《内存基础知识》PPT课件.ppt

内存基础知识内存基础知识什么是内存？n内存（Memory）是主机上重要的部件之一，是CPU与其他设备沟通的桥梁，主要用来临时存放数据，并配合CPU工作，协调CPU的处理速度，从而提高整机的性能。内存概述n内存也称主存或内存储器，按照内存的工作原理主要分为ROM和RAM两类：nROM（Read Only Memory）存储器又称只读存储器，只能从中读取信息而不能任意写信息。ROM具有掉电后数据可保持不变的优点，多用于存放一次性写入的程序或数据，如BIOS。nRAM（Random Access Memory）存储器又称随机存取存储器，存储的内容可通过指令随机读写访问，RAM中的数据在掉电时会丢失，因而只能在开机运行时存储数据。内存的结构形式n内存一般采用内存条的结构，根据内存条的封装和插脚形式不同，可分为两大类：nSIMM：一般采用72线插脚，存取32位数据，整根内存条的容量一般有256KB/1MB/4MB/8MB/16MB/32MB/64MB等。nDIMM：采用168线插脚，存取64位数据，整根内存条的容量一般有16MB/32MB/64MB/128MB/256MB等几种。内存条组成及结构n内存是由内存芯片、PCB板（印刷电路板）、电阻、电容等元件组成。n内存芯片又叫内存颗粒，它的质量好坏直接决定内存条的性能。nPCB板有四层与六层两种，内存芯片安装在该板上。若所有芯片在一边，称为单面条，否则称为双面条。“金手指”n所谓多少“线”是指内存条与主板插接时有多少个接点，俗称“金手指”。内存的分类n我们通常所说的内存就是指RAM，根据结构和工作原理 RAM又可分为两类：静态RAM（Static RAM）和动态RAM（Dynamic RAM）。n动态RAMn静态RAMn两者比较内存数据存放形式n以队列方式进行组织适合内存容量小，CPU速度比较慢的场合。采用一维形式，地址作为一个整体。n以阵列方式进行组织采用二维形式，地址有行、列地址两部分。内存速度性能指标n时钟周期TCKnCAS延迟时间（CL）CL=2，CL=3n存取时间（TAC）n内存总延迟时间=TCK*CL+TACCAS的延迟时间n这是纵向地址脉冲的反应时间,也是在一定频率下衡量支持不同规范内存的重要标志之一。比如现在大多数的SDRAM在外频为100MHz时都能运行于CAS Latency=2或3的模式下，这时的读取数据的延迟时间可以是二个时钟周期也可以是三个时钟周期，若为二个时钟周期就会有更高的效能。TACnTAC(Access time from CLK)是最大CAS延迟时的最大数输入时钟，PC 100规范要求在CL=3时TAC不大于6ns。某些内存编号的位数表示的是这个值。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。综合性能n关于总延迟时间的计算一般用这个公式:总延迟时间=系统时钟周期CL模式数+存取时间（TAC），比如某PC 100内存的存取时间为6ns，我们设定CL模式数为2（即CAS Latency=2），则总延迟时间=10ns2+6ns=26ns，这就是评价内存性能高低的重要数值。常见内存种类nFPM DRAMnEDO DRAMnSDRAMnDDR SDRAMnRDRAMnFlash MemoryFPM(Fast Page Mode)nFPM(快页模式)是较早的个人计算机普遍使用的内存，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在已很少见到使用这种内存的计算机系统了。EDO(Extended Data Out)nEDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高30，达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条，以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡。SDRAM(Synchronous DRAM)nSDRAM(同步动态随机存储器)是目前奔腾计算机系统普遍使用的内存形式。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与 EDO内存相比速度能提高50。DDR(Double Data Rage)SDRAMnDDR SDRAM也就是 SDRAM II，是SDRAM的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度，并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽。RDRAM(Rambus DRAM)nRDRAM(存储器总线式动态随机存储器)是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM，它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据，同时使用低电压信号，在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。Flash MemorynFlash Memory(闪速存储器)是一种新型半导体存储器，主要特点是在不加电的情况下长期保持存储的信息。就其本质而言，Flash Memory属于EEPROM(电擦除可编程只读存储器)类型，既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，功耗很小。Shadow RAMnShadow RAM也称为“影子内存”,是为了提高计算机系统效率而采用的一种专门技术，所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器)芯片。Shadow RAM的功能就是用来存放各种ROM BIOS的内容。也就是复制的ROM BIOS内容，因而又它称为ROM Shadow，这与Shadow RAM的意思一样，指得是ROM BIOS的“影子”。ECCnECC(Error Correction Coding或Error Checking and Correcting)是一种具有自动纠错功能的内存，但由于ECC内存成本比较高，所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业计算机中，一般的家用与办公计算机也不必采用ECC内存。CDRAM(Cached DRAM)nCDRAM(带高速缓存动态随机存储器)是日本三菱电气公司开发的专有技术，它通过在DRAM芯片上集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器和同步控制接口来提高存储器的性能。DRDRAM(Direct Rambus DRAM)nDRDRAM(接口动态随机存储器)是Rambus在Intel支持下制定的新一代RDRAM标准，与传统DRAM的区别在于引脚定义会随命令而变，同一组引脚线可以被定义成地址，也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时，只需要改变命令，不需要增加芯片引脚。SLDRAM(SyncLink DRAM)nSLDRAM(同步链接动态内存)是由IBM、惠普、苹果、NEC、富士通、东芝、三星和西门子等大公司联合制定的，是一种在原DDR DRAM基础上发展起来的高速动态读写存储器，具有与DRDRAM相同的高数据传输率，但其工作频率要低一些，可用于通信、消费类电子产品、高档的个人计算机和服务器中。VCM(Virtual Channel Memory)nVCM(虚拟通道存储器)由NEC公司开发，是一种新兴的缓冲式DRAM，可用于大容量的SDRAM。此技术集成了“通道缓冲”功能，由高速寄存器进行配置和控制。在实现高速数据传输，让带宽增大的同时还维持着与传统SDRAM的高度兼容性，所以通常也把VCM内存称为VCM SDRAM。FCRAM(Fast Cycle RAM)nFCRAM(快速循环动态存储器)是由富士通和东芝联合开发的内存技术，数据吞吐速度可超过DRAM/SDRAM的4倍，能应用于需要极高内存带宽的系统中，如服务器、3D图形及多媒体处理等场合，其主要的特点是：行、列地址同时(并行)访问，而不像普通DRAM那样首先访问行数据，再访问列数据。内存的性能指标n内存是计算机系统的主要部件之一，其性能影响着所配置计算机系统的性能，接下来我们简单介绍一下内存主要的性能指标。引脚数n是衡量内存条性能的一个重要指标，它包括地址引脚、数据引脚、控制引脚和其它引脚。n常见的引脚数有：30线、72线、168线、184线等。速度n内存条的速度一般用存取一次数据的时间(单位一般用ns)来作为性能指标，时间越短，速度就越快。普通内存速度只能达到70ns80ns，EDO内存速度可达到60ns，而SDRAM内存速度则已达到7ns。容量n内存条容量大小有多种规格，早期的30线内存条有256K、1M、4M、8M多种容量，72线的EDO内存则多为4M、8M、16M，而168线的SDRAM内存大多为16M、32M、64M、128MB和512MB容量，甚至更高。奇偶校验n为检验存取数据是否准确无误，内存条中每8位容量能配备1位做为奇偶校验位，并配合主板的奇偶校验电路对存取的数据进行正确校验。不过，而在实际使用中有无奇偶校验位，对系统性能并没有什么影响，所以目前大多数内存条上已不再加装校验芯片。SPD芯片nSPD(Serial Presence Detect，串行存在探测)，它是1个8针的256字节的EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)芯片。一般处在内存条正面的右侧，里面记录了诸如内存的速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信息，并为内存设置最优化的工作方式，它是识别PC100内存的一个重要标志。ECCn错误检查和纠正。与奇偶校验类似，它不但能检测到错误的地方，还可以纠正绝大多数错误。它也是在原来的数据位上外加位来实现的，这些额外的位是用来重建错误数据的。只有经过内存的纠错后，计算机操作指令才可以继续执行。时钟频率n时钟频率代表了SDRAM内存所能稳定运行的最大频率。现在一般可分为PC100、PC133、PC150等几种类型，它们分别表示可在100150MHz的时钟频率下稳定运行。数据位宽度和带宽n内存的数据位宽度是指内存在一个时钟周期内传输数据的位数，以“bit”为单位；n内存带宽是指内存的数据传输速率，计算方法是：运行频率数据带宽/8，之所以要除以8，是因为每8个bit(比特)等于一个Byte(字节)。内存的电压n内存的电压是指内存在工作时所需要的工作电压，FPM内存和EDO内存均使用5V电压，而SDRAM则使用3.33.5V之间电压。内存条规范n规范说明机械特性、电气特性nSDRAMPC100、PC133nDDR DRAMDDR200、DDR266、DDR333、DDR366、DDR400、DDR433等。内存芯片厂商名称及芯片代号内存芯片厂商芯片代号内存芯片厂商芯片代号现代电子HYUNDAIHY日立HITACHIHM三星SAMSUNGKM或M美凯龙MICRONMTNBMAAA德州仪器TMSTI西门子SIEMENSHYB东芝TOSHIBATD或TC高士达LG-SEMICONGM摩托罗拉MOTOROLAMCMHITSUBISHIM5MSTITM富士通FUJITSUMB日电NECuPDMATSUSHITAMNIBMBMOKIMSMNPNXNN常见内存介绍金士顿（金士顿（KINGSTON）现代（现代（HY/HYUNDAI）KINGMAX三星（三星（SAMSUNG）创见（创见（JETRAM）金邦（金邦（WINBOND）美凯龙美凯龙/美光（美光（MICRON）金士顿（金士顿（KINGSTON）金士顿（KINGSTON）现代（HY/HYUNDAI）现代（HY/HYUNDAI）KINGMAXKINGMAX三星（SAMSUNG）三星（SAMSUNG）创见（JETRAM）创见（JETRAM）金邦（WINBOND）金邦（WINBOND）美光（MICRON）美凯龙/美光（MICRON）