第4章 內(nèi)存儲器課件.ppt

2020年2月20日星期四1時21分55秒 第四章內(nèi)存儲器 本章的知識點 了解內(nèi)存的分類熟悉內(nèi)存的單位和性能指標熟悉內(nèi)存的種類了解幾種主流內(nèi)存產(chǎn)品熟悉內(nèi)存常見故障的處理 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第四章內(nèi)存儲器 存儲器是計算機的記憶部件 計算機中的全部信息 包括輸入的原始數(shù)據(jù) 計算機程序 中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都保存在存儲器中 它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息 按照與CPU的接近程度 存儲器分為內(nèi)存儲器與外存儲器 簡稱內(nèi)存與外存 內(nèi)存儲器又常稱為主存儲器 簡稱主存 屬于主機的組成部分 外存儲器又常稱為輔助存儲器 簡稱輔存 屬于外部設備 CPU不能像訪問內(nèi)存那樣 直接訪問外存 外存要與CPU或I O設備進行數(shù)據(jù)傳輸 必須通過內(nèi)存進行 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類 內(nèi)存泛指計算機系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)與指令的半導體存儲單元 包括RAM RandomAccessMemory 隨機存取存儲器 ROM ReadOnlyMemory 只讀存儲器 和Cache 高速緩沖存儲器 等 人們通常所稱的主存儲器 又稱主存 簡稱內(nèi)存 指的是RAM 內(nèi)存容量的大小主要由它決定 RAM是與CPU直接溝通 并用其存儲數(shù)據(jù)的部件 存放當前正在使用的 即執(zhí)行中 的數(shù)據(jù)和程序 它的物理實質(zhì)就是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路 只用于暫時存放程序和數(shù)據(jù) 一旦關閉電源或發(fā)生斷電 其中的程序和數(shù)據(jù)就會丟失 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類 內(nèi)存主要有以下幾種分類方法 一 按內(nèi)存的工作原理分類1 ROM ReadOnlyMemory 只讀存儲器 它的特點是只能讀出不能寫入 ROM通常用于存放固定不變 不需修改而且經(jīng)常使用的程序 比如BIOS 基本輸入輸出系統(tǒng) 就存儲在ROM中 ROM中的信息是由生產(chǎn)廠家在制造時生成的 在斷電時 ROM中的信息不會丟失 ROM又分為一次性寫ROM PROM 和可改寫ROM EPROM和EEPROM 1 PROM 用戶可以用專用的編程器將自己的資料寫入 但是這種機會只有一次 一旦寫入無法修改 若出錯誤 已寫入的芯片只能報廢 2 EPROM 可擦除可編程ROM 芯片可重復擦除和寫入 解決了PROM芯片只能寫入一次的弊端 EPROM芯片有一個很明顯的特征 在其正面的陶瓷封裝上 開有一個玻璃窗口 透過該窗口 可以看到其內(nèi)部的集成電路 紫外線透過該孔照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù) 完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器 EPROM內(nèi)資料的寫入要用專用的編程器 并且往芯片中寫內(nèi)容時必須要加一定的編程電壓 VPP 12 24V 隨不同的芯片型號而定 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類 3 EEPROM ElectricallyErasableProgrammableROM 電可擦除可編程ROM EEPROM的擦除不需要借助于其它設備 它是以電子信號來修改其內(nèi)容的 而且是以Byte為最小修改單位 不必將資料全部洗掉才能寫入 徹底擺脫了EPROMEraser和編程器的束縛 EEPROM在寫入數(shù)據(jù)時 仍要利用一定的編程電壓 用廠商提供的專用刷新程序就可以輕而易舉地改寫內(nèi)容 屬于雙電壓芯片 借助于EEPROM芯片的雙電壓特性 可以使BIOS具有良好的防毒功能 在升級時 把跳線開關打至 ON 的位置 即給芯片加上相應的編程電壓 就可以方便地升級 平時使用時 則把跳線開關打至 OFF 的位置 防止CIH類的病毒對BIOS芯片的非法修改 至今仍有不少主板采用EEPROM作為BIOS芯片并作為自己主板的一大特色 閃速存儲器 FlashMemory 也是屬于EEPROM的一種 它既有ROM的特點 又有很高的存取速度 而且易于擦除和重寫 功耗很小 目前其集成度已達4MB 由于FlashMemory的獨特優(yōu)點 如在一些較新的主板上采用FlashROMBIOS 會使得BIOS升級非常方便 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類 2 隨機存儲器RAM以相同速度高速地 隨機地寫入和讀出數(shù)據(jù) 寫入速度和讀出速度可以不同 的一種半導體存儲器 簡稱RAM RAM的優(yōu)點是存取速度快 讀寫方便 缺點是數(shù)據(jù)不能長久保持 斷電后自行消失 因此主要用于計算機主存儲器等要求快速存儲的系統(tǒng) 按工作方式不同 可分為靜態(tài)和動態(tài)兩類 1 靜態(tài)RAM SRAM StaticRAM 靜態(tài)隨機存儲器 SRAM 的單元電路是觸發(fā)器 存入的信息在規(guī)定的電源電壓下便不會改變 數(shù)據(jù)不要刷新 不易集成 讀寫速度快 價格高 用于制作CACHE 2 動態(tài)RAM DRAM DynamicRAM 動態(tài)隨機存儲器 DRAM 的單元由一個金屬 氧化物 半導體 MOS 電容和一個MOS晶體管構(gòu)成 數(shù)據(jù)以電荷形式存放在電容之中 需每隔2 4毫秒對單元電路存儲信息重寫一次 刷新 數(shù)據(jù)要不斷刷新 易集成 讀寫速度慢 價格低 用于制作內(nèi)存 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類 二 按內(nèi)存的外觀分類從外觀上看 可以插在主板上的內(nèi)存條主要有三種 1 單列直插式內(nèi)存 SIMM 屬于計算機早期的內(nèi)存條 有30線和72線兩種 已經(jīng)淘汰 2 雙列直插式內(nèi)存 DIMM 有分為4種 168線的SDRAM 184線的DDRSDRAM和240線DDR2SDRAM 3 Rambus直插式內(nèi)存 RIMM 184線的RambusDRAM 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標 一 內(nèi)存的單位在計算機中 內(nèi)存儲器單元的信息都是以電信號的形式存在的 它具有2種穩(wěn)定狀態(tài) 即高電平和低電平 用二進制表示 1 和 0 位 bit 是二進制數(shù)的最基本單位 也是存儲器存儲信息的最小單位 字節(jié) Byte 是信息的最小記憶單元 1B 8b 字 Word 是表示CPU一次性處理數(shù)據(jù)的基本單位 字長是CPU一次性處理數(shù)據(jù)的位數(shù) 一個字是由若干個字節(jié)組成 存儲體 MemoryBank 是由大量的存儲單元的集合組成 每個存儲單元又是由若干個記憶單元組成 地址是訪問存儲單元的唯一標志 每一個存儲單元都有唯一的地址與之對應 內(nèi)存的單位換算 1千字節(jié) KB 210字節(jié) B 1024B1兆字節(jié) MB 210千字節(jié) KB 1吉字節(jié) GB 210兆字節(jié) MB 1特字節(jié) TB 210吉字節(jié) GB 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標 二 內(nèi)存的性能指標1 存取周期把信息代碼存入存儲器 稱為 寫 把信息代碼從存儲器中取出 稱為 讀 存儲器進行一次 讀 或 寫 操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間 或讀寫時間 而連續(xù)啟動兩次獨立的 讀 或 寫 操作 如連續(xù)的兩次 讀 操作 所需的最短時間 稱為存取周期TMC 或存儲周期 微型機的內(nèi)存儲器目前都由大規(guī)模集成電路制成 其存取周期很短 約為幾十到一百納秒 左右 2 數(shù)據(jù)寬度和帶寬內(nèi)存的數(shù)據(jù)寬度是指內(nèi)存同時傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù) 以bit為單位 內(nèi)存的帶寬是指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率 內(nèi)存帶寬的確定方式為 B表示帶寬 F表于存儲器時鐘頻率 D表示存儲器數(shù)據(jù)總線位數(shù) 則帶寬B F D 8 常見133MHz的SDRAM內(nèi)存的帶寬 133MHz 64bit 8 1064MB 秒 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標 3 內(nèi)存的 線 數(shù)內(nèi)存的線數(shù)是指內(nèi)存條與主板接觸時接觸點的個數(shù) 這些接觸點就是金手指 有72線 168線和184線 240線等 72線 168線和184線內(nèi)存條數(shù)據(jù)寬度分別為8位 32位和64位 4 容量內(nèi)存容量是指該內(nèi)存條的存儲容量 是內(nèi)存條的關鍵性參數(shù) 內(nèi)存容量以MB作為單位 可以簡寫為M 內(nèi)存的容量一般都是2的整次方倍 比如27 128MB 28 256MB 29 512MB等 內(nèi)存容量越大越有利于系統(tǒng)的運行 目前臺式機中主流采用的內(nèi)存容量為256MB或512MB 系統(tǒng)中內(nèi)存的數(shù)量等于插在主板內(nèi)存插槽上所有內(nèi)存條容量的總和 內(nèi)存容量的上限一般由主板芯片組和內(nèi)存插槽決定 目前多數(shù)芯片組可以支持到2GB以上的內(nèi)存 主流的可以支持到4GB 更高的可以到16GB 5 內(nèi)存的電壓FPM內(nèi)存和EDO內(nèi)存均使用5V電壓 SDRAM使用3 3V電壓 而DDR使用2 5V電壓 DDR2使用1 8V電壓 DDR3使用1 5V電壓在使用中注意主板上的跳線不能設置錯 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標 6 SPD SerialPresenceDetect串行存在探測 SPD是一個8針256字節(jié)的EERROM 可電擦寫可編程只讀存儲器 芯片 位置一般處在內(nèi)存條正面的右側(cè) 里面記錄了諸如內(nèi)存的速度 容量 電壓與行 列地址 帶寬等參數(shù)信息 當開機時 計算機的BIOS將自動讀取SPD中記錄的信息 SPD是一組關于內(nèi)存模組的配置信息 如P Bank數(shù)量 電壓 行地址 列地址數(shù)量 位寬 各種主要操作時序 如CL tRCD tRP tRAS等 它們存放在一個容量為256字節(jié)的EEPR ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory 電擦除可編程只讀存儲器 中 實際上在SPD中 JEDEC規(guī)定的標準信息只用了128個字節(jié) 還有128字節(jié) 屬于廠商自己的專用區(qū) 7 CLCL是CASLatency的縮寫 即CAS CodeAccessSecurity 代碼訪問安全 延遲時間 是指內(nèi)存縱向地址脈沖的反應時間 是在一定頻率下衡量不同規(guī)范內(nèi)存的重要標志之一 對于PC1600和PC2100的內(nèi)存來說 其規(guī)定的CL應該為2 即讀取數(shù)據(jù)的延遲時間是兩個時鐘周期 也就是說它必須在CL 2R情況下穩(wěn)定工作 8 系統(tǒng)時鐘循環(huán)周期Tclk它代表SDRAM所能運行的最大頻率 數(shù)字越小說明運行的頻率就越高 對于PC100SDRAM來說 它芯片上的標識 10 代表了它的運行時鐘周期為10ns 即可以在100MHz的外頻下正常工作 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標 9 存取時間TACtAC是AccessTimefromCLK的縮寫 是指最大CAS延遲時的最大數(shù)輸入時鐘 是以納秒 ns 為單位的 與內(nèi)存時鐘周期是完全不同的概念 雖然都是以納秒為單位 存取時間 tAC 代表著讀取 寫入的時間 而時鐘頻率則代表內(nèi)存的速度 PC100規(guī)范要求在CL 3時tAC不大于6ns 某些內(nèi)存編號的位數(shù)表示的是這個值 目前大多數(shù)SDRAM芯片的存取時間為5 6 7 8或10ns 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第三節(jié)內(nèi)存條的種類 現(xiàn)在市場上的內(nèi)存主要有SDRAM RDRAM DDR DDR2 其中SDRAM和RDRAM已漸漸淡出市場 目前 主流的主板支持DDR和DDR2的比較多 DDR有DDR266 DDR333和DDR400幾個版本 而DDR2有DDR2533 DDR2667 DDR2800以及最新的DDR21066幾個版本 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第三節(jié)內(nèi)存條的種類 DDR2是由JEDEC 電子元件工業(yè)聯(lián)合會 定義的全新的下一代DDR內(nèi)存技術(shù)標準 與DDR技術(shù)相比 DDR2最大特點是采用4 bitPrefetch技術(shù) DDR2內(nèi)存cell的工作頻率仍然與DDRSDRAM和SDRAM的cell工作頻率一樣 DDR2與緩沖區(qū)連結(jié)內(nèi)存cell的總線帶寬是DDR的兩倍 這樣 當I O緩沖區(qū)執(zhí)行多路技術(shù)時 數(shù)據(jù)沿著一條較寬的總線進入內(nèi)存cell 然后又通過一條與DDRSDRAM總線位寬相當?shù)目偩€出來 但它的傳輸速率卻是DDRSDRAM的兩倍 這種數(shù)據(jù)傳輸方式又叫四位預讀取 4bitPrefect 架構(gòu) 2020年2月20日星期四1時21分55秒 宇瞻512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類型184PIN 電壓2 5V 勝創(chuàng)KINGMAX512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類型184PIN 電壓2 5V CL設置3 威剛VDATA512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類型184PIN ECC校驗否 電壓2 5V CL設置2 5 3 3 7 第四節(jié)主流內(nèi)存產(chǎn)品 目前 主流內(nèi)存條都是DDR和DDR2的 主要產(chǎn)品有金士頓 ADATA威剛 現(xiàn)代 宇瞻 海盜船 勝創(chuàng) 金邦科技 黑金剛 三星等 1 DDR的主流產(chǎn)品 金士頓512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類型184PIN 封裝模式TSOP ECC校驗否 電壓2 5 CL設置3 現(xiàn)代512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類型184PIN 封裝模式TSOPII ECC校驗否 電壓2 6V CL設置3 2020年2月20日星期四1時21分55秒 第四節(jié)主流內(nèi)存產(chǎn)品 2 DDR2的主流產(chǎn)品 宇瞻512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類型240PIN 封裝模式FBGA ECC校驗否 電壓1 8V CL設置4 4 4 12 海盜船512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類型240PIN 封裝模式BGA ECC校驗否 電壓1 8V CL設置4 4 4 12 三星512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類型240PIN 封裝模式MBGA ECC校驗否 電壓1 8V CL設置4 金士頓1GBDDR2667 內(nèi)存容量1024MB 工作頻率667MHz 接口類型240PIN 封裝模式FBGA ECC校驗否 電壓1