可以了。,小结,内存是计算机的主要组成部件，用于存放程序和数据，它由只读存储器和随机存储器两类组成。随机存