內(nèi)存基礎(chǔ)知識(shí)

1、內(nèi)存基礎(chǔ)知識(shí),什么是內(nèi)存？,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(shí)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,內(nèi)存也稱主存或內(nèi)存儲(chǔ)器，按照內(nèi)存的工作原理主要分為ROM和RAM兩類：,ROM（Read Only Memory）存儲(chǔ)器又稱只讀存儲(chǔ)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

2、CMOS。,RAM（Random Access Memory）存儲(chǔ)器又稱隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)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(shí)會(huì)丟失，因而只能在開機(jī)運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。,內(nèi)存的結(jié)構(gòu)形式,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：,SIMM：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。,DIMM：采用168線插腳，

3、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。,“金手指”,所謂多少“線”是指內(nèi)存條與主板插接時(shí)有多少個(gè)接點(diǎn)，俗稱“金手指”。,內(nèi)存的分類,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(dòng)態(tài)RAM（Dynamic RAM ）。,我們現(xiàn)在使用的RAM基本都是動(dòng)態(tài)RAM，其大致可分為一下幾種類型：,FPM(Fast Page

4、Mode),FPM(快頁模式)是較早的個(gè)人計(jì)算機(jī)普遍使用的內(nèi)存，它每隔3個(gè)時(shí)鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)。現(xiàn)在已很少見到使用這種內(nèi)存的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了。,EDO(Extended Data Out),EDO(擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出)內(nèi)存取消了主板與內(nèi)存兩個(gè)存儲(chǔ)周期之間的時(shí)間間隔，每隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時(shí)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。,SDR

5、AM(Synchronous DRAM),SDRAM(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)是目前奔騰計(jì)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(gè)相同的時(shí)鐘鎖在一起，使RAM和CPU能夠共享一個(gè)時(shí)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)SDRAM,DDR SDRAM也就是 SDRAM II，是SDRAM的更新?lián)Q代產(chǎn)品，它允許在時(shí)鐘脈沖的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)，這樣不

6、需要提高時(shí)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),RDRAM(存儲(chǔ)器總線式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(jì)的新型DRAM，它能在很高的頻率范圍下通過一個(gè)簡(jiǎn)單的總線傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)使用低電壓信號(hào)，在高速同步時(shí)鐘脈沖的兩邊沿傳輸數(shù)據(jù)。,Flash Memory,Flash Memory(閃速存儲(chǔ)器)是一種新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

7、，主要特點(diǎn)是在不加電的情況下長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)的信息。就其本質(zhì)而言，F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM(電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)類型，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 RAM,Shadow RAM也稱為“影子內(nèi)存”,是為了提高計(jì)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(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)芯片。Shadow RAM的功能就是用來存放各種ROM BIOS的

8、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”。,ECC,ECC(Error Correction Coding或Error Checking and Correcting)是一種具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能的內(nèi)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(jì)算機(jī)中，一般的家用與辦公計(jì)算機(jī)也不必采用ECC內(nèi)存。,CDRAM(

9、Cached DRAM),CDRAM(帶高速緩存動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(chǔ)器和同步控制接口來提高存儲(chǔ)器的性能。,DRDRAM(Direct Rambus DRAM),DRDRAM (接口動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(huì)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

10、控制線。其引腳數(shù)僅為正常DRAM的三分之一。當(dāng)需要擴(kuò)展芯片容量時(shí)，只需要改變命令，不需要增加芯片引腳。,SLDRAM(SyncLink DRAM),SLDRAM(同步鏈接動(dòng)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(dòng)態(tài)讀寫存儲(chǔ)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(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器中。,V

11、CM(Virtual Channel Memory),VCM(虛擬通道存儲(chǔ)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(shí)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),FCRAM(快速循環(huán)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器)是由富士通和東芝聯(lián)合開發(fā)的內(nèi)存技術(shù)

12、，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(chǎng)合，其主要的特點(diǎn)是：行、列地址同時(shí)(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),內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要部件之一，其性能影響著所配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能，接下來我們簡(jiǎn)單介紹一下內(nèi)存主要的性能指標(biāo)。,速度,內(nèi)存條的速度一般用存取一次數(shù)據(jù)的時(shí)間(單位一般用ns)來作為性能指標(biāo)，時(shí)間越短，速度就越

13、快。普通內(nèi)存速度只能達(dá)到70ns～80ns，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,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(yàn),為檢驗(yàn)存取數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無誤，內(nèi)存條中每8位容量能配備1位做為奇偶校驗(yàn)位，并配合主板的奇偶校

14、驗(yàn)電路對(duì)存取的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確校驗(yàn)。不過，而在實(shí)際使用中有無奇偶校驗(yàn)位，對(duì)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(yàn)芯片。,CAS的延遲時(shí)間,這是縱向地址脈沖的反應(yīng)時(shí)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(shí)都能運(yùn)行于CAS Latency = 2或3的模式下，這時(shí)的讀取數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間可以是二個(gè)時(shí)鐘周期也可以是三個(gè)時(shí)鐘周期，若為二個(gè)時(shí)鐘周期就會(huì)有更高的效能。,S

15、PD芯片,SPD(Serial Presence Detect，串行存在探測(cè))，它是1個(gè)8針的SOIC封裝、256字節(jié)的EEPROM (電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)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(shí)PC的BIOS將自動(dòng)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(shí)別PC100內(nèi)存的一個(gè)重要標(biāo)志。,ECC,錯(cuò)誤檢查和糾正。與奇偶校驗(yàn)類似，它不但能檢測(cè)到錯(cuò)誤的

16、地方，還可以糾正絕大多數(shù)錯(cuò)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(cuò)誤數(shù)據(jù)的。只有經(jīng)過內(nèi)存的糾錯(cuò)后，計(jì)算機(jī)操作指令才可以繼續(xù)執(zhí)行。,時(shí)鐘頻率,時(shí)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100～150MHz的時(shí)鐘頻率下穩(wěn)定運(yùn)行。,tAC,tAC(Access time from CLK)是最大CAS延遲時(shí)的最大數(shù)輸入時(shí)鐘，PC 1

17、00規(guī)范要求在CL=3時(shí)tAC不大于6ns。某些內(nèi)存編號(hào)的位數(shù)表示的是這個(gè)值。目前大多數(shù)SDRAM芯片的存取時(shí)間為5、6、7、8或10ns。,數(shù)據(jù)位寬度和帶寬,內(nèi)存的數(shù)據(jù)位寬度是指內(nèi)存在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，以“bit”為單位；內(nèi)存帶寬是指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率，計(jì)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?yàn)槊?個(gè)bit(比特)等于一個(gè)Byte(字節(jié))。,內(nèi)存的電壓,內(nèi)存的電壓是指內(nèi)存在工作時(shí)所需要的工作電壓

18、，F(xiàn)PM內(nèi)存和EDO內(nèi)存均使用5V電壓，而SDRAM則使用3.3～3.5V之間電壓。,綜合性能,關(guān)于總延遲時(shí)間的計(jì)算一般用這個(gè)公式: 總延遲時(shí)間=系統(tǒng)時(shí)鐘周期×CL模式數(shù)+存取時(shí)間（tAC），比如某PC 100內(nèi)存的存取時(shí)間為6ns，我們?cè)O(shè)定CL模式數(shù)為2（即CAS Latency=2），則總延遲時(shí)間=10ns×2+ 6ns= 26ns，這就是評(píng)價(jià)內(nèi)存性能高低的重要數(shù)值。,內(nèi)存芯片廠商名稱及芯片代號(hào),常見內(nèi)存介紹,金

19、士頓（KINGSTON）,現(xiàn)代（HY/HYUNDAI）,KINGMAX,三星（SAMSUNG）,創(chuàng)見（JETRAM）,金邦（WINBOND）,美凱龍/美光（MICRON）,金士頓（KINGSTON）,金士頓（KINGSTON）,現(xiàn)代（HY/HYUNDAI）,現(xiàn)代（HY/HYUNDAI）,KINGMAX,KINGMAX,三星（SAMSUNG）,三星（SAMSUNG）,創(chuàng)見（JETRAM）,創(chuàng)見（JETRAM）,金邦（WINBOND）,金邦