第4章内存.ppt

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1、第4章 内部存储器内容简介：l存储器的类型存储器的类型l内存：内存：l内存的内存的发展历程发展历程l内存的内存的组成组成l内存的内存的分类分类l内存的内存的性能指标性能指标l内存的内存的识别识别l内存的内存的选购选购l内存的内存的使用使用41 存储器的类型l存储器存储器（MemoryMemory）是计算机系统的记忆）是计算机系统的记忆设备，用来存放程序和数据，是计算机设备，用来存放程序和数据，是计算机系统的一个重要组成部分。系统的一个重要组成部分。l对于计算机来说，有了存储器，才有记对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。忆功能，才能保证正常工作。存储器的分类l1.1.按按

2、存储介质存储介质分类分类l2.2.按按存取方式存取方式分类分类l3.3.按按在计算机中的作用在计算机中的作用分类分类 1.按存储介质分类l1 1）半导体存储器）半导体存储器l2 2）磁表面存储器）磁表面存储器l3 3）磁芯存储器）磁芯存储器l4 4）光盘存储器）光盘存储器2.按存取方式分类l1 1）随机存储器）随机存储器RAMRAM l2 2）只读存储器）只读存储器ROMROM l3 3）顺序存储器顺序存储器和和直接存取存储器直接存取存储器3.按在计算机中的作用分类l1 1）主存储器）主存储器l2 2）辅助存储器）辅助存储器l3 3）缓冲存储器）缓冲存储器42 内存l内存（内存（MemoryM

3、emory）也称）也称内存储器或主存内存储器或主存，就像，就像人体大脑的记忆系统，用于存放计算机的运人体大脑的记忆系统，用于存放计算机的运行程序和处理的数据。行程序和处理的数据。l内存是用来临时存放数据的存储器，它泛指内存是用来临时存放数据的存储器，它泛指计算机中用来存放数据的半导体存储单元。计算机中用来存放数据的半导体存储单元。l它的它的容量和性能容量和性能将直接影响计算机的运行速将直接影响计算机的运行速度。度。421 内存的发展历程l1 1ICIC内存内存 l2 2SIMMSIMM内存内存l3 3EDOEDO内存内存l4 4SDRAMSDRAM内存内存l5 5RambusRambus DR

4、AM DRAM内存内存l6 6DDR SDRAMDDR SDRAM内存内存l7 7DDR-2DDR-2内存内存1IC内存l起初，计算机所使用的内存是一块块的起初，计算机所使用的内存是一块块的ICIC，我们必须把它们焊接到主机板上才能正常使我们必须把它们焊接到主机板上才能正常使用，一旦某一块内存用，一旦某一块内存ICIC坏了，必须焊下来才坏了，必须焊下来才能更换，这实在是太费劲了。能更换，这实在是太费劲了。2SIMM内存l在在8028680286主板时代，内存条为主板时代，内存条为30PIN30PIN、256Kb256Kb，而，而且必须是由且必须是由9 9片颗粒（其中片颗粒（其中8 8片为数据位

5、，片为数据位，1 1片为片为校验位校验位)组成一个组成一个bankbank（组）。（组）。l到了到了486486时代内存主要是时代内存主要是 30PIN SIMM30PIN SIMM（SingleSingleIn Line Memory In Line Memory MeduleMedule，即，即单边接触内存模单边接触内存模组组）。）。l在在奔腾奔腾时代，时代，PCPC的内存大多采用的内存大多采用7272针的针的SIMMSIMM接接口，或者是与口，或者是与DIMMDIMM接口类型并存。接口类型并存。3EDO内存lEDOEDO（EXTENDED DATA OUTEXTENDED DATA OU

6、T）RAMRAM也称也称“扩展扩展数据输出内存数据输出内存”与与FPM RAMFPM RAM有基本相同的应有基本相同的应用范围，有用范围，有7272线和线和168168线线之分，之分，5V5V电压，带电压，带宽宽32bit32bit，速度基本都是，速度基本都是40ns40ns以上。以上。4SDRAM内存lSDSD（Synchronous DynamicSynchronous Dynamic）RAMRAM也称也称“同步动态同步动态内存内存”，都是，都是168168线、带宽线、带宽64bit64bit、3.3V3.3V电压，采电压，采用用DIMMDIMM（Dual InDual InLine Me

7、mory ModuleLine Memory Module，双列，双列直插式，也即双边接触内存模组）内存条，这种直插式，也即双边接触内存模组）内存条，这种类型接口的内存条的两边都有引脚。类型接口的内存条的两边都有引脚。5Rambus DRAM内存lRambusRambus使用使用400MHz400MHz的的1616位总线，在一个时钟位总线，在一个时钟周期内，可以在上升沿和下降沿同时传输数周期内，可以在上升沿和下降沿同时传输数据，这样它的实际速度就为据，这样它的实际速度就为400MHz2=800MHz400MHz2=800MHz，理论带宽为（，理论带宽为（1616位位2400MHz/82400M

8、Hz/8）1.6GB/s1.6GB/s，相当于，相当于PC100PC100的的两倍。两倍。6DDR SDRAM内存lDDR SDRAMDDR SDRAM（Dual Date Rate SDRAMDual Date Rate SDRAM）简称）简称DDRDDR，也就是也就是“双倍速率双倍速率SDRAMSDRAM”的意思。的意思。DDR SDRAMDDR SDRAM也也可以说是传统可以说是传统SDRAMSDRAM的升级版本，最重要的改变的升级版本，最重要的改变是在数据传输界面上。是在数据传输界面上。DDR-2内存lDDR-2DDR-2内存将是现有内存将是现有DDR-1DDR-1内存的换代产品，内存

9、的换代产品，它们的工作时钟为它们的工作时钟为400MHz400MHz或更高。从或更高。从JEDECJEDEC组织者阐述的组织者阐述的DDR-2DDR-2标准来看，针对标准来看，针对PCPC等市等市场的场的DDR-2DDR-2内存将拥有内存将拥有400400、533533、667MHz667MHz等等不同的时钟频率。不同的时钟频率。l20072007年年,出现了出现了DDR-IIIDDR-III内存内存.422 内存的组成l内存主要由内存主要由PCBPCB、金手指、内存芯片、金手指、内存芯片、SPDSPD芯片和电容、电阻等几部分组成。芯片和电容、电阻等几部分组成。1电路板PCBlPCBPCB是英

10、文是英文“Printed Circuit Board”Printed Circuit Board”的的缩写，直译就是缩写，直译就是印制电路板印制电路板的意思。的意思。l其含义是：以绝缘材料为基板加工成一定其含义是：以绝缘材料为基板加工成一定尺寸的板，上面至少有一个导电图形及所尺寸的板，上面至少有一个导电图形及所设计好的孔，以实现电子元器件之间的电设计好的孔，以实现电子元器件之间的电气连接，这样的板称为印制电路板。气连接，这样的板称为印制电路板。2金手指l金手指金手指（Connecting FingerConnecting Finger）是内存条与内存）是内存条与内存插槽之间的连接部件，所有的信

11、号都是通过金插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。手指进行传送的。l金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指金手指”。l金手指金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。性也很强。3内存芯片l内存上的内存芯片也称内存上的内存芯片也称内存颗粒内存颗粒，内存的性，内存的性能、速度、容量都是由内存芯片决定的。内能、速度、容量都是由内存芯片

12、决定的。内存芯片上都印刷着芯片标签，这是了解内存存芯片上都印刷着芯片标签，这是了解内存性能参数的重要依据。性能参数的重要依据。l内存上焊接的内存芯片有内存上焊接的内存芯片有单面单面与与双面双面之分。之分。通常单面内存每条拥有一组通常单面内存每条拥有一组BankBank，而双面内，而双面内存则每条提供两组存则每条提供两组BankBank。4SPD芯片lSPDSPD（Serial Presence DetectSerial Presence Detect，串行表象串行表象探测探测）是一颗）是一颗8 8针的针的EEPROM,EEPROM,容量为容量为256256字字节，里面主要保存了该内存的相关资料

13、，节，里面主要保存了该内存的相关资料，如如容量、芯片厂商、内存模组厂商、工作容量、芯片厂商、内存模组厂商、工作速度速度等。等。lSPDSPD的内容一般由内存模组制造商写入。支的内容一般由内存模组制造商写入。支持持SPDSPD的主板在启动时自动检测的主板在启动时自动检测SPDSPD中的资中的资料，并以此设定内存的工作参数。料，并以此设定内存的工作参数。5内存固定卡缺口l主板上的内存插槽上有两个夹子，用来牢固主板上的内存插槽上有两个夹子，用来牢固地扣住内存，内存上的缺口是用于固定内存地扣住内存，内存上的缺口是用于固定内存的。的。6内存颗粒空位l采用的封装模式预留了一片内存芯片为其他采用的封装模式预

14、留了一片内存芯片为其他采用封装模式的内存条使用（这块预留采用封装模式的内存条使用（这块预留ECCECC校验模块位置）。校验模块位置）。7金手指缺口l金手指金手指上的缺口的作用，一是用来防止内存上的缺口的作用，一是用来防止内存插反（只有一侧有），二是用来区分不同类插反（只有一侧有），二是用来区分不同类型的内存。以前的型的内存。以前的SDRAMSDRAM内存有两个缺口，内存有两个缺口，而而DDR SDRAMDDR SDRAM内存只有一个缺口。内存只有一个缺口。8.电容l内存上的电容采用内存上的电容采用贴片式电容贴片式电容。电容电容的作用的作用是滤除高频干扰，以提高内存条的稳定性。是滤除高频干扰，以

15、提高内存条的稳定性。9.电阻l内存上的电阻采用内存上的电阻采用贴片式电阻贴片式电阻。因为。因为在数据传输过程中要对不同的信号进在数据传输过程中要对不同的信号进行阻抗匹配和信号衰减，所以许多地行阻抗匹配和信号衰减，所以许多地方都要用到电阻。方都要用到电阻。l内存上的电阻有内存上的电阻有1010和和2222两种。两种。10.内存脚缺口l内存脚缺口是为了防止内存插反和区分不同内存脚缺口是为了防止内存插反和区分不同的内存。的内存。11标签l内存上一般贴有一张标签，上面印有内存上一般贴有一张标签，上面印有厂商名称、容量、内存类型、生产日厂商名称、容量、内存类型、生产日期期等内容，其中还可能有等内容，其中

16、还可能有运行频率、运行频率、时序、电压和一些厂商的特殊标识时序、电压和一些厂商的特殊标识。l内存标签是了解内存性能参数的重要内存标签是了解内存性能参数的重要依据。依据。423 内存的分类l1 1FPM RAMFPM RAMl2 2EDO RAMEDO RAMl3 3SDRAMSDRAMl4 4DDR SDRAMDDR SDRAMl5 5RDRAMRDRAMl6 6DDR2 DDR2 SDRAMSDRAMl7.DDR37.DDR3424 内存的封装l1 1SOJSOJl2 2TSOPTSOPl3 3Tiny-BGATiny-BGAl4 4BLPBLPl5 5CSPCSP1SOJlSOJSOJ（S

17、mall Out-Line J-LeadSmall Out-Line J-Lead，小尺寸小尺寸J J形形引脚封装引脚封装）封装方式是指内存芯片的两边有）封装方式是指内存芯片的两边有一排小的一排小的J J形引脚，直接黏着在印刷电路板形引脚，直接黏着在印刷电路板的表面上。的表面上。lSOJSOJ封装一般用在封装一般用在EDO RAMEDO RAM内存上。内存上。2TSOPlTSOPTSOP封装方式是指外观上轻薄且小的封装，封装方式是指外观上轻薄且小的封装，是在封装芯片的周围做出引脚，直接黏在是在封装芯片的周围做出引脚，直接黏在PCBPCB板的表面，焊点和板的表面，焊点和PCBPCB板的接触面积小

18、，板的接触面积小，使得芯片向使得芯片向PCBPCB板传递热量相对困难。板传递热量相对困难。l相对于相对于SOJSOJ封装来说，封装来说，TSOPTSOP封装厚度只有其封装厚度只有其1/31/3。3Tiny-BGAlTiny-BGATiny-BGA（Tiny Ball Grid ArrayTiny Ball Grid Array，小型小型球栅阵列封装球栅阵列封装）封装方式能减小芯片和整）封装方式能减小芯片和整个内存的个内存的PCBPCB的面积。的面积。lTiny-BGATiny-BGA可视为超小型的可视为超小型的BGABGA封装。封装。lKingmaxKingmax内存采用的就是内存采用的就是T

19、iny-BGATiny-BGA封装方式。封装方式。4BLPlBLPBLP（Bottom Lead PackageBottom Lead Package，底部引脚封底部引脚封装装）封装方式是在传统封装技术的基础上）封装方式是在传统封装技术的基础上采用的一种逆向电路，由底部直接伸出引采用的一种逆向电路，由底部直接伸出引脚，其优点就是能节省大约脚，其优点就是能节省大约90%90%的电路，的电路，使封装尺寸及芯片表面温度大幅下降。使封装尺寸及芯片表面温度大幅下降。5CSPlCSPCSP（Chip Scale PackageChip Scale Package，芯片型封装芯片型封装）封装是）封装是在在B

20、GABGA基础上发展而来的。基础上发展而来的。lCSPCSP可以让芯片面积与封装面积之比超过可以让芯片面积与封装面积之比超过1:0.141:0.14，约为普通约为普通BGABGA的的1/31/3，仅相当于，仅相当于TSOPTSOP内存芯片面积的内存芯片面积的1/61/6，这样在相同的体积下，内存可以装入更多的，这样在相同的体积下，内存可以装入更多的芯片，从而增大单位容量。芯片，从而增大单位容量。425 内存的性能指标l内存的性能指标主要有存取速度、内存容内存的性能指标主要有存取速度、内存容量、奇偶校验、内存的电压、内存的封装量、奇偶校验、内存的电压、内存的封装形式和内存的插口等。形式和内存的插

21、口等。1存取速度l内存条的速度一般用存取一次数据的时间内存条的速度一般用存取一次数据的时间（单位一般用（单位一般用nsns）作为性能指标，时间越短，）作为性能指标，时间越短，速度就越快。速度就越快。l普通内存速度只能达到普通内存速度只能达到70ns70ns80ns80ns，EDOEDO内内存速度可达到存速度可达到60ns60ns，而，而SDRAMSDRAM内存速度则已内存速度则已达到达到7ns7ns。2内存容量l内存条容量大小有多种规格，早期的内存条容量大小有多种规格，早期的3030线线内存条有内存条有256K256K、1M1M、4M4M、8M8M多种容量，多种容量，7272线线的的EDOED

22、O内存则多为内存则多为4M4M、8M8M、16M16M，而，而168168线线的的SDRAMSDRAM内存大多为内存大多为16M16M、32M32M、64M64M、128MB128MB容量，甚至更高。容量，甚至更高。l目前，计算机中使用的内存为目前，计算机中使用的内存为256MB256MB、512MB512MB、1GB1GB和和2GB2GB 。3奇偶校验l为检验存取数据是否准确无误，内存条中每为检验存取数据是否准确无误，内存条中每8 8位容量能配备位容量能配备1 1位作为位作为奇偶校验位奇偶校验位，并配合，并配合主板的奇偶校验电路对存取的数据进行正确主板的奇偶校验电路对存取的数据进行正确校验。

23、校验。4内存的电压l内存的电压指内存正常工作所需要的电内存的电压指内存正常工作所需要的电压值，不同类型的内存电压也不同，各压值，不同类型的内存电压也不同，各有各的规格，不能超出规格，否则会损有各的规格，不能超出规格，否则会损坏内存。坏内存。l早期的早期的FPMFPM和和EDOEDO使用的都是使用的都是5 V5 V的电压，的电压，而而SDRAMSDRAM使用的电压是使用的电压是3.3 V3.3 V，在使用中，在使用中注意主板上的跳线不能设错。注意主板上的跳线不能设错。5内存的封装类型l内存的封装方式主要有内存的封装方式主要有SOJSOJ、TSOPTSOP、Tiny-Tiny-BGABGA、BLP

24、BLP、CSPCSP五种，封装方式也影响着内五种，封装方式也影响着内存的性能。存的性能。6内存的插口l1 1）双列直插式内存芯片）双列直插式内存芯片l2 2）单排直插式针脚内存条）单排直插式针脚内存条l3 3）单排直插式内存条）单排直插式内存条7SPDlSPDSPD中保存了该内存条的相关资料，例中保存了该内存条的相关资料，例如芯片的厂商、容量、工作速度等。如芯片的厂商、容量、工作速度等。lSPDSPD中的内容一般由内存模组制造商写中的内容一般由内存模组制造商写入。入。426 识别内存l1 1 识识 别别内内存存厂厂商商代码代码代号代号厂商名称厂商名称HYHYHyundaiHyundai（现代电

25、子）（现代电子）HYBHYBSiemensSiemens（西门子）（西门子）KMKM或或M MSamsungSamsung（三星）（三星）MBMBFujitsuFujitsu（富士通）（富士通）MCMMCMMotorolaMotorola（摩托罗拉）（摩托罗拉）MTMTMicronMicron（美光美光）TCTC或或TDTDToshibaToshiba（东芝）（东芝）HMHMHitachiHitachi（日立）（日立）uPDuPDNECNECBMBMIBMIBM2内存的识别编号HYXXXXXXXXX X X XXXXX位数12 3 45 6 7 8 91011内存的数位和表示意义l第一位：第一

26、位：HYHY代表该产品是现代的产品。代表该产品是现代的产品。l第二位：代表内存芯片类型。第二位：代表内存芯片类型。l第三位：代表内存工作电压。第三位：代表内存工作电压。l第四位：代表芯片密度和刷新速度。第四位：代表芯片密度和刷新速度。l第五位：代表芯片输出的数据位宽：第五位：代表芯片输出的数据位宽：4040、8080、1616、3232分别分别代表代表4 4位、位、8 8位、位、1616位和位和3232位。位。l第六位：代表第六位：代表BANKBANK数量：数量：1 1、2 2、3 3分别代表分别代表2 2个、个、4 4个和个和8 8个个BankBank，是，是2 2的幂次关系。的幂次关系。l

27、第七位：第七位：I/0I/0界面，界面，1 1：SSTL-3SSTL-3；2 2：SSTL-2SSTL-2。l第八位：芯片内核版本：可以为空白或第八位：芯片内核版本：可以为空白或A A、B B、C C、D D等字母，等字母，越往后表示越新。越往后表示越新。l第九位：代表功耗：第九位：代表功耗：L=L=低功耗芯片；空白低功耗芯片；空白=普通芯片。普通芯片。l第十位：内存芯片封装形式。第十位：内存芯片封装形式。l第十一位：代表内存工作速度。第十一位：代表内存工作速度。427 内存的选购1 1选购内存的方法选购内存的方法l1 1）按需购买）按需购买l2 2）内存插槽）内存插槽l3 3）频率要匹配）频

28、率要匹配l4 4）容量与规格）容量与规格l5 5）内存的做工）内存的做工l6 6）PCBPCB板板l7 7）内存芯片的编号字迹）内存芯片的编号字迹l8 8）内存的品牌）内存的品牌1）现代1GBDDRII667内存l现代现代1GBDDRII6671GBDDRII667内内存存l内存类型是内存类型是DDRIIDDRIIl适用机型于适用机型于台式内存台式内存l内存容量为内存容量为1024MB1024MBl金手指是金手指是240240针脚针脚l工作频率为工作频率为667MHz667MHz2）金士顿 1GB DDRII667l内存类型是内存类型是DDRIIDDRII，适用机型于，适用机型于台式机台式机，

29、内，内存容量为存容量为1024MB1024MB，工作频率为，工作频率为667MHz667MHz，接口，接口类型为类型为240PIN240PIN，封装模式为，封装模式为FBGAFBGA。3）金邦 1GB DDRII800(白金条)l内存类型是内存类型是DDRIIDDRII，适用机型于，适用机型于台式台式内存，内存，内存容量为内存容量为1024MB1024MB，工作频率为，工作频率为800MHz800MHz，接，接口类型为口类型为240 PIN240 PIN，封装模式为，封装模式为FBGAFBGA。428内存的使用l1 1内存的安装内存的安装安装内存安装内存2内存的使用l1 1）使用内存时应注意的

30、问题）使用内存时应注意的问题l2 2）内存故障的确认方法）内存故障的确认方法l3 3）内存的升级）内存的升级1）使用内存时应注意的问题l内存是比较娇贵的电器产品，最怕的就是内存是比较娇贵的电器产品，最怕的就是静电静电，因此在插拔内存时一定要注意先释，因此在插拔内存时一定要注意先释放静电。放静电。l其次，内存在使用过程中绝对其次，内存在使用过程中绝对不能带电插不能带电插拔拔，否则会烧毁内存甚至烧毁主板。，否则会烧毁内存甚至烧毁主板。2）内存故障的确认方法l内存是数据传输的通道，一般来说，当内存出现内存是数据传输的通道，一般来说，当内存出现故障时，计算机运行会表现得不稳定，经常出现故障时，计算机运

31、行会表现得不稳定，经常出现蓝屏、死机等现象。这时如果排除了操作系统不蓝屏、死机等现象。这时如果排除了操作系统不稳定或病毒等原因，则很可能是内存的故障了。稳定或病毒等原因，则很可能是内存的故障了。l通过通过替换法替换法，将有故障的内存换到另一台能稳定，将有故障的内存换到另一台能稳定运行的计算机上再观察其运行状态，如果该计算运行的计算机上再观察其运行状态，如果该计算机也运行不稳定，则可判断内存出现故障。机也运行不稳定，则可判断内存出现故障。l也可通过专用的也可通过专用的内存测试软件内存测试软件来测试计算机的稳来测试计算机的稳定性，如计算机不能稳定通过测试，也表明内存定性，如计算机不能稳定通过测试，也表明内存有问题。有问题。3）内存的升级l内存升级时尽量使用相同的内存，选择内存升级时尽量使用相同的内存，选择相同相同品牌、相同芯片品牌、相同芯片的内存也是一个避免兼容性的内存也是一个避免兼容性问题的有效方法。问题的有效方法。习题l1 1l2 2l3 3l4 4（2 2）（）（3 3）(5)(5)