硬件支援及系统安装与维护课件

硬件支援及系統安裝與維護記憶體篇硬件支援及系統安裝與維護記憶體篇1微電腦的基本結構位址匯流排(AddressBus)：負責傳送CPU所要存取資料的位址，它可以決定CPU所能處理的記憶體容量，Ｎ條位址線可以擁有2的N次方的記憶空間，而其位址為0至2的N次方來減1。資料匯流排(DataBus)：負責傳送CPU所要存取的資料，其線數的多少代表CPU的字組Word，亦即CPU一次所能存取資料的基本單位，常稱N位元CPU亦就是此CPU有N條資料線。控制匯流排(ControlBus)：負責傳送CPU所發出的控制訊號。微電腦的基本結構位址匯流排(AddressBus)：負2記憶體的速度記憶體的速度是以每筆CPU與記憶體間資料處理所耗費的時間來計算，稱為匯流排循環(buscycle),以奈秒(ns)為單位。目前SIMM的速度範圍在50奈秒至70奈秒間；而同步型(synchronous)DRAM則擁有不同單位來計算記憶體速度。例如:100MHz，125MHz，133MHz.等記憶體的速度記憶體的速度是以每筆CPU與記憶體間資料處理所耗3ECCECC(ErrorCheckingandCorrection)錯誤檢查並更正記憶體即使再穩定,還是有可能錯,資料錯的時候就會造成當機,或是不正確的計算結果.ECC比同位檢查更複雜,但是能檢核出錯誤並更正,所以常運用在工作站的主機,或是一些高等用途中,相對的價錢就貴得多ECCECC(ErrorCheckingandCo4Parity和ECC的比較同位檢查碼(paritycheckcodes)被廣泛地使用在偵錯碼(errordetectioncodes)上，他們增加一個檢查位元給每個資料的字元(或位元組)，並且能夠偵測到一個字元中所有奇同位的錯誤。在記憶體中，錯誤修正碼(ECC)能夠容許錯誤。一個有ECC的系統，不僅能容許錯誤，並可以將錯誤更正，使系統得以持續正常操作，不致因錯誤而中斷。Parity和ECC的比較同位檢查碼(paritychec5CASLatency(預充電時間)通常簡稱CL。例如CL=3，表示電腦系統自主記憶體讀取第一筆資料時，所需的準備時間為3個外部時脈(Systemclock)。CL2與CL3的差異僅在第一次讀取資料所需準備時間，相差一個時脈，對整個系統的效能並無顯著影響。CASLatency(預充電時間)通常簡稱CL。例如CL=6RAM,ROM&PROM隨機存取記憶體(RAM)這是一種主要的記憶體。當它本身被執行時，RAM的記憶體可被讀取和寫入。它必須是由穩定流暢的電力來保持它本身的穩定性，所以一旦關掉電源，所有存在RAM的資料都會流失掉。唯讀記憶體(ROM)電腦必須要有唯讀記憶體才能正常開機，ROM只能讀資料，無法被寫入。程式規畫的唯讀記憶體(PROM)是一種可存程式的記憶體，它一旦被寫入資料，若有錯誤，是無法改變的，且無法再存其他資料，像ROM一樣PROM是不易被改變的。RAM,ROM&PROM隨機存取記憶體(RAM)7DRAM&SRAM動態隨機存取記憶體(DRAM;DynamicRandomAccessMemory)DRAM是DynamicRandomAccessMemory的縮寫，通常是電腦內的主記憶體，所謂動態的意義是指記憶體須持續地存取，不然資料會不見。靜態隨機處理記憶體(SRAM;StaticRandomAccessMemory)SRAM是StaticRandomAccessMemory的縮寫，通常比一般的動態隨機處理記憶體處理速度更快更穩定。所謂靜態的意義是指記憶體資料可以常駐而不須隨時存取。因為此種特性，靜態隨機處理記憶體通常被用來做快取記憶體。DRAM&SRAM動態隨機存取記憶體(DRAM;Dy8DRAM型態FPM(FastPageMode)EDO(ExtendedDataOut)SDRAM(SynchronousDRAM)DDRDDRIIDRDRAMDRAM型態FPM(FastPageMode)9FPM(FastPageMode)FPM將記憶體內部隔成許多頁數（Pages），從512bits到數Kilobytes不等．其特色為不需等到重新讀取時，就可讀取各page內的資料。FPM(FastPageMode)FPM將記憶體內部10EDO(ExtendedDataOut)這是Intel在SDRAM還沒普及之前,為了加強記憶體工作的效率而設計的規格.因為EDO的記憶體是32位元的模組,而cpu一次要抓64位元的資料,所以一次要向兩條EDO的模組抓資料.因此,必須以2的倍數的方式插到主機板上,如果插上單數的EDO記憶體模組,有些主機板就不能正常工作了EDO的讀取速度比FPM快１２到３０倍．因為在每一循環時間（CycleTime）它可更快延伸資料的有效性。EDO(ExtendedDataOut)這是Intel11SDRAM(SynchronousDRAM)SynchronousDRAM是一種新的DRAM架構的技術；它運用晶片內的clock使輸入及輸出能同步進行。所謂clock同步是指記憶體時脈與CPU的時脈能同步存取資料。SDRAM節省執行指令及資料傳輸的時間，故可提升電腦效率。這是DRAM的加強板.簡單的說,就是在原來沒有時脈訊號的DRAM上加上時脈訊號,但實際技術上更複雜,速度比DRAM快了六倍,同時也不限制插在主機板上的模組數量,可以隨意插一兩支SDRAM(SynchronousDRAM)Synchr12PC100DIMM支援CPU外部頻率(對外的工作頻率)是100MHzPC133DIMMPC133DIMM是適用於系統外頻133MHz的記憶體模組，整個架構是沿續目前廣為運用的PC100，使用的顆粒為Clock頻率達133MHz且ClockAccessTime在5.4奈秒之內的SDRAM，整體的性能比PC100高出許多。PC100DIMM13DDRDDR是一種更高速的同步記憶體。DDRSDRAM記憶體晶片及模組規格與標準皆是由一些半導體廠商所組成的JEDEC協會所制定的。DDR的設計是應用在伺服器、工作站及資料傳輸等較高速需求之系統。DDR在每一個Clock的上升緣(Rising)和下降緣(Falling)均輸出資料，不同於SDRAM只在上升緣才輸出資料DDRDDR是一種更高速的同步記憶體。DDRSDRAM記14它將PC-133的工作時脈加倍，利用頻寬64位元的匯流排，配合和RAMBUS相同的雙邊觸發技術，使得DDR在266MHz的工作時脈下，可達到8*266=2.128GBps的傳輸效率。DDRSDRAM使用和目前PC-100或是PC-133相同的記憶體晶片，所以它不如RAMBUS需要較高的技術門檻，而且不須要支付RAMBUS高額的權利金，被視為下一代的記憶體標準。它將PC-133的工作時脈加倍，利用頻寬64位元的匯流排，配15DDR1600及DDR2100兩種:DDR1600(又稱PC1600／DDR200)﹕是指符合DDR1600標準的記憶體在100MHZ頻率下運行可以得到200MHZ匯流排的頻寬。該標準的記憶體只有64Bit，對於目前的PC系統而言，可提供1600MB／S的頻寬DDR2100(又稱PC2100／DDR266)﹕是指在符合DDR2100準的記憶體在133MHZ頻率下運行可以到266MHZ匯流排的頻寬，其傳輸速度最大能達到2100MB／S的頻寬。DDR1600及DDR2100兩種:16DDRIIDDRII是DDR原有的SLDRAM聯盟於1999年解散後將既有的研發成果與DDR整合之後的未來新標準。DDRII的詳細規格目前尚未確定。DDRIIDDRII是DDR原有的SLDRAM聯盟於19917DRDRAM由1990年MikeFarmwald與MarkHorowitz創立的Rambus公司，以開發高速串列式專屬記憶體介面技術為目標。初期並沒有很順利的被推廣，直到1994年7月日本任天堂（Nintendo）在Nintendo64遊戲主機採用Rambus為記憶體架構之後，Rambus記憶體技術才開始獲得業界重視，Rambus並且以可隨著時脈而延伸的高效能特性，在1997年獲得Intel青睞，合作開發下一代電腦平台所需要的記憶體與晶片組技術，稱為DirectRambusDRAM（DRDRAM）。DRDRAM由1990年MikeFarmwald與Mark18硬件支援及系统安装与维护课件19亦作DirectRambusDRAM或DRDRAM。是下一代的主流記憶體標準之一，由Rambus公司所設計發展出來，交由世界各大主要記憶體製造廠商生產，生產的廠商必交付Rambus公司權利金。Intel將自1999年起正式支援Rambus相關技術。亦作DirectRambusDRAM或DRDRAM。是20DRDRAM一個通道的記憶體資料寬度為16位元，系統控制時脈可高達400MHz，利用一個驅動訊號的時脈上升與下降之間雙向傳輸資料，一個通道下的傳輸速率為400MHz×2×16Bits＝1.6GB／s，是PC100記憶體（100MHz×64bits＝800MB／s）頻寬的兩倍。而且DRDRAM記憶體系統也可以展延出2個或4個通道，讓頻寬倍增。DRDRAM一個通道的記憶體資料寬度為16位元，系統控制時脈2116bits16bits2232bits32bits23常見DRAM的比較資料寬度(bit)時脈(MHz)資料寬度*時脈/8傳輸率(B/s)SDRAM6466100133528M800M1064MDDRSDRAM6466*2=132100*2=200133*2=2661G1.6G2.1GDRDRAM168001.6G常見DRAM的比較資料寬度時脈資料寬度*時脈/8傳輸率SDR24記憶體模組(MemoryModule)提到記憶體模組是指一個印刷電路板表面上有鑲嵌數個記憶體晶片(chips)。而這記憶體晶片通常是DRAM晶片，但近來系統設計也有使用快取(隱藏)式晶片鑲嵌在記憶體模組上。記憶體模組是安裝在PC的主機板上的專用插槽（Slot）上。鑲嵌在Module上DRAM晶片(chips)的數量和個別晶片(chips)的容量，是決定記憶體模組的設計的主要因素。記憶體模組(MemoryModule)提到記憶體模組是2530pin/72pin記憶體模組(SIMM：SingleIn-LineMemoryModule)一條記憶體模組是一片小型印刷電路板，它是由許多動態隨機存取記憶體晶片所組成，而且是設計用來插入主機板上的插槽。72腳位的單面記憶體模組是用來支援32位元的電腦。一條30腳位的記憶體模組是用來支援8位元的資料處理量，而72腳位的記憶體模組是用來支援32位元的資料處理量。因此，例如一次可處理64位元的英代爾奔騰系列的中央處理器，你需要8條30腳位的記憶體模組來支援它。在另一方面來說，你會需要2條72腳位的記憶體模組來支援英代爾奔騰系列的中央處理器。

30pin/72pin記憶體模組(SIMM：Single26168pin雙面記憶體模組(DIMM：DualIn-LineMemoryModule)一條168pin記憶體模組是一片小型印刷電路板，它是由許多動態隨機存取記憶體晶片所組成。它是用來支援64位元或是更寬的匯流排，通常用在64位元的桌上型電腦或是伺服器。168pin雙面記憶體模組(DIMM：DualIn-Lin27144pin記憶體模組

(SODIMM：Small-OutlineDualIn-LineMemoryModule)一條SODIMM是一片小型印刷電路板，它是由許多動態隨機存取記憶體晶片所組成。它是用來支援64位元或是更寬的匯流排，通常用在64位元的筆記型電腦。144pin記憶體模組

(SODIMM：Small-Outl28184pinRambus記憶體模組：採用DirectRDRAM的記憶體模組，稱之為RIMM模組，該模組有184pin腳，資料的輸出方式為串列，與現行使用的DIMM模組168pin，並列輸出的架構有很大的差異。RIMM模組是下一世代的記憶體模組主要規格之一。它是Intel公司於1999年推出晶片組所支援的記憶體模組。其頻寬高達1.6Gbyte/sec。184pinRambus記憶體模組：採用DirectR29硬件支援及系統安裝與維護記憶體篇硬件支援及系統安裝與維護記憶體篇30微電腦的基本結構位址匯流排(AddressBus)：負責傳送CPU所要存取資料的位址，它可以決定CPU所能處理的記憶體容量，Ｎ條位址線可以擁有2的N次方的記憶空間，而其位址為0至2的N次方來減1。資料匯流排(DataBus)：負責傳送CPU所要存取的資料，其線數的多少代表CPU的字組Word，亦即CPU一次所能存取資料的基本單位，常稱N位元CPU亦就是此CPU有N條資料線。控制匯流排(ControlBus)：負責傳送CPU所發出的控制訊號。微電腦的基本結構位址匯流排(AddressBus)：負31記憶體的速度記憶體的速度是以每筆CPU與記憶體間資料處理所耗費的時間來計算，稱為匯流排循環(buscycle),以奈秒(ns)為單位。目前SIMM的速度範圍在50奈秒至70奈秒間；而同步型(synchronous)DRAM則擁有不同單位來計算記憶體速度。例如:100MHz，125MHz，133MHz.等記憶體的速度記憶體的速度是以每筆CPU與記憶體間資料處理所耗32ECCECC(ErrorCheckingandCorrection)錯誤檢查並更正記憶體即使再穩定,還是有可能錯,資料錯的時候就會造成當機,或是不正確的計算結果.ECC比同位檢查更複雜,但是能檢核出錯誤並更正,所以常運用在工作站的主機,或是一些高等用途中,相對的價錢就貴得多ECCECC(ErrorCheckingandCo33Parity和ECC的比較同位檢查碼(paritycheckcodes)被廣泛地使用在偵錯碼(errordetectioncodes)上，他們增加一個檢查位元給每個資料的字元(或位元組)，並且能夠偵測到一個字元中所有奇同位的錯誤。在記憶體中，錯誤修正碼(ECC)能夠容許錯誤。一個有ECC的系統，不僅能容許錯誤，並可以將錯誤更正，使系統得以持續正常操作，不致因錯誤而中斷。Parity和ECC的比較同位檢查碼(paritychec34CASLatency(預充電時間)通常簡稱CL。例如CL=3，表示電腦系統自主記憶體讀取第一筆資料時，所需的準備時間為3個外部時脈(Systemclock)。CL2與CL3的差異僅在第一次讀取資料所需準備時間，相差一個時脈，對整個系統的效能並無顯著影響。CASLatency(預充電時間)通常簡稱CL。例如CL=35RAM,ROM&PROM隨機存取記憶體(RAM)這是一種主要的記憶體。當它本身被執行時，RAM的記憶體可被讀取和寫入。它必須是由穩定流暢的電力來保持它本身的穩定性，所以一旦關掉電源，所有存在RAM的資料都會流失掉。唯讀記憶體(ROM)電腦必須要有唯讀記憶體才能正常開機，ROM只能讀資料，無法被寫入。程式規畫的唯讀記憶體(PROM)是一種可存程式的記憶體，它一旦被寫入資料，若有錯誤，是無法改變的，且無法再存其他資料，像ROM一樣PROM是不易被改變的。RAM,ROM&PROM隨機存取記憶體(RAM)36DRAM&SRAM動態隨機存取記憶體(DRAM;DynamicRandomAccessMemory)DRAM是DynamicRandomAccessMemory的縮寫，通常是電腦內的主記憶體，所謂動態的意義是指記憶體須持續地存取，不然資料會不見。靜態隨機處理記憶體(SRAM;StaticRandomAccessMemory)SRAM是StaticRandomAccessMemory的縮寫，通常比一般的動態隨機處理記憶體處理速度更快更穩定。所謂靜態的意義是指記憶體資料可以常駐而不須隨時存取。因為此種特性，靜態隨機處理記憶體通常被用來做快取記憶體。DRAM&SRAM動態隨機存取記憶體(DRAM;Dy37DRAM型態FPM(FastPageMode)EDO(ExtendedDataOut)SDRAM(SynchronousDRAM)DDRDDRIIDRDRAMDRAM型態FPM(FastPageMode)38FPM(FastPageMode)FPM將記憶體內部隔成許多頁數（Pages），從512bits到數Kilobytes不等．其特色為不需等到重新讀取時，就可讀取各page內的資料。FPM(FastPageMode)FPM將記憶體內部39EDO(ExtendedDataOut)這是Intel在SDRAM還沒普及之前,為了加強記憶體工作的效率而設計的規格.因為EDO的記憶體是32位元的模組,而cpu一次要抓64位元的資料,所以一次要向兩條EDO的模組抓資料.因此,必須以2的倍數的方式插到主機板上,如果插上單數的EDO記憶體模組,有些主機板就不能正常工作了EDO的讀取速度比FPM快１２到３０倍．因為在每一循環時間（CycleTime）它可更快延伸資料的有效性。EDO(ExtendedDataOut)這是Intel40SDRAM(SynchronousDRAM)SynchronousDRAM是一種新的DRAM架構的技術；它運用晶片內的clock使輸入及輸出能同步進行。所謂clock同步是指記憶體時脈與CPU的時脈能同步存取資料。SDRAM節省執行指令及資料傳輸的時間，故可提升電腦效率。這是DRAM的加強板.簡單的說,就是在原來沒有時脈訊號的DRAM上加上時脈訊號,但實際技術上更複雜,速度比DRAM快了六倍,同時也不限制插在主機板上的模組數量,可以隨意插一兩支SDRAM(SynchronousDRAM)Synchr41PC100DIMM支援CPU外部頻率(對外的工作頻率)是100MHzPC133DIMMPC133DIMM是適用於系統外頻133MHz的記憶體模組，整個架構是沿續目前廣為運用的PC100，使用的顆粒為Clock頻率達133MHz且ClockAccessTime在5.4奈秒之內的SDRAM，整體的性能比PC100高出許多。PC100DIMM42DDRDDR是一種更高速的同步記憶體。DDRSDRAM記憶體晶片及模組規格與標準皆是由一些半導體廠商所組成的JEDEC協會所制定的。DDR的設計是應用在伺服器、工作站及資料傳輸等較高速需求之系統。DDR在每一個Clock的上升緣(Rising)和下降緣(Falling)均輸出資料，不同於SDRAM只在上升緣才輸出資料DDRDDR是一種更高速的同步記憶體。DDRSDRAM記43它將PC-133的工作時脈加倍，利用頻寬64位元的匯流排，配合和RAMBUS相同的雙邊觸發技術，使得DDR在266MHz的工作時脈下，可達到8*266=2.128GBps的傳輸效率。DDRSDRAM使用和目前PC-100或是PC-133相同的記憶體晶片，所以它不如RAMBUS需要較高的技術門檻，而且不須要支付RAMBUS高額的權利金，被視為下一代的記憶體標準。它將PC-133的工作時脈加倍，利用頻寬64位元的匯流排，配44DDR1600及DDR2100兩種:DDR1600(又稱PC1600／DDR200)﹕是指符合DDR1600標準的記憶體在100MHZ頻率下運行可以得到200MHZ匯流排的頻寬。該標準的記憶體只有64Bit，對於目前的PC系統而言，可提供1600MB／S的頻寬DDR2100(又稱PC2100／DDR266)﹕是指在符合DDR2100準的記憶體在133MHZ頻率下運行可以到266MHZ匯流排的頻寬，其傳輸速度最大能達到2100MB／S的頻寬。DDR1600及DDR2100兩種:45DDRIIDDRII是DDR原有的SLDRAM聯盟於1999年解散後將既有的研發成果與DDR整合之後的未來新標準。DDRII的詳細規格目前尚未確定。DDRIIDDRII是DDR原有的SLDRAM聯盟於19946DRDRAM由1990年MikeFarmwald與MarkHorowitz創立的Rambus公司，以開發高速串列式專屬記憶體介面技術為目標。初期並沒有很順利的被推廣，直到1994年7月日本任天堂（Nintendo）在Nintendo64遊戲主機採用Rambus為記憶體架構之後，Rambus記憶體技術才開始獲得業界重視，Rambus並且以可隨著時脈而延伸的高效能特性，在1997年獲得Intel青睞，合作開發下一代電腦平台所需要的記憶體與晶片組技術，稱為DirectRambusDRAM（DRDRAM）。DRDRAM由1990年MikeFarmwald與Mark47硬件支援及系统安装与维护课件48亦作DirectRambusDRAM或DRDRAM。是下一代的主流記憶體標準之一，由Rambus公司所設計發展出來，交由世界各大主要記憶體製造廠商生產，生產的廠商必交付Rambus公司權利金。Intel將自1999年起正式支援Rambus相關技術。亦作DirectRambusDRAM或DRDRAM。是49DRDRAM一個通道的記憶體資料寬度為16位元，系統控制時脈可高達400MHz，利用一個驅動訊號的時脈上升與下降之間雙向傳輸資料，一個通道下的傳輸速率為400MHz×2×16Bits＝1.6GB／s，是PC100記憶體（100MHz×64bits＝800MB／s）頻寬的兩倍。而且DRDRAM記憶體系統也可以展延出2個或4個通道，讓頻寬倍增。DRDRAM一個通道的記憶體資料寬度為16位元，系統控制時脈5016bits16bits5132bits32bits52常見DRAM的比較資料寬度(bit)時脈(MHz)資料寬度*時脈/8傳輸率(B/s)SDRAM6466100133528M800M1064MDDRSDRAM6466*2=132100*2=200133*2=2661G1.6G2.1GDRDRAM168001.6G常見DRAM的比較資料寬度時脈資料寬度*時脈/8傳輸率S