第2章配件基础内存

内存◎了解内存的分类和类型◎了解内存的性能指标◎掌握内存的选购和安装基本要求2.3.1内存的分类2.3.2内存的主要性能指标2.3.3内存的选购2.3.4内存的安装本讲知识点认识内存内存在PC设备中占有重要的地位，纵观PC技术的发展，每次内存技术的提升都对整体性能产生重大的影响。内存的容量大小和存取速度的快慢都直接影响着PC的整体性能。也正是内存储技术的发展才得以让如今的PC呈现出一番生机勃勃的景象。半导体技术的突破已经为CPU发展铺平了道路，随着主频的不断提高，整个系统将对内存性能提出更高的要求。认识内存内存也叫主存，是PC系统存放数据与指令的半导体存储器单元，也叫主存储器（MainMemory），通常分为RAM（RandomAccessMemory，随机存储器）、ROM（ReadOnlyMemory，只读存储器）和高速缓存（Cache）。因为RAM是其中最主要的存储器，整个系统内存容量的多少主要由它的容量决定，人们习惯将RAM直接称为内存。内存的作用：存放各种输入、输出数据和中间计算结果，以及存储器交换信息时做缓冲之用。金手指（connectingfinger）是内存条上与内存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。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“金手指”。金手指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，而且传导性也很强。不过因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪90年代开始锡材料就开始普及，目前主板、内存和显卡等设备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲。1．按工作原理分2．按特点分内存的分类1．按工作原理分按工作原理可将内存分为只读存储器和随机存储器两类。（1）ROMROM（ReadOnlyMemory，只读存储器）是只能读取信息而不能写入信息的存储器，其价格高、容量小。但ROM保存的数据或程序在断电后可保持不变，因此多用于存放一次性写入的程序或数据，如用于存储计算机厂家特殊的设置,BIOS设置，网卡上的启动程序等。ROM又分为一次写ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FlashMemory。内存的分类内存的分类PROM(ProgrammableRom)可编程ROM，允许一次性地写入其中的数据，一旦信息被写入PROM后，数据就永久性的融刻在其中了，其它方面就跟ROM没什么区别了。EPROM(ErasableProgrammableRom)：EPROM芯片上有一个透明窗口，用特殊的装置向芯片写完毕后，用不透明的标签贴住。如果要擦除EPROM中的内容，揭掉标签，用紫外线照射EPROM的窗口，PROM中的内容就会丢失。EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableROM,电可擦写可编程只读存储器)：它与EPROM非常相似，EEPROM中的信息也同样可以被抹去，也同样可以写入新的数据。EEPROM可以用电来对其进行擦写，而不需要紫外线，因此便于对其中的信息升级，常用于存放系统的程序和数据。内存的分类FlashMemory闪速存储器又称闪存，是取代传统的EPROM和EEPROM的主要非挥发性存储器，主板上的BIOS都是使用FlashMemory.它采用一种非挥发性存储技术，若不对其施加大点呀进行擦除课一直保持其状态。因此在不加电的情况下能长期保存存储的信息。存取时间仅为30ns.就其本质而言，FlashMemory属于EEPROM类型。它既有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。由于FlashMemory的独特优点，可以将BIOS存储在其中，使得BIOS升级非常方便。（2）RAMRAM（RandomAccessMemory，随机存储器）是既能读取信息又能更改或删除信息的存储器。RAM就是平常所说的内存，系统运行时，将所需的指令和数据从外部存储器（如硬盘、光盘等）调入内存中，CPU再从内存中读取指令或数据进行运算，并将运算结果存入内存中。RAM的存储单元根据具体需要可以读出，也可以写入或改写。RAM只能用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的数据就会丢失。内存的分类内存的分类根据其制造原理不同，现在的RAM多为MOS型半导体电路，它分为静态和动态两种。即一种是DynamicRAM（DRAM，动态随机存储器），它具有集成度高、结构简单、功耗低和生产成本低等特点，主要应用于计算机的主存储器中，如内存和显示内存（显存）；另一种是StaticRAM（SRAM，静态随机存储器），其结构相对较复杂、造价高、速度快，因此一般SRAM多应用于高速、容量小的存储器中，如Cache（缓存）。在RAM中存储的内容可通过指令随机读写访问，但是RAM中存储的数据在断电时会丢失，因而只能在运行时存储数据。内存的分类静态RAM(SRAM)SRAM(StaticRAM)的一个存储单元的基本结构是一个双稳态电路，由于读、写的转换由写电路控制，所以只要写电路不工作，电路有电，开关就保持现状，不需要刷新，因此SRAM又叫静态RAM，由于这里的开关实际上是由晶体管代替，而晶体管的转换时间一般都小于20ns，所以SRAM的读写速度很快，一般比DRAM快出2~3倍。微机的外部高速缓存（ExternalCache）就是SRAM。但是，这种开关电路需要的元件较多，在实际生产时一个存储单元需要4个晶体管和2个电阻组成，这样一方面降低了SRAM的集成度，另一方面也增加了生产成本。内存的分类动态RAM（DRAM）DRAM(DynamicRAM)就是通常所说的内存,它是针对静态RAM（SRAM）来说的。SRAM中存储的数据，只要不断电就不会丢失，也不需要进行刷新。而DRAM中存储的数据是需要不断地进行刷新的。因为一个DRAM单元由一个晶体管和一个小电容组成。晶体管通过小电容的电压来保持断开、接通的状态，当小电容有电时，晶体管接通表示1；当小电容没电时，晶体管断开表示0。但是充电后的小电容上的电荷很快就会丢失，所以需要不断地进行“刷新”。内存的分类所谓刷新，就是给DRAM的存储单元充电。在存储单元刷新的过程中，程序不能访问它们，在本次访问后，下次访问前，存储单元又必须进行刷新。所谓内存具有多少纳秒（ns），就是指它的刷新时间。由于电容的充、放电需要时间，所以DRAM的读写时间远远慢于SRAM，其平均读写时间在60-120ns，但由于它结构简单，所用的晶体管数仅是SRAM的四分之一，实际生产时集成度很高，成本也大大低于SRAM，所以DRAM的价格也低于SRAM，适合作大容量存储器。所以主内存通常采用动态DRAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用SRAM。内存还应用于显卡、声卡及CMOS等设备中，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。2．按特点分（1）FPMRAMFPMRAM（FastPageModeRAM，快页模式内存）是早期广泛应用于个人计算机中的内存，由于性能较低，这种内存已经淘汰。内存的分类（2）EDORAMEDORAM（ExtendedDataOutRAM，扩展数据输出内存）是486时代和最早Pentium机中经常使用的一种内存，它的运行速度比FPMRAM快，不过这种内存也已基本淘汰。如图2-44所示就是EDORAM。图2-44EDORAM内存的分类（3）SDRAMSDRAM（SynchronousDynamicRAM，同步动态随机存储器）是在PentiumII和PentiumIII时代使用最多的内存，它采用一种双存储体结构，工作频率与CPU的外频一致，比较常见的规格有PC100，PC133和PC150等。SDRAM内存因传输速率的限制逐渐淡出市场。SDRAM的外观如图2-45所示。图2-45SDRAM内存的分类（4）DDRSDRAMDDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM，双倍数据传输率同步动态随机存储器）简称为DDR，是在SDRAM内存的基础上发展而来的，传输速率是同频率SDRAM内存传输速率的两倍。DDR是184针的，要与支持DDR内存的主板搭配使用。DDR内存如图2-46所示。图2-46DDR内存内存的分类（5）DDR2内存DDR2内存是在DDRSDRAM的基础上发展起来的，其最低工作频率为400MHz，还有更高的工作频率，如533MHz，667MHz，800MHz和1000MHz等。DDR2内存采用了240针脚的FBGA封装（底部球型引脚封装），采用较先进的0.13µm生产工艺，工作电压为1.8V且不向下兼容。DDR2内存如图2-47所示。图2-47DDR2内存内存的分类(6)DDR3内存DDR3内存采用了ODT（核心整合终结器）技术以及用于优化性能的EMRS技术，同时也允许输入时钟异步。在针脚定义方面，DDR3表现出很强的独立性，甚至敢于彻底抛弃TSOPII与mBGA封装形式，采用更为先进的FBGA封装。DDRIII内存用了0.08微米制造工艺制造，将工作在1.5V的电压下。从长远趋势来看，拥有单芯片位宽以及频率和功耗优势的DDR3是令人鼓舞的，不过普及之路还相当遥远。DDR3内存在2007年已经上市，DDRIII的规格也在不断地演变。金士顿2GDDR31333内存的分类（7）RDRAMRDRAM全称为RambusDRAM，它是由Rambus公司开发的，是一种具有独特的系统带宽、芯片和芯片接口的新型DRAM。它可以工作在很高的频率下，同时在时钟周期的上升沿和下降沿传输数据。RDRAM需要专用的RIMM插槽和芯片组的支持，而且要求RIMM插槽必须全部插满，否则空余的插槽需插上专用的RDRAM终结器。RDRAM内存在单通道工作时，800MHz的RDRAM带宽为1.6GB/s；若是两个通道同时工作，带宽则可为3.2GB/s；若4个通道同时工作，则带宽可提升为6.4GB/s。RDRAM最初得到了英特尔的大力支持，但由于其高昂的价格以及Rambus公司的专利许可限制，一直未能成为市场主流，其地位被相对廉价而性能同样出色的DDRSDRAM迅速取代，市场份额很小。RDRAM内存如图2-48所示。图2-48RDRAM内存内存的单位1.内存的单位:存储器是具有“记忆”功能的设备，它用具有两种稳定状态的物理器件来表示二进制数码“0”和“1”，这种器件称为记忆元件或记忆单元。记忆元件可以是磁芯、半导体触发器、MOS电路或电容器等。位（bit）是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位，8位二进制数称为一个字节（Byte），可以由一个字节或若干个字节组成一个字（Word），字长等于运算器的位数。若干个记忆单元组成一个存储单元，大量的存储单元的集合组成一个存储体（MemoryBank）。为了区分存储体内的存储单元，必须将它们逐一进行编号，称为地址。地址与存储单元之间一一对应，且是存储单元的唯一标志。应注意存储单元的地址和它里面存放的内容完全是两回事。内存的单位位（bit）位（bit，常用b表示）是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位。如十进制中的14在计算机中就是用1110来表示，1110中的一个0或一个1就是一个比特。字节（Byte）8位二进制数称为一个字节（B），内存容量即是指具有多少字节，字节是微机中最常用的单位。一个字节等于8个比特，即1B=8b。存储器可以容纳的二进制信息量称为存储量。在微机中，凡是涉及到数据量的多少时，用的单位都是字节，内存也不例外。不过在数量级方面与普通的计算方法有所不同，1024字节为1KB，而不是通常的1000为1K，1024KB为1MB，更高数量级用1GB=1024MB表示。目前而言，一般微机的内存大小都以“MB”（有时也省略B）作为基本的计数单位。内存的单位内存的单位换算微机的内存容量都很大，一般都以千字节、百万字节、十亿字节或更大的单位来表示。常用的内存单位及其换算如下：千字节（KB,KiloByte）：1KB