内部存储器讲义

芯片. (7)SPD芯片.是一个八脚的小芯片,它是一 ) 芯片 是一个八脚的小芯片, 可擦写存储器, 个字节, 个EEPROM可擦写存储器,容量为 可擦写存储器 容量为256个字节,存 个字节 储信息包括内存的标准工作状态,速度,容量, 储信息包括内存的标准工作状态,速度,容量,响 应时间等参数. 应时间等参数. (8)芯片标识.内存条上一般标有芯片标识, )芯片标识.内存条上一般标有芯片标识, 通常包括厂商名称,单个芯片容量,芯片类型, 通常包括厂商名称,单个芯片容量,芯片类型,工 作速度,生产日期,电压, 作速度,生产日期,电压,容量系数和一些厂商的 特殊标识. 特殊标识.
内存的分类
内部存储器 内部存储器 随机存储器RAM 随机存储器RAM 静态存储器 静态存储器 SRAM SRAM 只读存储器ROM 只读存储器ROM
动态存储器 PROM EPROM 动态存储器 DRAM PROM EPROM Programmable ROM DRAM
Erasable Programmable ROM Electrically Erasable Programmable ROM
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第四章 内部存储器
本章主要讲述内部存储器的功能, 本章主要讲述内部存储器的功能, 组成,半导体存储器的工作原理, 组成,半导体存储器的工作原理, 介绍PC机中常用的内存类型 机中常用的内存类型. 介绍 机中常用的内存类型.
存储系统概述
存储系统是计算机的重要组成部分, 存储系统是计算机的重要组成部分,用来存储微 型计算机工作时使用的信息(程序和数据) 型计算机工作时使用的信息(程序和数据)的 部件,正是因为有了存储器, 部件,正是因为有了存储器,计算机才有信息 记忆功能. 记忆功能. 计算机的存储器可分为两大类: 计算机的存储器可分为两大类:
外部存储器(磁盘,光盘,磁带等)
内部存储器的作用及其分类
内存
中央 处理器
磁盘存 储设备
数据传输速度慢
数据传输速度快
内存的主要作用
内存的作用是暂时存放正在执行的程序,原始 内存的作用是暂时存放正在执行的程序, 内存的作用是暂时存放正在执行的程序 数据,中间结果和运算结果. 数据,中间结果和运算结果. 作为 CPU 运行程序的区域 , 配合 CPU 与外设打交道 作为CPU 运行程序的区域, CPU与外设打交道 作为 CPU运的工作方式, 芯片类型取决于内存芯片的工作方式,常 用的内存芯片类型有以下几种: 用的内存芯片类型有以下几种:
EDO DRAM SDRAMSDRAM-明日黄花 RDRAMRDRAM-昔日贵族 SDRAMDDR SDRAM-中流砥柱
SDRAM
SDRAM的中文名字是"同步动态随机存 的中文名字是" 的中文名字是 储器" 这就是著名的PC100和PC133规 储器",这就是著名的 和 规 范所广泛使用的内存类型, 范所广泛使用的内存类型,它的带宽为 64bit,3.3 V电压,最高速度可达 电压, , 电压 最高速度可达5ns.它 . 是与CPU使用相同的时钟频率进行数据交 是与 使用相同的时钟频率进行数据交 它的工作频率是与CPU的外频同步的, 的外频同步的, 换,它的工作频率是与 的外频同步的 不存在延迟或等待时间. 不存在延迟或等待时间.
内存的主要技术指标
存储容量: 存储容量:存储器可以容纳的二进制信息量称 为存储容量. 为存储容量. 存取周期: 存取周期:两次独立的存取操作之间所需的最 短时间称为存储周期. 短时间称为存储周期. 错误校验: 错误校验:内存常用的错误校验方式有 Parity(奇偶校验 ,ECC(Error Checking and 奇偶校验), 奇偶校验 Correcting)和SPD(SPD(Serial Presence 和 Detect串行存在探测 . 串行存在探测). 串行存在探测
SD RAM
DDR RAM
几种常见内存带宽比较
内 种 存 类 系 时 速 统 钟 率 DATE RATE 数 带 据 宽 电 接 气 口 内 槽 存 管 数 脚 目 芯 封 方 片 装 式 电 压 PC800 RDRAM 400MHz 800MHz RSL 32 184pins CSP 1.8V PC266 DDR RAM PC133 SDRAM 133MHz 266MHz SSTL2 64位 4 184pins TSOP II 2.5V 133MHz 133MHz 1.064GB/s LVTTL 64位 4 168pins TSOP II 3.3V
内存的主要技术指标
SPD(Serial Presence Detect串行存在探测 ,SPD是1个 串行存在探测), 串行存在探测 是 个 8针的 针的SOIC封装 封装(3mm*4mm)256字节的 字节的EEPROM,型号多 针的 封装 字节的 型号多 为24LC01B,位置一般处在内存条正面的右侧,里面记录 ,位置一般处在内存条正面的右侧, 了诸如内存的速度,容量,电压与行, 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 将自动读取SPD中记录的信息, 中记录的信息, 信息.当开机时 的BIOS将自动读取 将自动读取 中记录的信息 如果没有SPD,就容易出现死机或致命错误的现象.它是 如果没有 ,就容易出现死机或致命错误的现象. 识别PC100内存的一个重要标志.现在个别厂商一方面为 内存的一个重要标志. 识别 内存的一个重要标志 了降低生产成本,另一方面又要从表面上迎合PC100标准, 标准, 了降低生产成本,另一方面又要从表面上迎合 标准 就在PCB板上焊上一片空的 板上焊上一片空的SPD.这样就有可能导致在 就在 板上焊上一片空的 . 100MHz以上外频不能正常工作,还应该注意的是一些厂 以上外频不能正常工作, 以上外频不能正常工作 商出的主板(如 原装板)一定要 检测到SPD中的 商出的主板 如INTEL原装板 一定要 原装板 一定要BIOS检测到 检测到 中的 数据才能正常工作,而对于使用假SPD的内存来说,就会 的内存来说, 数据才能正常工作,而对于使用假 的内存来说 有不兼容或死机的现象出现. 有不兼容或死机的现象出现.
内存条的结构
内存固定缺口 内存颗粒 内存颗粒空位 PCB板
金手指
内存脚缺口
SPD芯片
内存主要由3部分组成,即PCB板,内存芯片和SPD芯片, 图4.1.1 内存的基本组成 还有外围电子元器件,如电容,电阻等,
板大多是绿色, (1)PCB板.内存的 ) 板 内存的PCB板大多是绿色,深蓝色或者紫 板大多是绿色 层或6层 色,采用多层设计(4层或 层). 采用多层设计( 层或 (2)金手指.内存条与主板内存插槽接触的部分就是金 )金手指. 手指.金手指是铜质导线,容易氧化,可用橡皮擦清理. 手指.金手指是铜质导线,容易氧化,可用橡皮擦清理. (3)内存固定卡缺口.主板上的内存插槽会有两个扣具 )内存固定卡缺口. 用来牢固地扣住内存,这个缺口便是用于固定内存的. 用来牢固地扣住内存,这个缺口便是用于固定内存的. (4)内存脚缺口.用来防止内存反插和区分不同的内存 )内存脚缺口. 条.
Rambus内存
从技术上看, 从技术上看,RDRAM是一种比较先进 是一种比较先进 的内存,但由于工艺复杂, 的内存,但由于工艺复杂,Rambus 公司还要收取相应的权利金, 公司还要收取相应的权利金,导致产 品价格过高, 品价格过高,最终未能获得厂商的支 没有流行起来. 持,没有流行起来.
其它产商根据RDRAM双向脉冲的 双向脉冲的 其它产商根据 特点, 特点,提出了现在主流的 DDR SDRAM. .
DDR SDRAM内存
DDR SDRAM(Dual date rate SDRSM):简 ):简 ( ): 双倍速率SDRAM"的意思,由于它 的意思, 称DDR,是"双倍速率 , 的意思 可以在时钟触发沿的上,下沿都能进行数据传输, 可以在时钟触发沿的上,下沿都能进行数据传输, 所以即使在133MHz的总线频率下的带宽也能达到 所以即使在 的总线频率下的带宽也能达到 2.128GB/S.它仍然可以沿用现有 .它仍然可以沿用现有SDRAM的生产 的生产 体系,制造成本比SDRAM略高一些(约为 略高一些( 体系,制造成本比 略高一些 约为10%左 左 ),但仍要远小于 但仍要远小于RAMBUS的价格. 的价格. 右),但仍要远小于 的价格
内部存储器(简称内存或主存) 内部存储器(简称内存或主存) 外部存储器(简称外存) 外部存储器(简称外存)
计算机工作时, 计算机工作时,一般先由只读存储器中的引导 程序启动系统, 程序启动系统,再从外存中读取系统程序和应 用程序送到内存中运行. 用程序送到内存中运行.
微机存储系统的层次结构
CPU 寄存器 L1级 高速缓存 L2级 高速缓存 主存储器 速度慢 容量大 速度快 容量小
(5)内存芯片.内存芯片俗称内存颗粒,内存芯片是内 )内存芯片.内存芯片俗称内存颗粒, 存条的关键元件,它的性能决定了内存条的性能. 存条的关键元件,它的性能决定了内存条的性能.内存的 性能,速度,容量都是由内部芯片决定的. 性能,速度,容量都是由内部芯片决定的.不同厂商的内 存芯片在速度,性能上也不同.常见的内存芯片有HY(韩国 存芯片在速度,性能上也不同.常见的内存芯片有 韩国 现代) 现代 ,Kingmax(台湾胜创 ),KingBox(台湾黑金刚 ) , 台湾胜创 , 台湾黑金刚 Winbond等. 等 (6)内存颗粒空位.常看到内存条中间有个空位,这是 )内存颗粒空位.常看到内存条中间有个空位, 预留了一个内存芯片为其他采用这种封装模式的内存使用 的.
1.60GB/s( 通 ) 2.128GB/s 单 道
内 资 总 宽 存 料 线 度 16位
两种内存接口类型
SIMM和DIMM是最常用内存接口类型. SIMM和DIMM是最常用内存接口类型. 是最常用内存接口类型 SIMM是SingleSIMM是Single-In Line Memory Medule 的简写,即单边接触内存模组,这是5X86 5X86及 的简写,即单边接触内存模组,这是5X86及 其较早的PC机中常用的内存接口方式. PC机中常用的内存接口方式 其较早的PC机中常用的内存接口方式. DIMM是英语 是英语" In- DIMM是英语"Dual In-Line Memory Module"的缩写 双边接触内存模组. 的缩写, Module 的缩写,双边接触内存模组.也就 是说这种类型接口内存的插板两边都有数据 接口触片, 接口触片,这种接口模式的内存广泛应用于 现在的计算机中. 现在的计算机中.