第四讲 内存
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3、内存芯片 内存的芯片就是内存的灵魂所在，内存的性能、速度、容量都是由 内存芯片组成的。不同厂商的内存颗粒在速度、性能上也有很多不同。 4、内存颗粒空位 是设计时预留内存芯片焊接位。这块内存条就是使用9片装PCB，预 留ECC校验模块位置。 5、电容 PCB板上必不可少的电子元件，为提高内存条的稳定性起了很大作 用。
1. DRAM（Dynamic RAM）
DRAM（Dynamic RAM）动态随机存取存
储器 特点：价格便宜，可读可写，集成度高， 但存取速度慢，因此适合做容量需求较大的主 内存。
主板上的内存芯片
主要内存类型
FPM（Fast Page Mode）DRAM：快速页方式，存取速 度约为70ns， 30线8bit，用于286 386 486 EDO（Extended Data Output）：可扩展数据输出方式， 存取速度约为60ns， 72线32bit ， 用于486 586 SDRAM（Synchronous DRAM）：同步动态随机存储器。 168线64bit，工作电压为3.3v
内
存
计算机具有信息处理和信息存储两大基 本功能，信息处理主要由处理器执行，信息 存储则由存储器实现。 存储器分为主存储器和辅助存储器，分 别简称为内存和外存。
一、 内存简介
从狭义来讲，内存是指中央处理器（CPU）能够直 接访问的存ห้องสมุดไป่ตู้器，又称主存储器、主存。 它存放当前CPU正在使用或将要使用的程序和数 据，以及处理的中间结果。它和CPU通过系统总线直 接沟通。 从广义来讲， 内存由主板上和内存条上安装的多 种存储器集成电路组成，如只读存储器（ROM）和随 机存取存储器（RAM）。
3. CMOS RAM
（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
Transistor）互补型金属氧化物半导体。
特点：耗电量非常小，一块普通的电池就
可以为其供电二、三年。
作用：保存计算机系统不断更新的日期及时 钟、硬件配置信息和用户设定的参数。
CMOS RAM的电池
Cache分类
一级Cache（Level1 Cache、L1 Cache、Internal Cache） L1 Cache位于CPU的核心芯片上，速度与CPU相当，
容量相对较小，一般为8～64KB。
二级Cache（Level2 Cache、L2 Cache、External Cache）
早期的L2 Cache位于主板上，速度比L1 Cache稍慢一 些，后期集成到CPU内部，工作速度快。容量一般较大， 为512KB～4MB。
3. 时钟周期（tCK）
它代表内存所能运行的最大频率。数字越小说明SDRAM芯片所能 运行的频率就越高， 单位为纳秒（ns）。
3. CAS延迟时间 （CL） 纵向地址脉冲的反应时间，指的是CPU在接到读取某列内存地址 上数据的指令后，到实际开始读出数据所需的等待时间。用CL指标表示， 如2\3\4。
RDRAM（Rambus DRAM）：总线式动态随机存储器，是由 RAMBUS公司制造 DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM，简称为DDR）双 倍数据率， 184线64bit，工作电压2.5v 主要规格有DDR200 266 333 400 DDR2 SDRAM ：DDR2构建在DDR的基础上， 240线64bit， 工作电压1.8v。主要规格为DDR2-400 533 667 800 DDR3 SDRAM ：DDR2 SDRAM的后继者， 240线64bit，工 作电压1.5v。主要规格为DDR3-800 1066 1333 1600 1866 2000
一次性写入，以后不能再更改。 EPROM（Erasable PROM） ：可擦写式ROM，即对已经写入 的内容，通过紫外线擦除后，可以重新写入。 EEPROM（Electric Erasable PROM）：电可擦写式ROM，即 在一定的电压条件下可以改写ROM芯片中的程序或数据，但通 常是一位一位地写入数据，速度较慢。 Flash ROM：即通常所说的“闪存”，对于这种ROM，可以通 过程序或命令快速改写其中的数据。
习 题
RAM存储器分哪几类？各有什么特点？ 内存的主要技术指标有哪些？ 选购内存条时应注意哪些要点？
SPD中内存参数的标注
PC1600/2100 DDR SDRAM（版本为1.0）内存标注 格式 其格式为：PCab-ccde-ffg，例如PC2100R-2533750，其中a表示内存带宽，单位为MB/s；a*1/16=内 存的标准工作频率，例如2100代表内存带宽为 2100MB/s，对应的标准工作频率为 2100*1/16=133MHZ；b代表模块类型(R代表DIMM已 注册，U代表DIMM不含缓冲区；cc表示CAS延迟时间， 用时钟周期数表示，表达时不带小数点，如25代表 CL=2.5；d表示RAS相对CAS的延时，用时钟周期数 表示；e表示RAS预充电时间，用时钟周期数表示；ff 代表相对于时钟下沿的数据读取时间，表达时不带小 数点，如75代表7.5ns tAC（是Access Time from CLK的缩 写） ；g代表SPD版本，如0代表SPD版本为1.0。
在计算机系统中，主板的BIOS、显卡的 BIOS、网卡的硬件资源信息等都可以保存在 ROM芯片中，以防止这些重要的数据被有意 或无意地被更改或删除。
主板上的ROM芯片
DIP封装
PLCC 封装
ROM芯片主要有以下五种类型
ROM：标准ROM，信息被永久固化在存储单元中，不可改变。
PROM（Programmable ROM）：可编程的ROM，即通过程序
四、 内存条选购
1.按需购买
用途： 办公 家庭 专业 容量 匹配指标：频率
2.认准内存类型规格
3.注意Remark 4.关注内存条的做工质量 1）金手指 制作方法 外观颜色
电镀和化镀
2）选材用料
电路板层数 3）制作工艺 元器件数量
电路板质量
5. 测试
焊接质量
运行较大的程序 内存测试软件 6.质保
内存标准
SDRAM内存标准 PC100 PC133
DDR SDRAM内存标准
DDR2 SDRAM内存标准
DDR3 SDRAM内存标准
内存条的结构
1、PCB板 内存条的PCB板多数都是绿色的，采用了多层设计，例如4层或6层 等。
2、金手指 这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分，数据就是 靠它们来传输的，通常称为金手指。
2.SRAM（Static RAM）静态 随机存取存储器
SRAM由静态MOS管组成
特点：集成度低，容量小，价格高，工作 速度快，只有几ns。
图 主板上的Cache芯片
Cache工作流程
当CPU要读取一个数据时，它首先在Cache中找，如
果找到了，就把这个数据读入CPU中；如果没有，则从主存 中读出该数据送到CPU，并且把包含数据的整个数据块都从 主存调入Cache中。这样，以后的若干次访问都可以通过 Cache来完成。
三、 内存的品牌及编号
1. 内存芯片的品牌及编号识别 三星（SAMSUNG，韩国） 英飞凌（Infineon，德国） 南亚（Nanya，台湾） 茂矽（Mosel Vitelic，台湾） 华邦（Winbond，中国台湾） 2. 内存条的品牌
美光（Micron，美国） 海力士（Hynix韩国）
尔必达（ELPIDA，日本） 力晶（Powerchip，台湾） 冲电气（Oki，日本）
4.奇偶校验（ Parity ） 系统检查数据的存取错误的一项技术，这种内存是通过在 原来数据位的基础上增加一个数据位来检查当前8位数据的正确 性 ，只能纠正一些简单错误。有奇偶校验功能的内存条的芯片数 量为奇数。
5. ECC（Error Check and Correct）校验 对内存中的数据进行检验和纠错的技术，通过在原来的数据 位上外加校验位来实现的。它与Parity不同的是如果数据位是8位， 则需要增加5位来进行ECC错误检查和纠正，数据位每增加一倍， ECC只增加一位检验位，ECC具有自动更正的能力，可以将Parity 无法检查出来的错误位查出并将错误修正。 有ECC功能的内存，芯片数一般能被三整除。
1.2 随机存取存储器(RAM)
RAM是“Random Access Memory”的缩写， 即随机存取存储器。 特点：随机读出或写入数据，断电后数据会丢
失。
RAM又分为以下三类：
1. DRAM（Dynamic RAM）动态随机存取 存储器 2. SRAM（Static RAM）静态随机存取存 储器 3. CMOS RAM （Complementary MetalOxide-Semiconductor Transistor RAM ） 互补型金属氧化物半导体随机存取存储器
2. 内存的技术指标及相关概念
1. 存储容量 指内存存储单元的数量，单位是字节。内存容量直接关系到微机整 体性能。目前，单条内存条容量一般为128、256、512MB、1GB、 2GB。 2. 存取时间（tAC）
是Access Time from CLK的缩写表示读写数据所延迟的时间，如 存取时间为5—8或10ns。
6、电阻 7、内存固定卡缺口 用于固定安装的内存条。 8、内存脚缺口 内存的脚上的缺口一是用来防止内存插反的（只有一 侧有），二是用来区分不同的内存。 9、SPD SPD是一个八脚的小芯片，它实际上是一个 EEPROM可擦写存贮器，这的容量有256字节，可以写入 信息，这信息中就可以包括内存的标准工作状态、速度、 响应时间等，以协调计算机系统更好的工作。
二、内存分类与技术指标
1. 内存分类 2. 内存的技术指标
1. 内存分类
MEMORY
ROM
RAM
DRAM
SRAM
CMOS RAM
1.1 只读存储器(ROM)
ROM是“Read Only Memory”的缩写，即只 读存储器。 特点：所存储的程序和数据一旦写入，一般不 容易被更改，而且可以永久保存，不会因为断电而 消失。
6.工作电压
7.工作频率 8.内存带宽
内存的数据传输速度，是衡量内存性能的重要标准，内存带 宽＝内存工作频率X内存总线宽度/8。
PC133的内存工作在133MH/z时，其峰值传输带宽1.06GB/s.
DDR266的内存工作在133MH/z时，其峰值传输带宽2.1GB/s。
9.Bank 物理Bank 逻辑Bank
内存配置注意事项
兼容性 购买通过CPU厂商、主板厂商认证的内存型号， 比如：金士顿、金邦、胜创、英飞凌、南亚等大厂的 产品。
参数配置
满足前端总线和内存规格之间匹配要求 构建双通道系统
1）对条
2）同一品牌、同一规格、同一容量、同一批次的内存 3）购买同一品牌、同一规格的内存
补充内容 CPU和内存硬超频
1. DRAM（Dynamic RAM）
DRAM（Dynamic RAM）动态随机存取存
储器 特点：价格便宜，可读可写，集成度高， 但存取速度慢，因此适合做容量需求较大的主 内存。
主板上的内存芯片
主要内存类型
FPM（Fast Page Mode）DRAM：快速页方式，存取速 度约为70ns， 30线8bit，用于286 386 486 EDO（Extended Data Output）：可扩展数据输出方式， 存取速度约为60ns， 72线32bit ， 用于486 586 SDRAM（Synchronous DRAM）：同步动态随机存储器。 168线64bit，工作电压为3.3v
内
存
计算机具有信息处理和信息存储两大基 本功能，信息处理主要由处理器执行，信息 存储则由存储器实现。 存储器分为主存储器和辅助存储器，分 别简称为内存和外存。
一、 内存简介
从狭义来讲，内存是指中央处理器（CPU）能够直 接访问的存ห้องสมุดไป่ตู้器，又称主存储器、主存。 它存放当前CPU正在使用或将要使用的程序和数 据，以及处理的中间结果。它和CPU通过系统总线直 接沟通。 从广义来讲， 内存由主板上和内存条上安装的多 种存储器集成电路组成，如只读存储器（ROM）和随 机存取存储器（RAM）。
3. CMOS RAM
（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
Transistor）互补型金属氧化物半导体。
特点：耗电量非常小，一块普通的电池就
可以为其供电二、三年。
作用：保存计算机系统不断更新的日期及时 钟、硬件配置信息和用户设定的参数。
CMOS RAM的电池
Cache分类
一级Cache（Level1 Cache、L1 Cache、Internal Cache） L1 Cache位于CPU的核心芯片上，速度与CPU相当，
容量相对较小，一般为8～64KB。
二级Cache（Level2 Cache、L2 Cache、External Cache）
早期的L2 Cache位于主板上，速度比L1 Cache稍慢一 些，后期集成到CPU内部，工作速度快。容量一般较大， 为512KB～4MB。
3. 时钟周期（tCK）
它代表内存所能运行的最大频率。数字越小说明SDRAM芯片所能 运行的频率就越高， 单位为纳秒（ns）。
3. CAS延迟时间 （CL） 纵向地址脉冲的反应时间，指的是CPU在接到读取某列内存地址 上数据的指令后，到实际开始读出数据所需的等待时间。用CL指标表示， 如2\3\4。
RDRAM（Rambus DRAM）：总线式动态随机存储器，是由 RAMBUS公司制造 DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM，简称为DDR）双 倍数据率， 184线64bit，工作电压2.5v 主要规格有DDR200 266 333 400 DDR2 SDRAM ：DDR2构建在DDR的基础上， 240线64bit， 工作电压1.8v。主要规格为DDR2-400 533 667 800 DDR3 SDRAM ：DDR2 SDRAM的后继者， 240线64bit，工 作电压1.5v。主要规格为DDR3-800 1066 1333 1600 1866 2000
一次性写入，以后不能再更改。 EPROM（Erasable PROM） ：可擦写式ROM，即对已经写入 的内容，通过紫外线擦除后，可以重新写入。 EEPROM（Electric Erasable PROM）：电可擦写式ROM，即 在一定的电压条件下可以改写ROM芯片中的程序或数据，但通 常是一位一位地写入数据，速度较慢。 Flash ROM：即通常所说的“闪存”，对于这种ROM，可以通 过程序或命令快速改写其中的数据。
习 题
RAM存储器分哪几类？各有什么特点？ 内存的主要技术指标有哪些？ 选购内存条时应注意哪些要点？
SPD中内存参数的标注
PC1600/2100 DDR SDRAM（版本为1.0）内存标注 格式 其格式为：PCab-ccde-ffg，例如PC2100R-2533750，其中a表示内存带宽，单位为MB/s；a*1/16=内 存的标准工作频率，例如2100代表内存带宽为 2100MB/s，对应的标准工作频率为 2100*1/16=133MHZ；b代表模块类型(R代表DIMM已 注册，U代表DIMM不含缓冲区；cc表示CAS延迟时间， 用时钟周期数表示，表达时不带小数点，如25代表 CL=2.5；d表示RAS相对CAS的延时，用时钟周期数 表示；e表示RAS预充电时间，用时钟周期数表示；ff 代表相对于时钟下沿的数据读取时间，表达时不带小 数点，如75代表7.5ns tAC（是Access Time from CLK的缩 写） ；g代表SPD版本，如0代表SPD版本为1.0。
在计算机系统中，主板的BIOS、显卡的 BIOS、网卡的硬件资源信息等都可以保存在 ROM芯片中，以防止这些重要的数据被有意 或无意地被更改或删除。
主板上的ROM芯片
DIP封装
PLCC 封装
ROM芯片主要有以下五种类型
ROM：标准ROM，信息被永久固化在存储单元中，不可改变。
PROM（Programmable ROM）：可编程的ROM，即通过程序
四、 内存条选购
1.按需购买
用途： 办公 家庭 专业 容量 匹配指标：频率
2.认准内存类型规格
3.注意Remark 4.关注内存条的做工质量 1）金手指 制作方法 外观颜色
电镀和化镀
2）选材用料
电路板层数 3）制作工艺 元器件数量
电路板质量
5. 测试
焊接质量
运行较大的程序 内存测试软件 6.质保
内存标准
SDRAM内存标准 PC100 PC133
DDR SDRAM内存标准
DDR2 SDRAM内存标准
DDR3 SDRAM内存标准
内存条的结构
1、PCB板 内存条的PCB板多数都是绿色的，采用了多层设计，例如4层或6层 等。
2、金手指 这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分，数据就是 靠它们来传输的，通常称为金手指。
2.SRAM（Static RAM）静态 随机存取存储器
SRAM由静态MOS管组成
特点：集成度低，容量小，价格高，工作 速度快，只有几ns。
图 主板上的Cache芯片
Cache工作流程
当CPU要读取一个数据时，它首先在Cache中找，如
果找到了，就把这个数据读入CPU中；如果没有，则从主存 中读出该数据送到CPU，并且把包含数据的整个数据块都从 主存调入Cache中。这样，以后的若干次访问都可以通过 Cache来完成。
三、 内存的品牌及编号
1. 内存芯片的品牌及编号识别 三星（SAMSUNG，韩国） 英飞凌（Infineon，德国） 南亚（Nanya，台湾） 茂矽（Mosel Vitelic，台湾） 华邦（Winbond，中国台湾） 2. 内存条的品牌
美光（Micron，美国） 海力士（Hynix韩国）
尔必达（ELPIDA，日本） 力晶（Powerchip，台湾） 冲电气（Oki，日本）
4.奇偶校验（ Parity ） 系统检查数据的存取错误的一项技术，这种内存是通过在 原来数据位的基础上增加一个数据位来检查当前8位数据的正确 性 ，只能纠正一些简单错误。有奇偶校验功能的内存条的芯片数 量为奇数。
5. ECC（Error Check and Correct）校验 对内存中的数据进行检验和纠错的技术，通过在原来的数据 位上外加校验位来实现的。它与Parity不同的是如果数据位是8位， 则需要增加5位来进行ECC错误检查和纠正，数据位每增加一倍， ECC只增加一位检验位，ECC具有自动更正的能力，可以将Parity 无法检查出来的错误位查出并将错误修正。 有ECC功能的内存，芯片数一般能被三整除。
1.2 随机存取存储器(RAM)
RAM是“Random Access Memory”的缩写， 即随机存取存储器。 特点：随机读出或写入数据，断电后数据会丢
失。
RAM又分为以下三类：
1. DRAM（Dynamic RAM）动态随机存取 存储器 2. SRAM（Static RAM）静态随机存取存 储器 3. CMOS RAM （Complementary MetalOxide-Semiconductor Transistor RAM ） 互补型金属氧化物半导体随机存取存储器
2. 内存的技术指标及相关概念
1. 存储容量 指内存存储单元的数量，单位是字节。内存容量直接关系到微机整 体性能。目前，单条内存条容量一般为128、256、512MB、1GB、 2GB。 2. 存取时间（tAC）
是Access Time from CLK的缩写表示读写数据所延迟的时间，如 存取时间为5—8或10ns。
6、电阻 7、内存固定卡缺口 用于固定安装的内存条。 8、内存脚缺口 内存的脚上的缺口一是用来防止内存插反的（只有一 侧有），二是用来区分不同的内存。 9、SPD SPD是一个八脚的小芯片，它实际上是一个 EEPROM可擦写存贮器，这的容量有256字节，可以写入 信息，这信息中就可以包括内存的标准工作状态、速度、 响应时间等，以协调计算机系统更好的工作。
二、内存分类与技术指标
1. 内存分类 2. 内存的技术指标
1. 内存分类
MEMORY
ROM
RAM
DRAM
SRAM
CMOS RAM
1.1 只读存储器(ROM)
ROM是“Read Only Memory”的缩写，即只 读存储器。 特点：所存储的程序和数据一旦写入，一般不 容易被更改，而且可以永久保存，不会因为断电而 消失。
6.工作电压
7.工作频率 8.内存带宽
内存的数据传输速度，是衡量内存性能的重要标准，内存带 宽＝内存工作频率X内存总线宽度/8。
PC133的内存工作在133MH/z时，其峰值传输带宽1.06GB/s.
DDR266的内存工作在133MH/z时，其峰值传输带宽2.1GB/s。
9.Bank 物理Bank 逻辑Bank
内存配置注意事项
兼容性 购买通过CPU厂商、主板厂商认证的内存型号， 比如：金士顿、金邦、胜创、英飞凌、南亚等大厂的 产品。
参数配置
满足前端总线和内存规格之间匹配要求 构建双通道系统
1）对条
2）同一品牌、同一规格、同一容量、同一批次的内存 3）购买同一品牌、同一规格的内存
补充内容 CPU和内存硬超频