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1、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,内存的分类 内存的主要性能指标 内存的选购 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(Main Memory),通常分为R
2、AM(Random Access Memory,随机存储器)、ROM(Read Only Memory,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(connecting finger)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
3、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(Read Only Memory,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
4、置,BIOS设置,网卡上的启动程序等。ROM又分为一次写ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory。,内存的分类,内存的分类,PROM(Programmable Rom)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(Erasable Programmable Rom):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(Electrical
5、ly Erasable Programmable ROM,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,Flash Memory 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Flash Memory.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,Fl
6、ash Memory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Flash Memory的独特优点,可以将BIOS存储在其中,使得BIOS升级非常方便。,(2)RAM RAM(Random Access Memory,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,
7、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Dynamic RAM(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Static RAM(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)S
8、RAM(Static RAM)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20 ns,所以SRAM的读写速度很快,一般比DRAM快出23倍。微机的外部高速缓存(External Cache)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(Dynamic RAM
9、)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
10、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)FPM RAM FPM RAM(Fast Page Mode RAM,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,
11、(2)EDO RAM EDO RAM(Extended Data Out RAM,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FPM RAM快,不过这种内存也已基本淘汰。如图2-44所示就是EDO RAM。,图2-44 EDO RAM,内存的分类,(3)SDRAM SDRAM(Synchronous Dynamic RAM,同步动态随机存储器)是在Pentium II和Pentium III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PC 100,PC 133和PC 150等。SDRAM内存因传输速率的限制
12、逐渐淡出市场。SDRAM的外观如图2-45所示。,图2-45 SDRAM,内存的分类,(4)DDR SDRAM DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM,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2-46 DDR内存,内存的分类,(5)DDR2内存 DDR2内存是在DDR SDRAM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1
13、000MHz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0.13m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2-47 DDR2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。DDR III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
14、,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2G DDR3 1333,内存的分类,(7)RDRAM RDRAM全称为Rambus DRAM,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;
15、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DDR SDRAM迅速取代,市场份额很小。RDRAM内存如图2-48所示。,图2-48 RDRAM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
16、(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(Memory Bank)。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
17、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,Kilo Byte):1KB=1024B
18、兆字节(MB,Mega Byte):1MB=1024KB吉字节(GB,Giga Byte):1GB=1024MB太字节(TB,Tera Byte):1TB=1024GB 各个单位的关系如下:1TB=1024GB=10241024MB=102410241024KB=1024102410241024B=10241024102410248bit,1内存容量 2工作电压3运行频率 4延迟CL 5数据位宽度和带宽,内存的主要性能指标,1内存容量,内存容量表示内存可以存放数据的大小,其单位有B,KB,MB和GB等,在286、386和486时代的内存都以KB为单位,通常只有几KB或者几十KB。后来内存大多以
19、MB为单位,多为为单条128MB,256MB和512MB,现在市场上常见的是1GB或2GB的内存。,2工作电压,内存工作时,必须不间断地进行供电,否则将不能保存数据。内存能稳定工作时的电压叫做内存工作电压。SDRAM内存的工作电压为3.3V,DDR SDRAM内存的工作电压为2.5V。,内存的主要性能指标,3内存速度,内存速度包括内存芯片的存取速度和内存总线的速度,内存的存取速度即度、写内存单元数据的时间,单位是纳秒(ns)内存总线速度是至CPU到内存之间的总线速度,有总线工作时钟决定,3运行频率,内存的运行频率通常以MHz为单位,该数字越小则内存芯片的运行频率越高。,4延迟CL,延迟CL全称
20、为“CAS Latency”,其中CAS为Column Address Strobe(列地址控制器),指纵向地址脉冲的反应时间,是在同一频率下衡量内存好坏的标志。例如,SDRM(100MHz外频下)读取数据的延迟时间是2个或3个时钟周期。,内存的主要性能指标,5数据位宽度和带宽,数据位宽度是指内存在一个时钟周期内可以传送的数据的长度,单位为bit;内存带宽则是指内存的数据传输速率,例如DDR 333内存的数据传输速率为2100MB/s。,1认清标识 2注意内存的做工 3速度的选择 4注意内存的品牌,内存的选购,1认清标识,为防止假冒伪劣的产品,对内存上所印的标识的辨认是选购内存中最为重要的一点
21、,尤其要主要一些非正常标识的含义,2注意内存的做工,内存的做工影响着内存的性能。一般来说,要使内存稳定工作,要求使用的PCB板层数在6层以上,否则内存在工作时会出现不稳定的情况。目前内存市场已经规范很多了,REMARK的产品已经很少了,但仍有一部分是在手工作坊里“攒”起来的,这些内存条根本不能胜任高稳定行与超频的需要,更有甚者将一些报废“垃圾板”上的芯片重新组装成新的内存,这些内存条印刷电路板薄厚不同,而且做工粗糙,边缘参差不齐,内存的选购,3鉴别内存条,在正规生产条件下内存所用的芯片都应该是同一型号的产品,只允许在生产批次上有些微小的差别,而对品牌型号来讲是不允许有差别的,所以要是见到了一个
22、内存条用了不同型号的内存芯片甚至是不同厂家的芯片的花,那它肯定不是一个可靠的产品,4注意内存的品牌,由于内存的生产相对来说比较简单,只是将内存芯片封装在电路板上即可,因此不少小型厂家将低端的内存芯片通过涂改编号或其他造假方法,将低档内存打磨成高档内存出售,以获取暴利。而这些内存往往不能稳定、正常地工作,因此最好选购品牌内存。常见的内存品牌有金士顿(Kingston)、金邦(GEIL)、三星(SAMSUNG)、现代(HYUNDAI)、威刚和胜创(Kingmax)等。,内存的选购,5 辨别真假 假货是将高时钟周期的内存芯片REMARK成低时钟周期的产品,再把低时钟周期产品高价卖出,转其中的差额,这
23、种REMARK肯定是在一种品牌、不同时钟周期的产品间进行的,选购时要仔细观察看内存芯片的表卖弄是否有打磨过的痕迹,用手摸摸芯片上的字迹是否在芯片的表面之上(凸出的)而不应该在表面之下(凹陷)6 防止摔、振 对于内存这种高集成度的半导体来讲,在猛烈的震动和撞击下,会导致内存条损坏甚至报废,比如一内存条可以在正常情况下CL=3时稳跑133MHz,但是摔后肯呢个在CL=3只能跑100MHz7 防静电 人体或某些物品带的经典很有可能将内存击伤,击坏,所以尽量用柔软、防静电的物品包裹内存条,内存的安装,下面以安装DDR内存为例,介绍安装内存的具体步骤。,步骤 1:,将内存插槽两边的锁扣拉起来,如图2-49所示。,步骤 2:,在内存下边缘左右有不对称的缺口,安装时应将它们对准内存槽上相应的槽口,均匀用力向下压,使内存槽两侧的锁扣紧扣内存,如图2-50所示。,步骤 3:,当内存的“金手指”完全插入内存插槽后,将内存插槽两边的锁扣紧扣住内存即可,安装完成后如图2-51所示。,图2-49 拉起锁扣,图2-50 安装内存,图2-51 完成安装,