內(nèi)存基礎(chǔ)知識

1、內(nèi)存基礎(chǔ)知識內(nèi)存基礎(chǔ)知識什么是內(nèi)存？n內(nèi)存（memory）是主機(jī)上重要的部件之一，是cpu與其他設(shè)備溝通的橋梁，主要用來臨時存放數(shù)據(jù)，并配合cpu工作，協(xié)調(diào)cpu的處理速度，從而提高整機(jī)的性能。內(nèi)存概述n內(nèi)存也稱主存或內(nèi)存儲器，按照內(nèi)存的工作原理主要分為rom和ram兩類：nrom（read only memory）存儲器又稱只讀存儲器，只能從中讀取信息而不能任意寫信息。rom具有掉電后數(shù)據(jù)可保持不變的優(yōu)點(diǎn)，多用于存放一次性寫入的程序或數(shù)據(jù)，如bios。nram（random access memory）存儲器又稱隨機(jī)存取存儲器，存儲的內(nèi)容可通過指令隨機(jī)讀寫訪問，ram中的數(shù)據(jù)在掉電時會丟失，

2、因而只能在開機(jī)運(yùn)行時存儲數(shù)據(jù)。內(nèi)存的結(jié)構(gòu)形式n內(nèi)存一般采用內(nèi)存條的結(jié)構(gòu)，根據(jù)內(nèi)存條的封裝和插腳形式不同，可分為兩大類：nsimm：一般采用72線插腳，存取32位數(shù)據(jù)，整根內(nèi)存條的容量一般有256kb/1mb/4mb/8mb/16mb/32mb/64mb等。ndimm：采用168線插腳，存取64位數(shù)據(jù)，整根內(nèi)存條的容量一般有16mb/32mb/64mb/128mb/256mb等幾種。內(nèi)存條組成及結(jié)構(gòu)n內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、pcb板（印刷電路板）、電阻、電容等元件組成。n內(nèi)存芯片又叫內(nèi)存顆粒，它的質(zhì)量好壞直接決定內(nèi)存條的性能。npcb板有四層與六層兩種，內(nèi)存芯片安裝在該板上。若所有芯片在一邊，稱為單面

3、條，否則稱為雙面條?！敖鹗种浮眓所謂多少“線”是指內(nèi)存條與主板插接時有多少個接點(diǎn)，俗稱“金手指”。內(nèi)存的分類n我們通常所說的內(nèi)存就是指ram，根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理 ram又可分為兩類：靜態(tài)ram（static ram ）和動態(tài)ram（dynamic ram ）。n動態(tài)ramn靜態(tài)ramn兩者比較內(nèi)存數(shù)據(jù)存放形式n以隊列方式進(jìn)行組織適合內(nèi)存容量小，cpu速度比較慢的場合。采用一維形式，地址作為一個整體。n以陣列方式進(jìn)行組織采用二維形式，地址有行、列地址兩部分。內(nèi)存速度性能指標(biāo)n時鐘周期tckncas延遲時間（cl）cl=2，cl=3n存取時間（tac）n內(nèi)存總延遲時間=tck*cl+taccas的

4、延遲時間n這是縱向地址脈沖的反應(yīng)時間,也是在一定頻率下衡量支持不同規(guī)范內(nèi)存的重要標(biāo)志之一。比如現(xiàn)在大多數(shù)的sdram在外頻為100mhz時都能運(yùn)行于cas latency = 2或3的模式下，這時的讀取數(shù)據(jù)的延遲時間可以是二個時鐘周期也可以是三個時鐘周期，若為二個時鐘周期就會有更高的效能。tacntac(access time from clk)是最大cas延遲時的最大數(shù)輸入時鐘，pc 100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。綜合性能n關(guān)于總延遲時間的計算一般用這個公式: 總延遲時間=系統(tǒng)時鐘

5、周期cl模式數(shù)+存取時間（tac），比如某pc 100內(nèi)存的存取時間為6ns，我們設(shè)定cl模式數(shù)為2（即cas latency=2），則總延遲時間=10ns2+ 6ns= 26ns，這就是評價內(nèi)存性能高低的重要數(shù)值。常見內(nèi)存種類nfpm dramnedo dramnsdramnddr sdramnrdramnflash memoryfpm(fast page mode)nfpm(快頁模式)是較早的個人計算機(jī)普遍使用的內(nèi)存，它每隔3個時鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在已很少見到使用這種內(nèi)存的計算機(jī)系統(tǒng)了。edo(extended data out)nedo(擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出)內(nèi)存取消了主板與內(nèi)存兩個存儲

6、周期之間的時間間隔，每隔2個時鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時間，使存取速度提高30，達(dá)到60ns。edo內(nèi)存主要用于72線的simm內(nèi)存條，以及采用edo內(nèi)存芯片的pci顯示卡。sdram(synchronous dram)nsdram(同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)是目前奔騰計算機(jī)系統(tǒng)普遍使用的內(nèi)存形式。sdram將cpu與ram通過一個相同的時鐘鎖在一起，使ram和cpu能夠共享一個時鐘周期，以相同的速度同步工作，與 edo內(nèi)存相比速度能提高50。ddr(double data rage)sdramnddr sdram也就是 sdram ii，是sdram的更新?lián)Q代產(chǎn)品，它允許在時鐘脈沖

7、的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)，這樣不需要提高時鐘的頻率就能加倍提高sdram的速度，并具有比sdram多一倍的傳輸速率和內(nèi)存帶寬。rdram(rambus dram)nrdram(存儲器總線式動態(tài)隨機(jī)存儲器)是rambus公司開發(fā)的具有系統(tǒng)帶寬、芯片到芯片接口設(shè)計的新型dram，它能在很高的頻率范圍下通過一個簡單的總線傳輸數(shù)據(jù)，同時使用低電壓信號，在高速同步時鐘脈沖的兩邊沿傳輸數(shù)據(jù)。flash memorynflash memory(閃速存儲器)是一種新型半導(dǎo)體存儲器，主要特點(diǎn)是在不加電的情況下長期保持存儲的信息。就其本質(zhì)而言，flash memory屬于eeprom(電擦除可編程只讀存儲器)類型

8、，既有rom的特點(diǎn)，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重寫，功耗很小。shadow ramnshadow ram也稱為“影子內(nèi)存”,是為了提高計算機(jī)系統(tǒng)效率而采用的一種專門技術(shù)，所使用的物理芯片仍然是cmos dram(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)芯片。shadow ram的功能就是用來存放各種rom bios的內(nèi)容。也就是復(fù)制的rom bios內(nèi)容，因而又它稱為rom shadow，這與shadow ram的意思一樣，指得是rom bios的“影子”。eccnecc(error correction coding或error checking and correcting)是一種具有自動糾錯功能的內(nèi)

9、存，但由于ecc內(nèi)存成本比較高，所以主要應(yīng)用在要求系統(tǒng)運(yùn)算可靠性比較高的商業(yè)計算機(jī)中，一般的家用與辦公計算機(jī)也不必采用ecc內(nèi)存。cdram(cached dram)ncdram(帶高速緩存動態(tài)隨機(jī)存儲器)是日本三菱電氣公司開發(fā)的專有技術(shù)，它通過在dram芯片上集成一定數(shù)量的高速sram作為高速緩沖存儲器和同步控制接口來提高存儲器的性能。drdram(direct rambus dram)ndrdram (接口動態(tài)隨機(jī)存儲器)是rambus在intel支持下制定的新一代rdram標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)dram的區(qū)別在于引腳定義會隨命令而變，同一組引腳線可以被定義成地址，也可以被定義成控制線。其引腳數(shù)僅為

10、正常dram的三分之一。當(dāng)需要擴(kuò)展芯片容量時，只需要改變命令，不需要增加芯片引腳。sldram(synclink dram)nsldram(同步鏈接動態(tài)內(nèi)存)是由ibm、惠普、蘋果、nec、富士通、東芝、三星和西門子等大公司聯(lián)合制定的，是一種在原ddr dram基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高速動態(tài)讀寫存儲器，具有與drdram相同的高數(shù)據(jù)傳輸率，但其工作頻率要低一些，可用于通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、高檔的個人計算機(jī)和服務(wù)器中。vcm(virtual channel memory)nvcm(虛擬通道存儲器)由nec公司開發(fā)，是一種新興的緩沖式dram，可用于大容量的sdram。此技術(shù)集成了“通道緩沖”功能，由高

11、速寄存器進(jìn)行配置和控制。在實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，讓帶寬增大的同時還維持著與傳統(tǒng)sdram的高度兼容性，所以通常也把vcm內(nèi)存稱為vcm sdram。fcram(fast cycle ram)nfcram(快速循環(huán)動態(tài)存儲器)是由富士通和東芝聯(lián)合開發(fā)的內(nèi)存技術(shù)，數(shù)據(jù)吞吐速度可超過dram/sdram的4倍，能應(yīng)用于需要極高內(nèi)存帶寬的系統(tǒng)中，如服務(wù)器、3d圖形及多媒體處理等場合，其主要的特點(diǎn)是：行、列地址同時(并行)訪問，而不像普通dram那樣首先訪問行數(shù)據(jù)，再訪問列數(shù)據(jù)。內(nèi)存的性能指標(biāo)n內(nèi)存是計算機(jī)系統(tǒng)的主要部件之一，其性能影響著所配置計算機(jī)系統(tǒng)的性能，接下來我們簡單介紹一下內(nèi)存主要的性能指標(biāo)。引腳

12、數(shù)n是衡量內(nèi)存條性能的一個重要指標(biāo)，它包括地址引腳、數(shù)據(jù)引腳、控制引腳和其它引腳。n常見的引腳數(shù)有：30線、72線、168線、184線等。速度n內(nèi)存條的速度一般用存取一次數(shù)據(jù)的時間(單位一般用ns)來作為性能指標(biāo)，時間越短，速度就越快。普通內(nèi)存速度只能達(dá)到70ns80ns，edo內(nèi)存速度可達(dá)到60ns，而sdram內(nèi)存速度則已達(dá)到7ns。容量n內(nèi)存條容量大小有多種規(guī)格，早期的30線內(nèi)存條有256k、1m、4m、8m多種容量，72線的edo內(nèi)存則多為4m、8m、16m，而168線的sdram內(nèi)存大多為16m、32m、64m、128mb和512mb容量，甚至更高。奇偶校驗n為檢驗存取數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無

13、誤，內(nèi)存條中每8位容量能配備1位做為奇偶校驗位，并配合主板的奇偶校驗電路對存取的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確校驗。不過，而在實(shí)際使用中有無奇偶校驗位，對系統(tǒng)性能并沒有什么影響，所以目前大多數(shù)內(nèi)存條上已不再加裝校驗芯片。spd芯片nspd(serial presence detect，串行存在探測)，它是1個8針的256字節(jié)的eeprom (電可擦寫可編程只讀存儲器)芯片。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(dāng)開機(jī)時pc的bios將自動讀取spd中記錄的信息，并為內(nèi)存設(shè)置最優(yōu)化的工作方式，它是識別pc100內(nèi)存的一個重要標(biāo)志。eccn錯誤檢查和糾正。與奇偶校

14、驗類似，它不但能檢測到錯誤的地方，還可以糾正絕大多數(shù)錯誤。它也是在原來的數(shù)據(jù)位上外加位來實(shí)現(xiàn)的，這些額外的位是用來重建錯誤數(shù)據(jù)的。只有經(jīng)過內(nèi)存的糾錯后，計算機(jī)操作指令才可以繼續(xù)執(zhí)行。時鐘頻率n時鐘頻率代表了sdram內(nèi)存所能穩(wěn)定運(yùn)行的最大頻率?，F(xiàn)在一般可分為pc100、pc133、pc150等幾種類型，它們分別表示可在100150mhz的時鐘頻率下穩(wěn)定運(yùn)行。數(shù)據(jù)位寬度和帶寬n內(nèi)存的數(shù)據(jù)位寬度是指內(nèi)存在一個時鐘周期內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，以“bit”為單位；n內(nèi)存帶寬是指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率，計算方法是：運(yùn)行頻率數(shù)據(jù)帶寬/8，之所以要除以8，是因為每8個bit(比特)等于一個byte(字節(jié))。內(nèi)存的電壓

15、n內(nèi)存的電壓是指內(nèi)存在工作時所需要的工作電壓，fpm內(nèi)存和edo內(nèi)存均使用5v電壓，而sdram則使用3.33.5v之間電壓。內(nèi)存條規(guī)范n規(guī)范說明機(jī)械特性、電氣特性nsdrampc100、pc133nddr dramddr200、ddr266、ddr333、ddr366、ddr400、ddr433等。內(nèi)存芯片廠商名稱及芯片代號內(nèi)存芯片廠商芯片代號 內(nèi)存芯片廠商芯片代號現(xiàn)代電子hyundaihy日立hitachihm三星samsungkm或m美凱龍micronmtnbmaaa德州儀器tmsti西門子siemenshyb東芝toshibatd或tc高士達(dá)lg-semicongm摩托羅拉motorolamcmhitsubishim5mstitm富士通fujitsumb日電necupdmatsushitamnibmbm常見內(nèi)存介紹金士頓（金士頓（kingston）現(xiàn)代（現(xiàn)