第4章 內(nèi)存簡介ppt

1、1第4章 內(nèi)存 4.1 4.1 內(nèi)存發(fā)展歷程內(nèi)存發(fā)展歷程 4.2 4.2 內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo) 內(nèi)存條結(jié)構(gòu)內(nèi)存條結(jié)構(gòu) 內(nèi)存性能指標(biāo)內(nèi)存性能指標(biāo) 4.3 4.3 內(nèi)存選購內(nèi)存選購2第4章 內(nèi)存 在計算機的組成結(jié)構(gòu)中，存儲器是非常重要的部分，是用于在計算機的組成結(jié)構(gòu)中，存儲器是非常重要的部分，是用于存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲器的種類很多，按其用途可分為主存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲器的種類很多，按其用途可分為主存儲器（簡稱主存或內(nèi)存）和輔助存儲器（簡稱外存）。存儲器（簡稱主存或內(nèi)存）和輔助存儲器（簡稱外存）。 主存只用于暫時存放程序和數(shù)據(jù)，一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電，主存只用于暫時存放程

2、序和數(shù)據(jù)，一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電，其中的程序和數(shù)據(jù)就會丟失。其特點是速度快、價格高、容量小，其中的程序和數(shù)據(jù)就會丟失。其特點是速度快、價格高、容量小，負責(zé)直接與負責(zé)直接與 CPUCPU交換指令和數(shù)據(jù)。隨著交換指令和數(shù)據(jù)。隨著CPUCPU主頻的提升，為了讓主頻的提升，為了讓微機發(fā)揮出最大的效能，內(nèi)存的地位也越來越重要，內(nèi)存的容量微機發(fā)揮出最大的效能，內(nèi)存的地位也越來越重要，內(nèi)存的容量與性能已成為決定微機整體性能的決定性因素之一。廣義的內(nèi)存與性能已成為決定微機整體性能的決定性因素之一。廣義的內(nèi)存分為隨機存儲器分為隨機存儲器RAM RAM （Random Access Memory）、只讀存儲器只讀

3、存儲器ROM ROM （Read Only Memory）和和CacheCache等。這里介紹的是狹義的內(nèi)等。這里介紹的是狹義的內(nèi)存儲器，也就是常說的內(nèi)存條。存儲器，也就是常說的內(nèi)存條。 3 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程 作為作為PCPC不可缺少的重要核心部件不可缺少的重要核心部件內(nèi)存，它伴隨內(nèi)存，它伴隨著著DIYDIY硬件走過了多年歷程。內(nèi)存從規(guī)格、技術(shù)、總線硬件走過了多年歷程。內(nèi)存從規(guī)格、技術(shù)、總線帶寬等不斷更新?lián)Q代。不過我們有理由相信，內(nèi)存的帶寬等不斷更新?lián)Q代。不過我們有理由相信，內(nèi)存的更新?lián)Q代可謂萬變不離其宗，其目的在于提高內(nèi)存的更新?lián)Q代可謂萬變不離其宗，其目的在于提高內(nèi)存的帶寬，以滿足帶寬，以

4、滿足CPUCPU不斷升高的帶寬要求、避免成為高速不斷升高的帶寬要求、避免成為高速CPUCPU運算的瓶頸。運算的瓶頸。 1 1內(nèi)存條概念內(nèi)存條概念 2 2SIMM SIMM 內(nèi)存內(nèi)存 3 3EDO DRAMEDO DRAM內(nèi)存內(nèi)存 4 4SDRAM SDRAM 內(nèi)存內(nèi)存 5 5RambusRambus DRAM DRAM內(nèi)存內(nèi)存 6 6DDRDDR內(nèi)存內(nèi)存 7 7DDR2DDR2內(nèi)存內(nèi)存4 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程1 1內(nèi)存條概念內(nèi)存條概念在剛開始的時候，在剛開始的時候，PCPC上所使用的內(nèi)存是一塊塊的集上所使用的內(nèi)存是一塊塊的集成電路成電路ICIC，就必須將其焊接到主板上，但這也給后，就必須將其焊接

5、到主板上，但這也給后期維護帶來的問題，因此，期維護帶來的問題，因此，PCPC設(shè)計人員推出了模塊設(shè)計人員推出了模塊化的條裝內(nèi)存，每一條上集成了多塊內(nèi)存化的條裝內(nèi)存，每一條上集成了多塊內(nèi)存ICIC，同時，同時在主板上也設(shè)計相應(yīng)的內(nèi)存插槽，這樣內(nèi)存條就方在主板上也設(shè)計相應(yīng)的內(nèi)存插槽，這樣內(nèi)存條就方便隨意安裝與拆卸了，內(nèi)存的維修、升級都變得非便隨意安裝與拆卸了，內(nèi)存的維修、升級都變得非常簡單，這就是內(nèi)存常簡單，這就是內(nèi)存“條條”的來源。的來源。5 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程2 2SIMM SIMM 內(nèi)存內(nèi)存 30線(16位,DRAM) 在在8028680286主板剛推出的時候，內(nèi)存條采用了主板剛推出的時候，內(nèi)

6、存條采用了SIMMSIMM（Single In-line Memory ModulesSingle In-line Memory Modules，單邊接觸內(nèi)存模，單邊接觸內(nèi)存模組）接口，容量為組）接口，容量為30 pin30 pin、256 KB256 KB，必須是由，必須是由8 8 片數(shù)片數(shù)據(jù)位和據(jù)位和1 1 片校驗位組成片校驗位組成1 1 個個bankbank，正因如此，我們見，正因如此，我們見到的到的30 pin SIMM30 pin SIMM一般是四條一起使用。隨后，在一般是四條一起使用。隨后，在1988 1988 1990 1990 年當(dāng)中，年當(dāng)中，PC PC 技術(shù)迎來另一個發(fā)展高峰

7、，技術(shù)迎來另一個發(fā)展高峰，也就是也就是386386和和486486時代，此時時代，此時CPU CPU 已經(jīng)向已經(jīng)向16 bit 16 bit 發(fā)展，發(fā)展，所以所以30pin SIMM 30pin SIMM 內(nèi)存再也無法滿足需求，其較低的內(nèi)內(nèi)存再也無法滿足需求，其較低的內(nèi)存帶寬已經(jīng)成為急待解決的瓶頸，所以此時存帶寬已經(jīng)成為急待解決的瓶頸，所以此時72 pin 72 pin SIMM SIMM 內(nèi)存出現(xiàn)了內(nèi)存出現(xiàn)了。6 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程3 3EDO DRAMEDO DRAM內(nèi)存內(nèi)存 72線(32位,EDO) EDO DRAMEDO DRAM內(nèi)存（內(nèi)存（Extended Data Out RAME

8、xtended Data Out RAM，擴展數(shù)據(jù)輸，擴展數(shù)據(jù)輸出隨機存取存儲器），它取消了擴展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存與傳輸內(nèi)出隨機存取存儲器），它取消了擴展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存與傳輸內(nèi)存兩個存儲周期之間的時間間隔，在把數(shù)據(jù)發(fā)送給存兩個存儲周期之間的時間間隔，在把數(shù)據(jù)發(fā)送給CPUCPU的同的同時去訪問下一個頁面，故而速度要比普通時去訪問下一個頁面，故而速度要比普通DRAMDRAM快快15-30 %15-30 %。工作電壓為一般為工作電壓為一般為5 V5 V，帶寬，帶寬32 bit32 bit，速度在，速度在40ns40ns以上，其以上，其主要應(yīng)用在當(dāng)時的主要應(yīng)用在當(dāng)時的486486及早期的及早期的Pentium

9、Pentium電腦上。電腦上。 7 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程4 4SDRAM SDRAM 內(nèi)存內(nèi)存 168線(64位,SDRAM和RAMBUS DRAM) 第一代第一代SDRAM SDRAM （Synchronous DRAMSynchronous DRAM，同步動態(tài)隨機存取，同步動態(tài)隨機存取存儲器）內(nèi)存為存儲器）內(nèi)存為PC66 PC66 規(guī)范，但很快由于規(guī)范，但很快由于Intel Intel 和和AMDAMD的頻的頻率之爭將率之爭將CPUCPU外頻提升到了外頻提升到了100 MHz100 MHz，所以，所以PC66PC66內(nèi)存很快內(nèi)存很快就被就被PC100PC100內(nèi)存取代，接著內(nèi)存取代，接著13

10、3 MHz 133 MHz 外頻的外頻的PIIIPIII以及以及K7K7時時代的來臨，代的來臨，PC133PC133規(guī)范也以相同的方式進一步提升規(guī)范也以相同的方式進一步提升SDRAM SDRAM 的整體性能，帶寬提高到的整體性能，帶寬提高到1 GB/sec1 GB/sec以上。由于以上。由于SDRAM SDRAM 的帶的帶寬為寬為64 bit64 bit，正好對應(yīng)，正好對應(yīng)CPU CPU 的的64bit 64bit 數(shù)據(jù)總線寬度，因此數(shù)據(jù)總線寬度，因此它只需要一條內(nèi)存便可工作，便捷性進一步提高。它只需要一條內(nèi)存便可工作，便捷性進一步提高。8 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程5 5RambusRambus D

11、RAM DRAM內(nèi)存內(nèi)存 IntelIntel為了達到獨占市場的目的，與為了達到獨占市場的目的，與RambusRambus聯(lián)合在聯(lián)合在PCPC市場推廣市場推廣RambusRambus DRAM DRAM內(nèi)存（內(nèi)存（RambusRambus DRAM DRAM，存儲器，存儲器總線式動態(tài)隨機存取存儲器）總線式動態(tài)隨機存取存儲器） 。其采用了新一代高速。其采用了新一代高速簡單內(nèi)存架構(gòu)，基于一種類簡單內(nèi)存架構(gòu)，基于一種類RISCRISC理論，使得整個系統(tǒng)理論，使得整個系統(tǒng)性能得到提高。性能得到提高。RambusRambus DRAM DRAM曾一度被認(rèn)為是曾一度被認(rèn)為是Pentium Pentium

12、4 4 的最佳配置的最佳配置, ,以外的為現(xiàn)在的市場所淘汰以外的為現(xiàn)在的市場所淘汰- -價格昂貴。價格昂貴。9 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程6 6DDRDDR內(nèi)存內(nèi)存DDR SDRAMDDR SDRAM（Dual Date Rate SDRAMDual Date Rate SDRAM，雙倍速率，雙倍速率SDRAM SDRAM ）簡稱簡稱DDRDDR。DDRDDR是是SDRAMSDRAM的升級版本，的升級版本， DDRDDR在時鐘信號上升在時鐘信號上升沿與下降沿各傳輸一次數(shù)據(jù)，這使得沿與下降沿各傳輸一次數(shù)據(jù)，這使得DDRDDR的數(shù)據(jù)傳輸速度的數(shù)據(jù)傳輸速度為傳統(tǒng)為傳統(tǒng)SDRAMSDRAM的兩倍。由于僅多采用

13、了下降緣信號，因此的兩倍。由于僅多采用了下降緣信號，因此并不會造成能耗增加。至于定址與控制信號則與傳統(tǒng)并不會造成能耗增加。至于定址與控制信號則與傳統(tǒng)SDRAMSDRAM相同，僅在時鐘上升緣傳輸。相同，僅在時鐘上升緣傳輸。DDR DDR 內(nèi)存是作為一種內(nèi)存是作為一種在性能與成本之間折中的解決方案，其目的是迅速建立在性能與成本之間折中的解決方案，其目的是迅速建立起牢固的市場空間，繼而一步步在頻率上改進，最終彌起牢固的市場空間，繼而一步步在頻率上改進，最終彌補內(nèi)存帶寬上的不足。補內(nèi)存帶寬上的不足。DDRDDR（184184線）線）10DDR2DDR2內(nèi)存（內(nèi)存（240240線）線） 7DDR2內(nèi)存內(nèi)

14、存 它在DDR內(nèi)存的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是DDR內(nèi)存速率的2倍。由于采用了240個接觸點的內(nèi)存生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，因此其不能安裝在支持DDR內(nèi)存的插槽上。目前DDR2內(nèi)存的主要型號包括DDR2 533、DDR2 667以及DDR2 800等。 4.1內(nèi)存發(fā)展歷程11 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo) 內(nèi)存條結(jié)構(gòu)內(nèi)存條結(jié)構(gòu)1 1PCBPCB板基板基 內(nèi)存條多數(shù)都是綠色的，這條長長的電路板基稱為內(nèi)存條多數(shù)都是綠色的，這條長長的電路板基稱為PCBPCB板，也就是復(fù)合樹脂板，因為如今的電路板設(shè)計都板，也就是復(fù)合樹脂板，因為如今的電路板設(shè)計都很精密，所以都采用了多層設(shè)計，例如很精密，所以都采用了多層設(shè)計，例如4 4層或?qū)踊?

15、 6層等，層等，所以所以PCBPCB板實際上是分層的，其內(nèi)部也有金屬的布線板實際上是分層的，其內(nèi)部也有金屬的布線。12 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo) 2 2內(nèi)存顆粒內(nèi)存顆粒 這便是內(nèi)存條的這便是內(nèi)存條的“靈魂靈魂”了，內(nèi)存的性能、速度、了，內(nèi)存的性能、速度、容量都是由內(nèi)存顆粒組成的。容量都是由內(nèi)存顆粒組成的。3 3內(nèi)存顆?？瘴粌?nèi)存顆?？瘴?在內(nèi)存條上你可能?？吹竭@樣的空位，這個位置在內(nèi)存條上你可能?？吹竭@樣的空位，這個位置是留給另一片內(nèi)存顆粒用的，如果單面內(nèi)存顆粒數(shù)量是留給另一片內(nèi)存顆粒用的，如果單面內(nèi)存顆粒數(shù)量是偶數(shù)的話，那么就證明是一片可以工作的正常內(nèi)存是偶數(shù)的話，那么就證明是一片可以工作的正

16、常內(nèi)存了，如果在這個空位加上一片內(nèi)存顆粒，單面內(nèi)存的了，如果在這個空位加上一片內(nèi)存顆粒，單面內(nèi)存的數(shù)量就會變成數(shù)量就會變成9 9片，這種內(nèi)存叫片，這種內(nèi)存叫ECCECC內(nèi)存，即奇偶校驗內(nèi)存，即奇偶校驗內(nèi)存內(nèi)存. . ECCECC內(nèi)存在計算機啟動的時候內(nèi)存在計算機啟動的時候, ,可以進行內(nèi)存測試可以進行內(nèi)存測試, ,是一是一種速度換可靠的方案種速度換可靠的方案。13 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)4 4電容與電阻電容與電阻 內(nèi)存當(dāng)然也少不了要焊接上許多電容和電阻，因為內(nèi)存當(dāng)然也少不了要焊接上許多電容和電阻，因為內(nèi)存條很精密，所以原件都采用了貼片式的元件，內(nèi)存條很精密，所以原件都采用了貼片式的元件，體積

17、很小巧。體積很小巧。5 5內(nèi)存固定卡內(nèi)存固定卡 內(nèi)存插到主板上后，主板上的內(nèi)存插槽會有兩個卡內(nèi)存插到主板上后，主板上的內(nèi)存插槽會有兩個卡子牢固的扣住內(nèi)存，這個缺口便是用于固定內(nèi)存用子牢固的扣住內(nèi)存，這個缺口便是用于固定內(nèi)存用的。的。6 6內(nèi)存腳缺口內(nèi)存腳缺口 內(nèi)存的腳上有這樣兩個缺口，這個缺口一是用來防內(nèi)存的腳上有這樣兩個缺口，這個缺口一是用來防止內(nèi)存插反的（只有一側(cè)有），二是用來區(qū)分不同止內(nèi)存插反的（只有一側(cè)有），二是用來區(qū)分不同的內(nèi)存。的內(nèi)存。14 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)8 8金手指金手指 這一根根黃色的接觸點是內(nèi)存與主板內(nèi)存這一根根黃色的接觸點是內(nèi)存與主板內(nèi)存槽接觸的部分，數(shù)據(jù)就是靠它

18、們來傳輸?shù)?，通常槽接觸的部分，數(shù)據(jù)就是靠它們來傳輸?shù)?，通常稱為金手指。稱為金手指。 9 9SPDSPD SPD SPD是一個八腳的小芯片，它實際上是一個是一個八腳的小芯片，它實際上是一個EEPROMEEPROM可擦寫存貯器，這的容量有可擦寫存貯器，這的容量有256256字節(jié)，可字節(jié)，可以寫入信息，這信息中就可以包括內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)工以寫入信息，這信息中就可以包括內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)、速度、響應(yīng)時間等，以協(xié)調(diào)計算機系統(tǒng)作狀態(tài)、速度、響應(yīng)時間等，以協(xié)調(diào)計算機系統(tǒng)更好的工作。更好的工作。 內(nèi)存精密內(nèi)存精密, ,注意釋放靜電注意釋放靜電, ,輕拿輕放，手持邊緣。輕拿輕放，手持邊緣。15 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指

19、標(biāo)內(nèi)存性能指標(biāo)內(nèi)存性能指標(biāo) 1.1.內(nèi)存容量：隨著內(nèi)存容量：隨著DDR 2DDR 2性價比的提高，目前計算機性價比的提高，目前計算機內(nèi)存有內(nèi)存有256 MB256 MB、512 MB512 MB和和1 GB1 GB三種。三種。2.2.CLCL（CAS LatencyCAS Latency）：）：CLCL表示內(nèi)存表示內(nèi)存CASCAS延遲時間。內(nèi)延遲時間。內(nèi)存存CASCAS延遲時間控制延遲時間控制SDRAMSDRAM內(nèi)存接收到一條數(shù)據(jù)讀取內(nèi)存接收到一條數(shù)據(jù)讀取指令后要等待多少個時鐘周期才實際執(zhí)行該指令。指令后要等待多少個時鐘周期才實際執(zhí)行該指令。同時，該參數(shù)也決定了在一次內(nèi)存突發(fā)傳送過程中同時，該

20、參數(shù)也決定了在一次內(nèi)存突發(fā)傳送過程中完成第一部分傳送所需要的時鐘周期數(shù)。這個參數(shù)完成第一部分傳送所需要的時鐘周期數(shù)。這個參數(shù)越小，內(nèi)存的速度越快，可選：越小，內(nèi)存的速度越快，可選：2.02.0、2.52.5、3.0 3.0 。16 4.2內(nèi)存結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)3.3.存取速度、頻率：內(nèi)存在存取數(shù)據(jù)時，必須在規(guī)存取速度、頻率：內(nèi)存在存取數(shù)據(jù)時，必須在規(guī)定時間內(nèi)送出四種信號，即行位址選擇信號、定時間內(nèi)送出四種信號，即行位址選擇信號、列位址選擇信號、讀出或?qū)懭胄盘?、讀出或?qū)懥形恢愤x擇信號、讀出或?qū)懭胄盘?、讀出或?qū)懭胭Y料，完成這四個動作所需的時間即內(nèi)存的入資料，完成這四個動作所需的時間即內(nèi)存的存取速度。內(nèi)

21、存的存取速度用存取速度。內(nèi)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，存取頻率是，存取頻率是66.6 MHz66.6 MHz。4.4.數(shù)據(jù)帶寬：內(nèi)存的數(shù)據(jù)帶寬是內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)的最數(shù)據(jù)帶寬：內(nèi)存的數(shù)據(jù)帶寬是內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是每秒鐘可以傳送的字大數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是每秒鐘可以傳送的字節(jié)數(shù)。計算公式是：節(jié)數(shù)。計算公式是： 內(nèi)存數(shù)據(jù)帶寬內(nèi)存數(shù)據(jù)帶寬= =內(nèi)存工作頻率內(nèi)存工作頻率* *內(nèi)存總線位內(nèi)存總線位寬寬/8/817 4.3內(nèi)存選購 雖然內(nèi)存條的品牌較多，如：雖然內(nèi)存條的品牌較多，如：KingstonKingston（金士頓）、（金士頓）

22、、LeadramLeadram （超勝）、（超勝）、ApacerApacer （宇（宇瞻）、瞻）、KingmaxKingmax （勝創(chuàng)）、（勝創(chuàng)）、Samsung Samsung （三星）（三星）等，但內(nèi)存芯片的制造商只有幾家，所以許多不等，但內(nèi)存芯片的制造商只有幾家，所以許多不同品牌的內(nèi)存條上焊接著相同型號的內(nèi)存芯片、同品牌的內(nèi)存條上焊接著相同型號的內(nèi)存芯片、常見內(nèi)存芯片制造商有：常見內(nèi)存芯片制造商有：SamsungSamsung、HynixHynix（現(xiàn)（現(xiàn)代）、代）、WinbondWinbond（華邦）、（華邦）、KingmanKingman、InfernoInferno、Gall Ga

23、ll （金邦）等。由于內(nèi)存芯片生產(chǎn)技術(shù)都處（金邦）等。由于內(nèi)存芯片生產(chǎn)技術(shù)都處于同一檔次，因此不同廠商的內(nèi)存芯片在速度、于同一檔次，因此不同廠商的內(nèi)存芯片在速度、性能上相差很小性能上相差很小。穩(wěn)定和兼容性有一定區(qū)別 18 4.3內(nèi)存選購 要購買一塊性能優(yōu)良并適合自己計算機的內(nèi)存并不難，要購買一塊性能優(yōu)良并適合自己計算機的內(nèi)存并不難，用戶在選購內(nèi)存時注意如下一些事項即可。用戶在選購內(nèi)存時注意如下一些事項即可。 1 1）符合主板上的內(nèi)存插槽要求）符合主板上的內(nèi)存插槽要求 2 2）內(nèi)存的容量）內(nèi)存的容量 3 3）內(nèi)存品牌與防偽）內(nèi)存品牌與防偽 4 4）外觀）外觀 5 5）上機檢驗測試）上機檢驗測試19 1. 金士頓DDR2 667內(nèi)存 2. 金邦DDR2 533內(nèi)存20 如圖所示為一塊容量為1GB的金士頓DDR2 667內(nèi)存，其采用單面8內(nèi)存顆粒規(guī)格制造，整體設(shè)計風(fēng)格嚴(yán)謹(jǐn)扎實，在其上方貼有產(chǎn)品標(biāo)簽和防偽標(biāo)簽。21 如圖所示，為一塊容量為1GB的金邦DDR2 533內(nèi)存，其采用單面8顆粒內(nèi)存規(guī)格制造，整體設(shè)計風(fēng)格嚴(yán)謹(jǐn)、新穎獨特。224.3 內(nèi)存的分類內(nèi)存的分類4.3.1 按內(nèi)存的工作原理分類：按內(nèi)存的工作原理分類：可分為只讀存儲器ROM（Read Only Memory）和隨機存儲器RAM（Ran