第4章 内存简介ppt

1、1第4章 内存 4.1 4.1 内存发展历程内存发展历程 4.2 4.2 内存结构和性能指标内存结构和性能指标 内存条结构内存条结构 内存性能指标内存性能指标 4.3 4.3 内存选购内存选购2第4章 内存 在计算机的组成结构中，存储器是非常重要的部分，是用于在计算机的组成结构中，存储器是非常重要的部分，是用于存储程序和数据的部件。存储器的种类很多，按其用途可分为主存储程序和数据的部件。存储器的种类很多，按其用途可分为主存储器（简称主存或内存）和辅助存储器（简称外存）。存储器（简称主存或内存）和辅助存储器（简称外存）。 主存只用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，主存只用于暂时存放程

2、序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的程序和数据就会丢失。其特点是速度快、价格高、容量小，其中的程序和数据就会丢失。其特点是速度快、价格高、容量小，负责直接与负责直接与 CPUCPU交换指令和数据。随着交换指令和数据。随着CPUCPU主频的提升，为了让主频的提升，为了让微机发挥出最大的效能，内存的地位也越来越重要，内存的容量微机发挥出最大的效能，内存的地位也越来越重要，内存的容量与性能已成为决定微机整体性能的决定性因素之一。广义的内存与性能已成为决定微机整体性能的决定性因素之一。广义的内存分为随机存储器分为随机存储器RAM RAM （Random Access Memory）、只读存储器只读

3、存储器ROM ROM （Read Only Memory）和和CacheCache等。这里介绍的是狭义的内等。这里介绍的是狭义的内存储器，也就是常说的内存条。存储器，也就是常说的内存条。 3 4.1内存发展历程 作为作为PCPC不可缺少的重要核心部件不可缺少的重要核心部件内存，它伴随内存，它伴随着着DIYDIY硬件走过了多年历程。内存从规格、技术、总线硬件走过了多年历程。内存从规格、技术、总线带宽等不断更新换代。不过我们有理由相信，内存的带宽等不断更新换代。不过我们有理由相信，内存的更新换代可谓万变不离其宗，其目的在于提高内存的更新换代可谓万变不离其宗，其目的在于提高内存的带宽，以满足带宽，以

4、满足CPUCPU不断升高的带宽要求、避免成为高速不断升高的带宽要求、避免成为高速CPUCPU运算的瓶颈。运算的瓶颈。 1 1内存条概念内存条概念 2 2SIMM SIMM 内存内存 3 3EDO DRAMEDO DRAM内存内存 4 4SDRAM SDRAM 内存内存 5 5RambusRambus DRAM DRAM内存内存 6 6DDRDDR内存内存 7 7DDR2DDR2内存内存4 4.1内存发展历程1 1内存条概念内存条概念在刚开始的时候，在刚开始的时候，PCPC上所使用的内存是一块块的集上所使用的内存是一块块的集成电路成电路ICIC，就必须将其焊接到主板上，但这也给后，就必须将其焊接

5、到主板上，但这也给后期维护带来的问题，因此，期维护带来的问题，因此，PCPC设计人员推出了模块设计人员推出了模块化的条装内存，每一条上集成了多块内存化的条装内存，每一条上集成了多块内存ICIC，同时，同时在主板上也设计相应的内存插槽，这样内存条就方在主板上也设计相应的内存插槽，这样内存条就方便随意安装与拆卸了，内存的维修、升级都变得非便随意安装与拆卸了，内存的维修、升级都变得非常简单，这就是内存常简单，这就是内存“条条”的来源。的来源。5 4.1内存发展历程2 2SIMM SIMM 内存内存 30线(16位,DRAM) 在在8028680286主板刚推出的时候，内存条采用了主板刚推出的时候，内

6、存条采用了SIMMSIMM（Single In-line Memory ModulesSingle In-line Memory Modules，单边接触内存模，单边接触内存模组）接口，容量为组）接口，容量为30 pin30 pin、256 KB256 KB，必须是由，必须是由8 8 片数片数据位和据位和1 1 片校验位组成片校验位组成1 1 个个bankbank，正因如此，我们见，正因如此，我们见到的到的30 pin SIMM30 pin SIMM一般是四条一起使用。随后，在一般是四条一起使用。随后，在1988 1988 1990 1990 年当中，年当中，PC PC 技术迎来另一个发展高峰

7、，技术迎来另一个发展高峰，也就是也就是386386和和486486时代，此时时代，此时CPU CPU 已经向已经向16 bit 16 bit 发展，发展，所以所以30pin SIMM 30pin SIMM 内存再也无法满足需求，其较低的内内存再也无法满足需求，其较低的内存带宽已经成为急待解决的瓶颈，所以此时存带宽已经成为急待解决的瓶颈，所以此时72 pin 72 pin SIMM SIMM 内存出现了内存出现了。6 4.1内存发展历程3 3EDO DRAMEDO DRAM内存内存 72线(32位,EDO) EDO DRAMEDO DRAM内存（内存（Extended Data Out RAME

8、xtended Data Out RAM，扩展数据输，扩展数据输出随机存取存储器），它取消了扩展数据输出内存与传输内出随机存取存储器），它取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔，在把数据发送给存两个存储周期之间的时间间隔，在把数据发送给CPUCPU的同的同时去访问下一个页面，故而速度要比普通时去访问下一个页面，故而速度要比普通DRAMDRAM快快15-30 %15-30 %。工作电压为一般为工作电压为一般为5 V5 V，带宽，带宽32 bit32 bit，速度在，速度在40ns40ns以上，其以上，其主要应用在当时的主要应用在当时的486486及早期的及早期的Pentium

9、Pentium电脑上。电脑上。 7 4.1内存发展历程4 4SDRAM SDRAM 内存内存 168线(64位,SDRAM和RAMBUS DRAM) 第一代第一代SDRAM SDRAM （Synchronous DRAMSynchronous DRAM，同步动态随机存取，同步动态随机存取存储器）内存为存储器）内存为PC66 PC66 规范，但很快由于规范，但很快由于Intel Intel 和和AMDAMD的频的频率之争将率之争将CPUCPU外频提升到了外频提升到了100 MHz100 MHz，所以，所以PC66PC66内存很快内存很快就被就被PC100PC100内存取代，接着内存取代，接着13

10、3 MHz 133 MHz 外频的外频的PIIIPIII以及以及K7K7时时代的来临，代的来临，PC133PC133规范也以相同的方式进一步提升规范也以相同的方式进一步提升SDRAM SDRAM 的整体性能，带宽提高到的整体性能，带宽提高到1 GB/sec1 GB/sec以上。由于以上。由于SDRAM SDRAM 的带的带宽为宽为64 bit64 bit，正好对应，正好对应CPU CPU 的的64bit 64bit 数据总线宽度，因此数据总线宽度，因此它只需要一条内存便可工作，便捷性进一步提高。它只需要一条内存便可工作，便捷性进一步提高。8 4.1内存发展历程5 5RambusRambus D

11、RAM DRAM内存内存 IntelIntel为了达到独占市场的目的，与为了达到独占市场的目的，与RambusRambus联合在联合在PCPC市场推广市场推广RambusRambus DRAM DRAM内存（内存（RambusRambus DRAM DRAM，存储器，存储器总线式动态随机存取存储器）总线式动态随机存取存储器） 。其采用了新一代高速。其采用了新一代高速简单内存架构，基于一种类简单内存架构，基于一种类RISCRISC理论，使得整个系统理论，使得整个系统性能得到提高。性能得到提高。RambusRambus DRAM DRAM曾一度被认为是曾一度被认为是Pentium Pentium

12、4 4 的最佳配置的最佳配置, ,以外的为现在的市场所淘汰以外的为现在的市场所淘汰- -价格昂贵。价格昂贵。9 4.1内存发展历程6 6DDRDDR内存内存DDR SDRAMDDR SDRAM（Dual Date Rate SDRAMDual Date Rate SDRAM，双倍速率，双倍速率SDRAM SDRAM ）简称简称DDRDDR。DDRDDR是是SDRAMSDRAM的升级版本，的升级版本， DDRDDR在时钟信号上升在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDRDDR的数据传输速度的数据传输速度为传统为传统SDRAMSDRAM的两倍。由于仅多采用

13、了下降缘信号，因此的两倍。由于仅多采用了下降缘信号，因此并不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统并不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAMSDRAM相同，仅在时钟上升缘传输。相同，仅在时钟上升缘传输。DDR DDR 内存是作为一种内存是作为一种在性能与成本之间折中的解决方案，其目的是迅速建立在性能与成本之间折中的解决方案，其目的是迅速建立起牢固的市场空间，继而一步步在频率上改进，最终弥起牢固的市场空间，继而一步步在频率上改进，最终弥补内存带宽上的不足。补内存带宽上的不足。DDRDDR（184184线）线）10DDR2DDR2内存（内存（240240线）线） 7DDR2内存内

14、存 它在DDR内存的基础上发展而来，是DDR内存速率的2倍。由于采用了240个接触点的内存生产标准，因此其不能安装在支持DDR内存的插槽上。目前DDR2内存的主要型号包括DDR2 533、DDR2 667以及DDR2 800等。 4.1内存发展历程11 4.2内存结构和性能指标 内存条结构内存条结构1 1PCBPCB板基板基 内存条多数都是绿色的，这条长长的电路板基称为内存条多数都是绿色的，这条长长的电路板基称为PCBPCB板，也就是复合树脂板，因为如今的电路板设计都板，也就是复合树脂板，因为如今的电路板设计都很精密，所以都采用了多层设计，例如很精密，所以都采用了多层设计，例如4 4层或层或6

15、 6层等，层等，所以所以PCBPCB板实际上是分层的，其内部也有金属的布线板实际上是分层的，其内部也有金属的布线。12 4.2内存结构和性能指标 2 2内存颗粒内存颗粒 这便是内存条的这便是内存条的“灵魂灵魂”了，内存的性能、速度、了，内存的性能、速度、容量都是由内存颗粒组成的。容量都是由内存颗粒组成的。3 3内存颗粒空位内存颗粒空位 在内存条上你可能常看到这样的空位，这个位置在内存条上你可能常看到这样的空位，这个位置是留给另一片内存颗粒用的，如果单面内存颗粒数量是留给另一片内存颗粒用的，如果单面内存颗粒数量是偶数的话，那么就证明是一片可以工作的正常内存是偶数的话，那么就证明是一片可以工作的正

16、常内存了，如果在这个空位加上一片内存颗粒，单面内存的了，如果在这个空位加上一片内存颗粒，单面内存的数量就会变成数量就会变成9 9片，这种内存叫片，这种内存叫ECCECC内存，即奇偶校验内存，即奇偶校验内存内存. . ECCECC内存在计算机启动的时候内存在计算机启动的时候, ,可以进行内存测试可以进行内存测试, ,是一是一种速度换可靠的方案种速度换可靠的方案。13 4.2内存结构和性能指标4 4电容与电阻电容与电阻 内存当然也少不了要焊接上许多电容和电阻，因为内存当然也少不了要焊接上许多电容和电阻，因为内存条很精密，所以原件都采用了贴片式的元件，内存条很精密，所以原件都采用了贴片式的元件，体积

17、很小巧。体积很小巧。5 5内存固定卡内存固定卡 内存插到主板上后，主板上的内存插槽会有两个卡内存插到主板上后，主板上的内存插槽会有两个卡子牢固的扣住内存，这个缺口便是用于固定内存用子牢固的扣住内存，这个缺口便是用于固定内存用的。的。6 6内存脚缺口内存脚缺口 内存的脚上有这样两个缺口，这个缺口一是用来防内存的脚上有这样两个缺口，这个缺口一是用来防止内存插反的（只有一侧有），二是用来区分不同止内存插反的（只有一侧有），二是用来区分不同的内存。的内存。14 4.2内存结构和性能指标8 8金手指金手指 这一根根黄色的接触点是内存与主板内存这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分，数据就是靠它

18、们来传输的，通常槽接触的部分，数据就是靠它们来传输的，通常称为金手指。称为金手指。 9 9SPDSPD SPD SPD是一个八脚的小芯片，它实际上是一个是一个八脚的小芯片，它实际上是一个EEPROMEEPROM可擦写存贮器，这的容量有可擦写存贮器，这的容量有256256字节，可字节，可以写入信息，这信息中就可以包括内存的标准工以写入信息，这信息中就可以包括内存的标准工作状态、速度、响应时间等，以协调计算机系统作状态、速度、响应时间等，以协调计算机系统更好的工作。更好的工作。 内存精密内存精密, ,注意释放静电注意释放静电, ,轻拿轻放，手持边缘。轻拿轻放，手持边缘。15 4.2内存结构和性能指

19、标内存性能指标内存性能指标 1.1.内存容量：随着内存容量：随着DDR 2DDR 2性价比的提高，目前计算机性价比的提高，目前计算机内存有内存有256 MB256 MB、512 MB512 MB和和1 GB1 GB三种。三种。2.2.CLCL（CAS LatencyCAS Latency）：）：CLCL表示内存表示内存CASCAS延迟时间。内延迟时间。内存存CASCAS延迟时间控制延迟时间控制SDRAMSDRAM内存接收到一条数据读取内存接收到一条数据读取指令后要等待多少个时钟周期才实际执行该指令。指令后要等待多少个时钟周期才实际执行该指令。同时，该参数也决定了在一次内存突发传送过程中同时，该

20、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，可选：越小，内存的速度越快，可选：2.02.0、2.52.5、3.0 3.0 。16 4.2内存结构和性能指标3.3.存取速度、频率：内存在存取数据时，必须在规存取速度、频率：内存在存取数据时，必须在规定时间内送出四种信号，即行位址选择信号、定时间内送出四种信号，即行位址选择信号、列位址选择信号、读出或写入信号、读出或写列位址选择信号、读出或写入信号、读出或写入资料，完成这四个动作所需的时间即内存的入资料，完成这四个动作所需的时间即内存的存取速度。内

21、存的存取速度用存取速度。内存的存取速度用 -6-6、-5-5等表示，等表示，-5-5表示表示50 ns50 ns，存取频率是，存取频率是66.6 MHz66.6 MHz。4.4.数据带宽：内存的数据带宽是内存读取数据的最数据带宽：内存的数据带宽是内存读取数据的最大数据传输速度，也就是每秒钟可以传送的字大数据传输速度，也就是每秒钟可以传送的字节数。计算公式是：节数。计算公式是： 内存数据带宽内存数据带宽= =内存工作频率内存工作频率* *内存总线位内存总线位宽宽/8/817 4.3内存选购 虽然内存条的品牌较多，如：虽然内存条的品牌较多，如：KingstonKingston（金士顿）、（金士顿）

22、、LeadramLeadram （超胜）、（超胜）、ApacerApacer （宇（宇瞻）、瞻）、KingmaxKingmax （胜创）、（胜创）、Samsung Samsung （三星）（三星）等，但内存芯片的制造商只有几家，所以许多不等，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、同品牌的内存条上焊接着相同型号的内存芯片、常见内存芯片制造商有：常见内存芯片制造商有：SamsungSamsung、HynixHynix（现（现代）、代）、WinbondWinbond（华邦）、（华邦）、KingmanKingman、InfernoInferno、Gall Ga

23、ll （金邦）等。由于内存芯片生产技术都处（金邦）等。由于内存芯片生产技术都处于同一档次，因此不同厂商的内存芯片在速度、于同一档次，因此不同厂商的内存芯片在速度、性能上相差很小性能上相差很小。稳定和兼容性有一定区别 18 4.3内存选购 要购买一块性能优良并适合自己计算机的内存并不难，要购买一块性能优良并适合自己计算机的内存并不难，用户在选购内存时注意如下一些事项即可。用户在选购内存时注意如下一些事项即可。 1 1）符合主板上的内存插槽要求）符合主板上的内存插槽要求 2 2）内存的容量）内存的容量 3 3）内存品牌与防伪）内存品牌与防伪 4 4）外观）外观 5 5）上机检验测试）上机检验测试19 1. 金士顿DDR2 667内存 2. 金邦DDR2 533内存20 如图所示为一块容量为1GB的金士顿DDR2 667内存，其采用单面8内存颗粒规格制造，整体设计风格严谨扎实，在其上方贴有产品标签和防伪标签。21 如图所示，为一块容量为1GB的金邦DDR2 533内存，其采用单面8颗粒内存规格制造，整体设计风格严谨、新颖独特。224.3 内存的分类内存的分类4.3.1 按内存的工作原理分类：按内存的工作原理分类：可分为只读存储器ROM（Read Only Memory）和随机存储器RAM（Ran