第4章 內(nèi)存儲(chǔ)器課件.ppt

2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第四章內(nèi)存儲(chǔ)器 本章的知識(shí)點(diǎn) 了解內(nèi)存的分類(lèi)熟悉內(nèi)存的單位和性能指標(biāo)熟悉內(nèi)存的種類(lèi)了解幾種主流內(nèi)存產(chǎn)品熟悉內(nèi)存常見(jiàn)故障的處理 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第四章內(nèi)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件 計(jì)算機(jī)中的全部信息 包括輸入的原始數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)程序 中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中 它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息 按照與CPU的接近程度 存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存與外存 內(nèi)存儲(chǔ)器又常稱(chēng)為主存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱(chēng)主存 屬于主機(jī)的組成部分 外存儲(chǔ)器又常稱(chēng)為輔助存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱(chēng)輔存 屬于外部設(shè)備 CPU不能像訪問(wèn)內(nèi)存那樣 直接訪問(wèn)外存 外存要與CPU或I O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 必須通過(guò)內(nèi)存進(jìn)行 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類(lèi) 內(nèi)存泛指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)與指令的半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元 包括RAM RandomAccessMemory 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ROM ReadOnlyMemory 只讀存儲(chǔ)器 和Cache 高速緩沖存儲(chǔ)器 等 人們通常所稱(chēng)的主存儲(chǔ)器 又稱(chēng)主存 簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存 指的是RAM 內(nèi)存容量的大小主要由它決定 RAM是與CPU直接溝通 并用其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件 存放當(dāng)前正在使用的 即執(zhí)行中 的數(shù)據(jù)和程序 它的物理實(shí)質(zhì)就是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的集成電路 只用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù) 一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電 其中的程序和數(shù)據(jù)就會(huì)丟失 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類(lèi) 內(nèi)存主要有以下幾種分類(lèi)方法 一 按內(nèi)存的工作原理分類(lèi)1 ROM ReadOnlyMemory 只讀存儲(chǔ)器 它的特點(diǎn)是只能讀出不能寫(xiě)入 ROM通常用于存放固定不變 不需修改而且經(jīng)常使用的程序 比如BIOS 基本輸入輸出系統(tǒng) 就存儲(chǔ)在ROM中 ROM中的信息是由生產(chǎn)廠家在制造時(shí)生成的 在斷電時(shí) ROM中的信息不會(huì)丟失 ROM又分為一次性寫(xiě)ROM PROM 和可改寫(xiě)ROM EPROM和EEPROM 1 PROM 用戶(hù)可以用專(zhuān)用的編程器將自己的資料寫(xiě)入 但是這種機(jī)會(huì)只有一次 一旦寫(xiě)入無(wú)法修改 若出錯(cuò)誤 已寫(xiě)入的芯片只能報(bào)廢 2 EPROM 可擦除可編程ROM 芯片可重復(fù)擦除和寫(xiě)入 解決了PROM芯片只能寫(xiě)入一次的弊端 EPROM芯片有一個(gè)很明顯的特征 在其正面的陶瓷封裝上 開(kāi)有一個(gè)玻璃窗口 透過(guò)該窗口 可以看到其內(nèi)部的集成電路 紫外線透過(guò)該孔照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù) 完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器 EPROM內(nèi)資料的寫(xiě)入要用專(zhuān)用的編程器 并且往芯片中寫(xiě)內(nèi)容時(shí)必須要加一定的編程電壓 VPP 12 24V 隨不同的芯片型號(hào)而定 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類(lèi) 3 EEPROM ElectricallyErasableProgrammableROM 電可擦除可編程ROM EEPROM的擦除不需要借助于其它設(shè)備 它是以電子信號(hào)來(lái)修改其內(nèi)容的 而且是以Byte為最小修改單位 不必將資料全部洗掉才能寫(xiě)入 徹底擺脫了EPROMEraser和編程器的束縛 EEPROM在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí) 仍要利用一定的編程電壓 用廠商提供的專(zhuān)用刷新程序就可以輕而易舉地改寫(xiě)內(nèi)容 屬于雙電壓芯片 借助于EEPROM芯片的雙電壓特性 可以使BIOS具有良好的防毒功能 在升級(jí)時(shí) 把跳線開(kāi)關(guān)打至 ON 的位置 即給芯片加上相應(yīng)的編程電壓 就可以方便地升級(jí) 平時(shí)使用時(shí) 則把跳線開(kāi)關(guān)打至 OFF 的位置 防止CIH類(lèi)的病毒對(duì)BIOS芯片的非法修改 至今仍有不少主板采用EEPROM作為BIOS芯片并作為自己主板的一大特色 閃速存儲(chǔ)器 FlashMemory 也是屬于EEPROM的一種 它既有ROM的特點(diǎn) 又有很高的存取速度 而且易于擦除和重寫(xiě) 功耗很小 目前其集成度已達(dá)4MB 由于FlashMemory的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn) 如在一些較新的主板上采用FlashROMBIOS 會(huì)使得BIOS升級(jí)非常方便 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類(lèi) 2 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM以相同速度高速地 隨機(jī)地寫(xiě)入和讀出數(shù)據(jù) 寫(xiě)入速度和讀出速度可以不同 的一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 簡(jiǎn)稱(chēng)RAM RAM的優(yōu)點(diǎn)是存取速度快 讀寫(xiě)方便 缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)不能長(zhǎng)久保持 斷電后自行消失 因此主要用于計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器等要求快速存儲(chǔ)的系統(tǒng) 按工作方式不同 可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類(lèi) 1 靜態(tài)RAM SRAM StaticRAM 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 SRAM 的單元電路是觸發(fā)器 存入的信息在規(guī)定的電源電壓下便不會(huì)改變 數(shù)據(jù)不要刷新 不易集成 讀寫(xiě)速度快 價(jià)格高 用于制作CACHE 2 動(dòng)態(tài)RAM DRAM DynamicRAM 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 DRAM 的單元由一個(gè)金屬 氧化物 半導(dǎo)體 MOS 電容和一個(gè)MOS晶體管構(gòu)成 數(shù)據(jù)以電荷形式存放在電容之中 需每隔2 4毫秒對(duì)單元電路存儲(chǔ)信息重寫(xiě)一次 刷新 數(shù)據(jù)要不斷刷新 易集成 讀寫(xiě)速度慢 價(jià)格低 用于制作內(nèi)存 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第一節(jié)內(nèi)存的分類(lèi) 二 按內(nèi)存的外觀分類(lèi)從外觀上看 可以插在主板上的內(nèi)存條主要有三種 1 單列直插式內(nèi)存 SIMM 屬于計(jì)算機(jī)早期的內(nèi)存條 有30線和72線兩種 已經(jīng)淘汰 2 雙列直插式內(nèi)存 DIMM 有分為4種 168線的SDRAM 184線的DDRSDRAM和240線DDR2SDRAM 3 Rambus直插式內(nèi)存 RIMM 184線的RambusDRAM 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標(biāo) 一 內(nèi)存的單位在計(jì)算機(jī)中 內(nèi)存儲(chǔ)器單元的信息都是以電信號(hào)的形式存在的 它具有2種穩(wěn)定狀態(tài) 即高電平和低電平 用二進(jìn)制表示 1 和 0 位 bit 是二進(jìn)制數(shù)的最基本單位 也是存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的最小單位 字節(jié) Byte 是信息的最小記憶單元 1B 8b 字 Word 是表示CPU一次性處理數(shù)據(jù)的基本單位 字長(zhǎng)是CPU一次性處理數(shù)據(jù)的位數(shù) 一個(gè)字是由若干個(gè)字節(jié)組成 存儲(chǔ)體 MemoryBank 是由大量的存儲(chǔ)單元的集合組成 每個(gè)存儲(chǔ)單元又是由若干個(gè)記憶單元組成 地址是訪問(wèn)存儲(chǔ)單元的唯一標(biāo)志 每一個(gè)存儲(chǔ)單元都有唯一的地址與之對(duì)應(yīng) 內(nèi)存的單位換算 1千字節(jié) KB 210字節(jié) B 1024B1兆字節(jié) MB 210千字節(jié) KB 1吉字節(jié) GB 210兆字節(jié) MB 1特字節(jié) TB 210吉字節(jié) GB 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標(biāo) 二 內(nèi)存的性能指標(biāo)1 存取周期把信息代碼存入存儲(chǔ)器 稱(chēng)為 寫(xiě) 把信息代碼從存儲(chǔ)器中取出 稱(chēng)為 讀 存儲(chǔ)器進(jìn)行一次 讀 或 寫(xiě) 操作所需的時(shí)間稱(chēng)為存儲(chǔ)器的訪問(wèn)時(shí)間 或讀寫(xiě)時(shí)間 而連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的 讀 或 寫(xiě) 操作 如連續(xù)的兩次 讀 操作 所需的最短時(shí)間 稱(chēng)為存取周期TMC 或存儲(chǔ)周期 微型機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器目前都由大規(guī)模集成電路制成 其存取周期很短 約為幾十到一百納秒 左右 2 數(shù)據(jù)寬度和帶寬內(nèi)存的數(shù)據(jù)寬度是指內(nèi)存同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù) 以bit為單位 內(nèi)存的帶寬是指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率 內(nèi)存帶寬的確定方式為 B表示帶寬 F表于存儲(chǔ)器時(shí)鐘頻率 D表示存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線位數(shù) 則帶寬B F D 8 常見(jiàn)133MHz的SDRAM內(nèi)存的帶寬 133MHz 64bit 8 1064MB 秒 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標(biāo) 3 內(nèi)存的 線 數(shù)內(nèi)存的線數(shù)是指內(nèi)存條與主板接觸時(shí)接觸點(diǎn)的個(gè)數(shù) 這些接觸點(diǎn)就是金手指 有72線 168線和184線 240線等 72線 168線和184線內(nèi)存條數(shù)據(jù)寬度分別為8位 32位和64位 4 容量?jī)?nèi)存容量是指該內(nèi)存條的存儲(chǔ)容量 是內(nèi)存條的關(guān)鍵性參數(shù) 內(nèi)存容量以MB作為單位 可以簡(jiǎn)寫(xiě)為M 內(nèi)存的容量一般都是2的整次方倍 比如27 128MB 28 256MB 29 512MB等 內(nèi)存容量越大越有利于系統(tǒng)的運(yùn)行 目前臺(tái)式機(jī)中主流采用的內(nèi)存容量為256MB或512MB 系統(tǒng)中內(nèi)存的數(shù)量等于插在主板內(nèi)存插槽上所有內(nèi)存條容量的總和 內(nèi)存容量的上限一般由主板芯片組和內(nèi)存插槽決定 目前多數(shù)芯片組可以支持到2GB以上的內(nèi)存 主流的可以支持到4GB 更高的可以到16GB 5 內(nèi)存的電壓FPM內(nèi)存和EDO內(nèi)存均使用5V電壓 SDRAM使用3 3V電壓 而DDR使用2 5V電壓 DDR2使用1 8V電壓 DDR3使用1 5V電壓在使用中注意主板上的跳線不能設(shè)置錯(cuò) 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標(biāo) 6 SPD SerialPresenceDetect串行存在探測(cè) SPD是一個(gè)8針256字節(jié)的EERROM 可電擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器 芯片 位置一般處在內(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(kāi)機(jī)時(shí) 計(jì)算機(jī)的BIOS將自動(dòng)讀取SPD中記錄的信息 SPD是一組關(guān)于內(nèi)存模組的配置信息 如P Bank數(shù)量 電壓 行地址 列地址數(shù)量 位寬 各種主要操作時(shí)序 如CL tRCD tRP tRAS等 它們存放在一個(gè)容量為256字節(jié)的EEPR ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory 電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 中 實(shí)際上在SPD中 JEDEC規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信息只用了128個(gè)字節(jié) 還有128字節(jié) 屬于廠商自己的專(zhuān)用區(qū) 7 CLCL是CASLatency的縮寫(xiě) 即CAS CodeAccessSecurity 代碼訪問(wèn)安全 延遲時(shí)間 是指內(nèi)存縱向地址脈沖的反應(yīng)時(shí)間 是在一定頻率下衡量不同規(guī)范內(nèi)存的重要標(biāo)志之一 對(duì)于PC1600和PC2100的內(nèi)存來(lái)說(shuō) 其規(guī)定的CL應(yīng)該為2 即讀取數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間是兩個(gè)時(shí)鐘周期 也就是說(shuō)它必須在CL 2R情況下穩(wěn)定工作 8 系統(tǒng)時(shí)鐘循環(huán)周期Tclk它代表SDRAM所能運(yùn)行的最大頻率 數(shù)字越小說(shuō)明運(yùn)行的頻率就越高 對(duì)于PC100SDRAM來(lái)說(shuō) 它芯片上的標(biāo)識(shí) 10 代表了它的運(yùn)行時(shí)鐘周期為10ns 即可以在100MHz的外頻下正常工作 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第二節(jié)內(nèi)存的單位和性能指標(biāo) 9 存取時(shí)間TACtAC是AccessTimefromCLK的縮寫(xiě) 是指最大CAS延遲時(shí)的最大數(shù)輸入時(shí)鐘 是以納秒 ns 為單位的 與內(nèi)存時(shí)鐘周期是完全不同的概念 雖然都是以納秒為單位 存取時(shí)間 tAC 代表著讀取 寫(xiě)入的時(shí)間 而時(shí)鐘頻率則代表內(nèi)存的速度 PC100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 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第三節(jié)內(nèi)存條的種類(lèi) 現(xiàn)在市場(chǎng)上的內(nèi)存主要有SDRAM RDRAM DDR DDR2 其中SDRAM和RDRAM已漸漸淡出市場(chǎng) 目前 主流的主板支持DDR和DDR2的比較多 DDR有DDR266 DDR333和DDR400幾個(gè)版本 而DDR2有DDR2533 DDR2667 DDR2800以及最新的DDR21066幾個(gè)版本 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第三節(jié)內(nèi)存條的種類(lèi) DDR2是由JEDEC 電子元件工業(yè)聯(lián)合會(huì) 定義的全新的下一代DDR內(nèi)存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 與DDR技術(shù)相比 DDR2最大特點(diǎn)是采用4 bitPrefetch技術(shù) DDR2內(nèi)存cell的工作頻率仍然與DDRSDRAM和SDRAM的cell工作頻率一樣 DDR2與緩沖區(qū)連結(jié)內(nèi)存cell的總線帶寬是DDR的兩倍 這樣 當(dāng)I O緩沖區(qū)執(zhí)行多路技術(shù)時(shí) 數(shù)據(jù)沿著一條較寬的總線進(jìn)入內(nèi)存cell 然后又通過(guò)一條與DDRSDRAM總線位寬相當(dāng)?shù)目偩€出來(lái) 但它的傳輸速率卻是DDRSDRAM的兩倍 這種數(shù)據(jù)傳輸方式又叫四位預(yù)讀取 4bitPrefect 架構(gòu) 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 宇瞻512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類(lèi)型184PIN 電壓2 5V 勝創(chuàng)KINGMAX512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類(lèi)型184PIN 電壓2 5V CL設(shè)置3 威剛VDATA512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類(lèi)型184PIN ECC校驗(yàn)否 電壓2 5V CL設(shè)置2 5 3 3 7 第四節(jié)主流內(nèi)存產(chǎn)品 目前 主流內(nèi)存條都是DDR和DDR2的 主要產(chǎn)品有金士頓 ADATA威剛 現(xiàn)代 宇瞻 海盜船 勝創(chuàng) 金邦科技 黑金剛 三星等 1 DDR的主流產(chǎn)品 金士頓512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類(lèi)型184PIN 封裝模式TSOP ECC校驗(yàn)否 電壓2 5 CL設(shè)置3 現(xiàn)代512MBDDR400 內(nèi)存容量512MB 工作頻率400MHz 接口類(lèi)型184PIN 封裝模式TSOPII ECC校驗(yàn)否 電壓2 6V CL設(shè)置3 2020年2月20日星期四1時(shí)21分55秒 第四節(jié)主流內(nèi)存產(chǎn)品 2 DDR2的主流產(chǎn)品 宇瞻512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類(lèi)型240PIN 封裝模式FBGA ECC校驗(yàn)否 電壓1 8V CL設(shè)置4 4 4 12 海盜船512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類(lèi)型240PIN 封裝模式BGA ECC校驗(yàn)否 電壓1 8V CL設(shè)置4 4 4 12 三星512MBDDR2533 內(nèi)存容量512MB 工作頻率533MHz 接口類(lèi)型240PIN 封裝模式MBGA ECC校驗(yàn)否 電壓1 8V CL設(shè)置4 金士頓1GBDDR2667 內(nèi)存容量1024MB 工作頻率667MHz 接口類(lèi)型240PIN 封裝模式FBGA ECC校驗(yàn)否 電壓1