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1、第四章 内部存储器,4.1存储器 4.2 内 存,4.1存储器,4.1.1 存储器的功能 4.1.2 存储器的分类 4.1.4 存储器的分级结构,4.1.1 存储器的功能,存储器是计算机的记忆设备，输入到计算机中的程序、数据以及计算机的运算结果都存放在存储器中。内存主要功能是暂存储正在执行的程序和所需要的数据及存储控制计算机操作系统程序。,4.1.2 存储器的分类,4.1.4 存储器的分级结构,存储器的分级结构,分级结构的原因：速度匹配 容量 价格,4.2 内 存,4.2.1 内存的分类 4.2.2 内存的发展4.2.3 高速缓存(Cache)4.2.4 内存的性能指标 4.2.5 内存的封装
2、形式4.2.6 内存的结构4.2.7 内存的选购,4.2.1 内存的分类,4.2.1.1分类（工作方式）内存是计算机系统中存放数据与指令的半导体存储单元。按工作原理的不同，内存可分为只读存储器ROM(Read only Memory)和随机存储器RAM(Random Access Memory)两种。由于RAM是其中最主要的存储器，整个计算机系统的内存容量主要由它的容量决定，所以人们习惯将RAM直接称为内存。,1随机读写存储器(RAM),随机读写存储器(Random Access Memory)，又称为随机存取存储器，简称RAM。在随机存取存储器中，“随机”的含义是指以任何次序读写任意存储单元
3、所用的时间是相同的，“读写”的含义是指这种存储器既可以读出又可以写入。,2只读存储器(ROM),只读存储器(Read only Memory)，其内容是计算机厂商用特殊的设备(通常为写码器)写在芯片中的，其特点是只能读取，不能随意更改，掉电时信息不丢失，如主板的BIOS芯片、显卡的BIOS芯片等。,ROM和RAM的比较,4.2.1.2 RAM的分类,动态RAM(Dynamic RAM，DRAM)和静态RAM(Static RAM，SRAM),1DRAM(内存条)2 SRAM（高速缓冲存储器Cache）,1SRAM(静态随机存储器)SRAM(Static RAM)的一个存储单元的基本结构是一个双
4、稳态电路，其读和写的转换由写电路控制，只要写电路不工作，电路有电，开关就保持现状，不需要刷新，所以SRAM又叫静态RAM。SRAM的读写速度很快，一般比DRAM快24倍，但其一个存储单元需要4个晶体管和2个电阻组成，这样就降低了SRAM的集成度，也增加了生产成本。我们常说的Cache(高速缓存)就是SRAM。,2DRAM(动态随机存储器)DRAM就是平时所说的内存条。所谓动态RAM(DRAM)是针对静态RAM(SRAM)而言的，一个DRAM单元由一个晶体管和一个小电容组成。DRAM中存储的数据需要不断的刷新。,DRAM和SRAM的比较,4.2.2内存的发展,4.2.2.1 RAM 1、FPM
5、AMR(Fast Page Mode DRAM，PM DRAM、快速页面DRAM)2、EDO DRAM（Extended Data Output DRAM、扩展数据输出存储器）,4、SDRAM（Synchronous DRAM、同步式DRAM）,同步内存是指其工作速度与系统总线速度是同步的。SDRAM(Synchronous DRAM)按运行工作频率分为PC66、PC100和台湾威盛公司制定的PC144四大标准。目前PC150的产品也已上市。66、100及144就是指系统总线频率。SDRAM内存条用在Pentium II/III级别的微机上，称SDRAM，常见容量有42MB、64MB、128M
6、B和256MB。,PC100规范和PC144规范 PC100规范是在1998年Intel公司为了配合其推出的BX芯片组，使微机的各个配件能在100 MHz的总线速率下有效工作而指定的一套准则，PC100规范中有两项重要的SDRAM技术指标，即TCK与TAC。威盛公司于1999年4月联合全球各大芯片厂商组成了PC144标准架构同盟后，制定了PC144规范。在PC144规范中，SDRAM的工作频率为144 MHz，且延用了PC100的大部分规范：168线的SDRAM，4.4V的工作电压，要求内存带有SPD，其最大的优点是速度的提高。,4、RDRAM,RDRAM(Rambus DRAM)原为Ramb
7、us公司为电视游戏机提供的一种内存，因为能达到更高的时钟频率而被Intel看中，并于1996年由Intel联合Micron等10余家半导体厂商发布并正式命名为Rambus Direct DRAM，简称RDDRAM。Rambus引入了RISC(精简指令集)的技术，依靠其极高的工作频率，通过减少每个周期的数据量来简化操作。RDRAM(Rambus DRAM)有两种：一种是baseconcurrent RDRAM（600MHz）；另一种是direct RDRAM（800MHz）。,5、DDR RAM（Double Data Rate SDRAM、双数据速度SDRAM）,DDR SDRAM内存条用在P
8、entium 4级别的微机上，DDR SDRAM有184个接触点，常见容量有128MB、256MB、512MB等 DDR SDRAM的命名是按照时钟频率来命名的 DDR200与 PC1600 是相同的规格 DDR266与PC2100是相同的规格,6、DDR2 RAM（Double Data Rate 2）,DDR2 SDRAM与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线
9、4倍的速度运行。,下表列出了SDRAM、DDR、DDR2四种内存的不同版本及时钟频率、数据频率、单通道和双通道带宽。其中，DDR2 400MHz与DDR 400MHz的带宽都是4.2GB。,4.2.2.2 ROM的发展,掩模ROM(Masked ROM)PROM(可编程只读存储器Programmable Read Only Memory)EPROM(可擦除的可编程只读存储器Erasable Programmable Read Only Memory)EEPROM(电可擦除的可编程只读存储器E1ectricadly Erase Programmable Read Only Memory)，又可以
10、写作E2PROM,Flash Memory,Flash Memory是一种新型非挥发性存储器，中文译名为快擦型存储器(有的也译为闪速存储器)。目前广泛应用于便携式计算机的PC卡存储器(固态硬盘)以及用来存放主板和显卡上的BIOS以代替原来的EPROM BIOS。Flash Memory芯片借用了EPROM结构简单，又吸收了E2PROM电擦除的特点，不但具备RAM的高速性，而且还兼有ROM的非挥发性。,4.2.4 高速缓存(Cache),在慢速的DRAM和快速CPU之间插入速度较快、容量较小的SRAM，起到缓冲作用。使CPU既可以以较快速度存取SRAM中的数据，又不使系统成本上升过高，这就是Ca
11、che技术。,4.2.4 内存的性能指标,1、存储容量 存储容量是指存储器有多少个存储单元。2、存取速度 把数据存入存储器称为写入，把数据从存储器取出称为读出。存取速度(或存取时间)是指从请求写入(或读出)到完成写入(或读出)所需的时间，其单位为纳秒(ns，10-9)。3、错误校验 内存常用方式有Parity、ECC和SPD。奇偶校验（Parity）ECC（Error Checking and Correcting）ECC的功能不但使内存具有数据检查的能力，而且使内存具备了数据错误修正的功能。SPD(Serial Presence Detect串行存在探测)，SPD是1个8针的SOIC封装25
12、6字节的EEPROM芯片，里面记录了诸如内存的速度、容量、组成结构、性能参数以及厂家信息等参数信息。当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信息。,4.2.4 内存的性能指标,时钟频率:代表SDRAM所能运行的最大频率时钟周期：为时钟频率的倒数CAS延迟时间（CL,CAS Latency）：计算机需要内存中数据时，实际读取之前一般都有“缓冲期”，即CL存取时间：（tAC）最大CAS延迟时的最大数输入时钟，它代表访问数据所需要的时间内存读取一次数据延迟时间=时钟周期（tCK）CL+存取时间（tAC）,4.2.5 内存的封装形式,SIMM(Single In-1ine Memory Modu
13、le)单边接触直插式存储器模块，又称SIMM内存。常见有40线和72线二种结构 DIMM(Dual In-1ine Memory Module)双边接触直插式存储器模块，又称DIMM内存条。168线内存,4.2.6 内存的结构,内存条主要由印刷电路板、内存颗粒、SPD芯片、金手指等组成。,SPD,金手指,PCB,内存颗粒,4.2.7 内存条的选用,1内存颗粒2内存条的品牌 盒装内存条产品，如图所示。3频率要搭配4容量,4.2.8 实训4.2.8.1 内存条的安装和拆卸,内存条的安装、拆卸非常简单。首先，分清内存的类型。找准内存上金手指处的缺口与DIMM槽上对应的隔断位置。将内存条垂直地用劲插到
14、底。每一条DIMM槽的两旁都有一个卡齿，当内存缺口对位正确，且插接到位之后，这两个卡齿应该自动将内存卡住，如图4-19所示。如果要卸下内存条，只需向外搬动两个卡齿，内存即会自动从DIMM槽中脱出。,4.2.8.2 查看内存默认频率及默认SPD参数,运行CPU-Z，显示Memory和SPD的内容，如图4-20所示。,思考题,1、存储器是如何分类的?2、内存的主要性能指标有哪些?4、ROM与RAM的主要区别是什么?4、只读存储器有哪些类型?各有何特点?5、动态RAM为什么要定时刷新?6、存储器存储信息的基本单位是什么?7、简述SDRAM、Rambus和DDR SDRAM的特点？8、什么是PC-144内存？什么是SPD？,
