第四章 内存_图文

1、第四章 内存一、主内存发展历史 ( 了解 ：  起初，电脑所使用的内存是一块块的 IC （ Intergrated Circuit ，集成电路 ）芯片，我们必须把它们焊接到主机板上才能正常使用，一旦某一块内存 IC 芯片坏了，必须割下来才能更换。后来，电脑设计人员发明了模块化的条装内存，每一条上集成了多块内存 IC 芯片，相应地，在主板上设计了内存插槽，这样，内存条就可随意拆卸了，从此，内存的维修和扩充都变得非常方便。二、内存的类型（掌握）RAM：(Random Access Memory，随机存储器。ROM：(Read Only Memory，只读存储器。Cache：（高速缓冲存储

2、器）。RAM又分两种 : 一种SRAM(静态；一种是DRAM(动态。有的人说，为了增加系统的速度，把缓存扩大不就行了吗，扩大的越大，缓存的数据越多，系统不就越快了吗? 缓存通常都是静态RAM，速度是非常的快， 但是静态RAM集成度低（存储相同的数据，静态RAM的体积是动态RAM的6倍）， 价格高（同容量的静态RAM是动态RAM的四倍）， 由此可见，扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为， 但是为了提高系统的性能和速度，我们必须要扩大缓存， 这样就有了一个折中的方法，不扩大原来的静态RAM缓存，而是增加一些高速动态RAM做为缓存， 这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快，但比原来的静态R

3、AM缓存慢， 我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存，而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。通常CPU找数据或指令的顺序是：先到一级缓存中找，找不到再到二级缓存中找，如果还找不到就只有到内存中找了 三 、内存的结构和封装（了解）结构：标注部件名称说明1PCB板多为绿色，4层或6层的电路板，内部有金属布线，6层设计要比4层的电气性能好，性能更稳定，名牌内存多采用6层设计。2金手指金黄色的触点，与主板连接的部分，数据通过“金手指”传输。金手指是铜质导线，易氧化，要定期清理表面的氧化物。3内存芯片是内存的灵魂所在，决定着内存的性能、速度、容量等，也叫内存颗粒。市场上内存种类很多，但内存颗粒的型号却并不多

4、，常见的有HY、KINGMAX、WINBOND、TOSHIBA、SEC、MT、Apacer等几种品牌。不同品牌的内存颗粒，速度、性能不尽相同。4内存颗粒位预留的一片内存芯片位置，供其他采用这种封装模式的内存条使用。此处预留的是一个ECC校验模块位置。5电容是PCB板上必不可少的电子元件之一。一般采用贴片式电容，可以提高内存条的稳定性，提高电气性能。6电阻是PCB板上必不可少的电子元件之一，也采用贴片式设计。 7内存固定缺口内存插到主板上后，主板内存插槽的两个夹子便扣入该缺口，可以固定内存条。8内存脚缺口防止反插，也可以区分以前的SDRAM内存条，以前的SDRAM内存有两个缺口。9SPD是一个八

5、脚的小芯片，实际上是一个EEPROM，可擦写存储器。有256字节的容量，每一位都代表特定的意思，包括内存的容量、组成结构、性能参数和厂家信息。By spd内存的封装方式：（了解）内存制造工艺的最后一步也是最关键一步就是内存的封装技术，采用不同封装技术的内存条，在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的内存产品。 封装技术其实就是一种将集成电路打包的技术。老的：DIP（Dual In-linePackage）称为双列直插封装目前业界普遍采用的封装技术尽管多种多样，但是有90%采用的是TSOP技术，TSOP英文全称为Thin Small Outline Package(薄型小尺寸封

6、装，这是80年代出现的内存第二代封装技术的代表。TSOP的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚，如SDRAM的IC为两侧有引脚，SGRAM的IC四面都有引脚。TSOP适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，封装外形尺寸，寄生参数减小，适合高频应用，操作方便，可靠性高。采用这种技术的品牌有三星、现代、Kingston等，TSOP目前广泛应用于SDRAM内存的制造上，但是随着时间的推移和技术的进步，TSOP已越来越不适用于高频、高速的新一代内存。 厂商慢慢选用了新型内存芯片封装技术。以TinyBGA和BLP技术为代表的新型芯片封装技术逐渐成熟起来。 首先我们要提及的就是TinyBGA技术，

7、TinyBGA技术是Kingmax的专利，于1998年8月开发成功。要了解TinyBGA技术，首先要知道BGA是什么，BGA为Ball-Gird-Array的英文缩写，即球栅阵列封装，是新一代的芯片封装技术，它的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是可增加I/O数和间距，消除高I/O数带来的生产成本和可靠性问题。它已经在笔记本电脑的内存、主板芯片组等大规模集成电路的封装领域得到了广泛的应用。比如我们所熟知的Intel 845PE、VIA KT400芯片组等都是采用这一封装技术的产品。 TinyBGA就是微型BGA的意思，TinyBGA英文全称为Tiny Ball

8、 Grid Array（小型球栅阵列封装），其芯片面积与封装面积之比不小于1：1.14，属于BGA封装技术的一个分支。该项革新技术的应用可以使所有计算机中的DRAM内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，TinyBGA采用BT树脂以替代传统的TSOP技术，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。 BLP技术也是目前市场上常用的一种技术，BLP英文全称为Bottom Leaded Plastic(底部引出塑封技术，其芯片面积与封装面积之比大于1：1.1，符合CSP(Chip Size Package填封装规范。不仅高度和面积极小，而且电气特性得到了进一步的提高，制造成本也不高，广泛用于SDR

9、AMRDRAMDDR等新一代内存制造上。随着由于BLP封装中关键部件塑封基底价格的不断下降，BLP封装内存很快就会走入普通用户的家庭 四 、内存的3种接口方式（掌握）在早期的PC中，存储芯片都是直接焊接在主板上的， RAM的容量也就因此固定下来，如果要扩容就很麻烦。为了拓展RAM的容量，后来设计者就把存储芯片做成专门的存储模块，需要的时候再添加。 SIMM（单列直插存储模块） 体积小、重量轻，插在主板的专用插槽上。插槽上有防呆设计，能够避免插反，而且插槽两端有金属卡子将它卡住，这便是现今内存的雏形。其优点在于使用了标准引脚设计，几乎可以兼容所有的PC机。DIMM（双列直插存储模块）和SIMM相

10、似，只是体积稍大。不同处在于SIMM的部分引脚前后连接在一起，而DIMM的每个引脚都是分开的，所以在电气性能上有较大改观，而且这样可以不用把模块做得很大就可以容纳更多的针脚，从而容易得到更大容量的RAM。RIMM（Rambus直插式存储模块） 其外形有点像DIMM，只是体积要大一点，性能更好，但价格昂贵，发热量较大。为了解决发热问题，模块上都有一个很长的散热片。 五、内存的分类（掌握）   在 80286 主板时代的时候，内存条为 30 个引脚（可以写作 30pin ，也可以称 30 线），容量为 256KB ，而且必须是由 9 片颗粒 ( 其中 8 片为数据位， 1 片为校验位 组

11、成一个 bank( 组 。到了 486 时代内存主要是 30pin 的 SIMM FPM 和 72pin 的 SIMM FPM 二分天下。 FPM RAM 也称 “ 快页模式内存 ” ，是用在 486 及奔腾级计算机的普通内存，为 72 线， 5V 电压，带宽为 32bit ，速度基本都在 60ns （纳秒）以上。   EDO(Extended Data OutRAM 也称 “ 扩展数据输出内存 ” ，与 FPM RAM 有基本相同的应用范围，有 72pin 和 168pin 之分， 5V 电压，带宽 32bit ，速度基本都是 40ns 以上。由于奔腾及其以上级别的 CPU 数据总

12、线宽度都是 64bit 甚至更高，所以 EDO RAM 与 FPM RAM 都必须成对使用。   随着时代的发展， Intel 发布了 Celeron 系列处理器以及相关的主板芯片组，内存进入了了 SDRAM 时代， SD(Synchronous DynamicRAM 也称 “ 同步动态内存 ” ，都是 168 线、带宽 64bit 、 3.3V 电压，其工作原理是将 RAM 与 CPU 以相同的时钟频率进行控制，使 RAM 和 CPU 的外频同步，彻底取消等待时间。   伴随着 Intel 在推出 PC100 后，由于技术的发展， PC100 内存的 800MB/S 带宽

13、已经不能满足需求，而 PC133 的带宽提高并不大 (1064MB/s ，同样不能满足日后的发展需求。此时， Intel 为了达到独占市场的目的，与 Rambus 联合在 PC 市场推广 Rambus DRAM 。   Rambus DRAM 是 Rambus 公司最早提出的一种内存规格。由于 RDRAM 的工艺复杂，价格过高，而且 Rambus 公司还要收取相应的版权费，再加上闹得沸沸扬扬的 i820 回收事件，其它厂家出于市场考虑，根据 Rambus 双向脉冲的特点，提出了 DDR SDRAM ，也就是我们现在最主流的内存条。 DDR SDRAM(Dual Date Rate S

14、DRAM 简称 DDR ，也就是 “ 双倍速率 SDRAM“ 的意思。 DDR SDRAM 也可以说是传统 SDRAM 的升级版本，最重要的改变是在数据传输界面上。 DDR 在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得 DDR 的数据传输速度为传统 SDRAM的两倍。由于仅多采用了下降沿信号，因此并不会造成能耗增加。它另一个明显的改变就是增加了一个双向的数据控制接脚。当系统中某个控制器发出一个写入命令时，一个 DQS 信号便会由内存控制器送出至内存。而传统 SDRAM 的 DQS 接脚则用来在写入数据时做数据遮罩同步传输，不会有某个数据传输较快，而有些数据传输较慢的情况。 随着 Intel

15、新一代芯片组 i915/925 的发布，我们又迎来了内存的又一个 “ 春天 ”-DDR II 。（SDRAM 、 DDR 和 DDR II 内存条 ）DDRII 内存将是现有 DDR 内存的换代产品，它们的工作时钟预计将为 400MHz 或更高。从 JEDEC 组织者阐述的 DDRII 标准来看，针对 PC 等市场的 DDRII 内存将拥有 400 、 533 、667MHz 等不同的时钟频率。高端的 DDRII 内存将拥有 800 、 1000MHz 两种频率。 DDRII 内存将采用 200 、 220 、 240 针脚的 FBGA 封装形式。最初的 DDRII 内存将采用 0.13 微米

16、的生产工艺，内存颗粒的电压为 1.8V ，容量密度为 512MB 。 (注：虽然DDR内存比SDRAM的数据传输率提高了一倍，但并不能说DDR运行在系统上的速度就比SRD快二倍，在现阶段的系统条件下，DDR内存通常比SRD内存快10%左右，如果是在一些与内存带宽密切相关的软件中，增加的效能能达到30%，六、内存的性能指标 (掌握内存容量：从4MB-1GBA以上是指一根内存条可以容纳的二进制信息量。工作频率：内存的工作频率表示的是内存的传输数据的频率，一般使MHz为计量单位。数据带宽：数据带宽是指内存的数据传输速度，也就是内存一次能处理的数据宽度。它是衡量内存性能的重要标准。奇偶校验与ECC校验

17、：奇偶校验是最早使用的内存软错误的检测方法。ECC是新型PC-100内存中普遍提到的一种技术名词，它是内存校验的一种。ECC与传统的奇偶校验(Parity类似，然而奇偶校验只能检测到错误所在，并不能进行纠正，ECC却可以纠正绝大多数错误。ECC在简单奇偶错误检测的基础上前进了很多。ECC不仅能够检测一位错误，而且能够纠正一位错误，这意味着系统能在不中断和不破坏数据的情况下继续运行。CAS的延迟时间：Column Address Strobe列地址信号。CAS的延迟时间就是指内存纵向地址脉冲的反应时间，用CL（CAS Latency）来表示。CL(CAS Iatency为CAS(Column A

18、ddress Strobe，列地址控制器的延迟时间，这是纵向地址脉冲的反应时间，也是在一定频率下衡量不同规范内存的重要标志之一。比如现在大多数的SDRAM(在外频为100MHz时都能在CL=2或CL=3的模式下运行，就是说，它们读取数据的延迟时间可以是2个时钟周期也可以是3个时钟周期。在SDRAM的制造过程中，可以将这个特性写入SDRAM的EEPROM(就是SPB中，在开机时主板的BIOS就会检查此项内容，并以CL=2这一默认的模式运行。  对于PC一100内存来说，要求当CL的值为3时，tCK的数值要小于10ns、tAC：要小于6ns。至于为什么要强调是CL=3的时候呢?这是因为对

19、于同一个内存条，当把它设置成为不同cL数值时，tCK的值就可能不相同，其性能与稳定性都不同。总延迟时间一般用公式来计算：总延迟时间=系统时钟周期×cL+存取时间(tAC，比如某PC100内存的存取时间为6ns，我们设定比模式数为2(即CL=2，则总延迟时间=10ns×2+6ns=26ns。工作电压：内存正常工作所需要的电压值，不同类型的内存电压也不同，各有各的规格，不能超出规格，否则会损坏内存。SPD：Serial Presence Detect，串行存在探测SPD是一个8针的256字节EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）芯片。 tAC  

20、  tAC也就是最大CAS延迟时的最大输入时钟值，PC一100规范要求在CL=3时，tAC不大于6ns，而某些内存编号的尾数则表示的是这个值。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。 （ 在内存芯片标识的最后两字，例：-7K或-70,这就代表它的存取时间是7ns，但并非是工作速度是7ns）  七、内存的选购： (常见知识假内存虽然价钱便宜，但是它的电气性能，兼容性和稳定性都会大打折扣，经常有用户使用一段时间后，电脑出现莫名其妙的蓝屏，死机等现象。那么我们这些对电脑硬件不是非常了解的普通用户如何才能辨别出这些假内存呢？如何才能避免不上当受骗呢？

21、 内存颗粒最重要 首先，颗粒本身品质的好坏对内存模组质量的影响几乎是举足轻重的 。一颗优秀的颗粒就像待嫁的姑娘一样必须具备“名门之后”和“身家清白”两点条件。      所谓“出身名门” 就是必须是名牌大厂的内存颗粒。虽然使用名牌大厂的内存颗粒并不一定代表内存模组就是优秀，但采用杂牌的内存颗粒是绝对不会有出色表现的。目前市场上常见的知名内存颗粒品牌有HY（现代）、Samsung（三星）、Winbond（华邦）、Infineon（英飞凌）、Micron（美光）等。打磨颗粒看清楚    在名牌大厂，在严格的条件下，经过长达数个月的物理、化

22、学、光电反应后，一块合格的晶圆硅片才得以顺利诞生。然后经过严谨细密的高分子切割，只保留效能质量最好的中间精华部分。接着对这些优中选精的“精华”进行封装。接下来原厂会对封装好的颗粒进行严格的测试。在原厂测试中，测试设备按程序需进行完整的测试流程，耗时600800秒，测试温度为-10 +85摄氏度。这段测试流程可以很好地保证颗粒的兼容性和耐用性。    由于芯片级测试设备是非常昂贵的，并且其寿命根据工作时间来计算，通常都以秒为单位。所以测试流程对于生产成本有很大影响。直到测试合格，颗粒才被允许被打上代表着质量和品质的原厂Mark。直到这里这颗“名门闺秀”才算正式诞生。 而所谓“

23、身家清白”就是要保证颗粒的标志和所代表的品质一致。因为一些不法商家常常将所谓OEM内存颗粒改换原厂标志冒充“名门闺秀”。我们主要是通过仔细观察颗粒上原厂标志是否清晰、是否有磨过的痕迹来辨别真伪。实训要求：1. 掌握内存条的型号及安装方法。2. 查阅有关电脑商情报刊，上网查看硬件资讯；到当地电脑配套市场考察内存条的型号、价格等商情信息。和现在的DDR内存有什么不同？ DDR-II内存是相对于现在主流的DDR-I内存而言的，它们的工作时钟预计将为400MHz或更高。主流内存市场将从现在的DDR-400产品直接过渡到DDR-II。目前DDR-II内存将采用0.13微米工艺，将来会过度到90纳米，工作

24、频率也会超过800MHZ。 大家总是碰到种种故障，而内存的故障也经常伪装成软件的故障，比如开机总是显示注册表加载错误等等，以下罗列几种常见故障： 一、最常见故障：内存损坏，导致开机内存报警 这种故障大家经常遇到，多数是头天晚上还好好的，第二天早晨一开机，听到的不是平时“嘀”的一声，而是“嘀，嘀，嘀.”响个不停，显示器也没有图像显示。这种故障多数时候是因为电脑的使用环境不好，湿度过大，在长时间使用过程中，内存的金手指表面氧化，造成内存金手指与内存插槽的接触电阻增大，阻碍电流通过，因而内存自检错误。表现为一开机就“嘀嘀”的响个不停，也就是我们通常所说的“内存报警”。 处理方法也很简单，就是取下内存

25、，使用橡皮将内存两面的金手指仔细的擦洗干净，再插回内存插槽就可以了。 注意：在擦洗金手指时，一定不要用手直接接触金手指，因为手上汗液会附着在金手指上，在使用一段时间后会再次造成金手指氧化，重复出现同样的故障。 不过，此类内存报警还有其他几种原因： 1.内存与主板兼容性不好 把内存插在其他主板上，长时间运行稳定可靠；把其他内存插在故障主板上也运行可靠稳定，没有报警出现。但是把二者放在一起，就出现“嘀嘀”的报警声。此类故障只能更换内存来解决。 2.主板的内存插槽质量低劣 表现为更换多个品牌内存都出现“嘀嘀”的报警声，偶尔有某一个内存不报警，但可能关机重启后又会报警。此类故障的主要出现在二三百元的低

26、档的主板上，原因是主板的价格低，使用的内存插槽质量也差，只能更换主板解决。 3.内存某芯片故障 此类故障相对比较严重，在开机自检时主机能够发现内存存在错误缺陷，不能够通过自检，发出“嘀嘀”的报警声，提示用户检查内存。这种故障要把内存插在其他主机上，检查是否有同样的“嘀嘀”声。如果有，就可以断定是内存有问题；如果没有，就可能属于上述第1个或每2个原因。 4.其他故障造成的内存报警 这类故障不常见，有可能是主板故障或CPU故障，造成内存报警，只能用排除法逐一替换解决。 二、常见故障1：内存损坏导致系统经常报注册表错误 这类故障比较常见，表现为能够正常启动系统，但是在进入桌面时，系统会提示注册表读取

27、错误，需要重新启动电脑修复该错误，但是再次启动电脑后，仍旧是同样的故障。对于此类问题，我们可以进入安全模式，在运行中敲入“MSCONFIG”命令，将“启动”项中的ScanRegistry前面的“V”去除，然后再重新启动电脑。如果故障排除，说明该问题真的是由注册表错误引起的；如果故障仍然存在，基本上就可以断定该机器内存有问题，这时需要使用替换法，换上性能良好的内存条检验是否存在同样的故障。 有时候，长时间不进行磁盘碎片整理，没有进行错误检查时，也会造成系统错误而提示注册表错误，但对于此类问题在禁止运行“ScanRegistry”后，系统就可以正常运行，但速度会明显的变慢。对于此类问题，解决的最好

28、方法就是先备份重要资料，然后重新安装系统。 ：） 三、常见故障2：内存损坏导致安装系统时出错。 提示“解压缩文件时出错，无法正确解开某一文件” 这类故障常见于安装系统过程中，会经常意外的退出安装。实际上这也经常是因为内存的质量不良或稳定性差造成的，多数问题在更换内存后故障解决。此类问题无论是直接从光盘安装还是从硬盘安装都会出现同样的提示信息。虽然有点类似于我们在安装WIN98、WIN2K及XP过程遇到的无法正常读取某一文件，请选择“忽略，终止，放弃”，但那类问题多数是因为光盘的质量差或光驱的使用时间过久，读盘性能下降造成的，同时还会有光驱灯慢闪，并伴随着间断读盘时的“哗哗”声。 如果我们在维修

29、电脑故障过程中遇到此问题时，最好直接更换内存检测，看是否仍旧出现同样的故障。如故障消失，说明原来内存有问题；如果故障依旧，多数是因为光盘质量差或光驱读盘下降造成的，也可能是硬盘上的系统安装文件损坏。 四、内存短路导致主机无法加电 这种情况内存损坏得比较严重，但是内存芯片表面，金手指、阻容并不一定有明显的烧灼痕迹，有时和完好的内存条子一模一样。不过将此内存插入主板后，主板无法加电。当把电源插入电源插头后，按下电源开关，主机无任何反应，CPU风扇和电源风扇都不工作，电源指示灯也不亮，和没有加电时一模一样。 故障的判别也很简单，使用排除法和最小系统法。如果遇到一台主机是此类的故障现象，第一步是排除电

30、源故障，如果手中有其他正常电源最好，直接替换。如果没有，可将电源取下，用导线直接短路绿线和黑线，观察电源风扇是否工作，并用耳朵仔细聆听电源内部是否有吱吱的异响。如果有说明电源有问题，质量不稳定，需要更换。第二步是将声卡、Modem、硬盘、光驱、软驱、显卡、内存、CPU全部去除，只留下CPU风扇，再插入DEBUG卡（如果没有，那需要观察CPU风扇和电源风扇是否转动），开始对主板加电，观察DEBUG卡的指示灯和数码管是否有指示；然后再插入CPU，加电试机；接着再插入内存，一步一步的添加其他部件。如果到某一部件时出现上述的故障现象，那就说明是该部件有问题，需要更换或维修。此方法对于排除系统启动速度慢

31、，死机等也适用。 五、内存损坏导致系统运行不稳定 经常出现蓝屏或无法正常顺利安装系统，总无规律的提示文件读取或解压错误 对于此类问题，首先应排除软件问题。第一步，先对C盘的重要数据进行备份，然后使用“Format C:/u /c /s”命令对C盘进行强制完全格式化，并仔细观察格式化过程，是否格式化顺利，硬盘是否有坏道。因为硬盘坏道会使系统文件被破坏，造成系统运行不稳定，容易死机。第二步，重新安装操作系统，并注意观察在安装过程中是否有文件无法打开，文件找不到之类的错误。如果没有，基本上就说明硬件方面没有问题，系统不稳定，容易死机，很有可能是系统长时间使用，没有定期进行磁盘扫描和碎片整理，造成系统

32、文件过多的丢失或破坏，而导致系统无法正常稳定的工作。如果在安装过程中出现蓝屏，就需要使用排除法，对内存和CPU进行替换排除。在对CPU和内存替换后故障依旧时，那就必须更换主板进行查验。 说明：有些光驱的读盘性能非常好，在使用两三年后，还是“呜呜”的高速读盘，但是此时因其纠错率下降，使光驱读入的错误数据过多。这些数据如果是用来播放VCD，那不会产生特别大的影响，但是这类光驱读入的数据用于安装系统就极可能会出现上面的类似错误，报文件找不到或解压错误，即使偶尔安装成功，也经常出现“非法操作”，系统非常的不稳定。这类故障比较难于判断，会被判别为内存和CPU的问题，而耽误好多维修时间。 六、内存损坏，导

33、致计算机频繁重启，无法正常运行 对于此类故障，先直接更换内存，看故障是否还仍然出现。如果故障消失，就可以直接判断是内存故障。如果故障依旧，那就需要按第五种故障的排除方法，重新安装操作系统，检查是不是由于系统的原因造成的。 计算机自动重启的故障原因比较多，较常见的是电源功率不足。当计算机满负荷工作，消耗的电力大时，就容易自动重启。还有就是市电电压不稳，变化范围太大或者市电的电源插座接触不良也会产生计算机自动重启故障。但内存损坏后造成计算机自动重启的故障并不多见。 七、内存损坏导致系统启动后不能正常运行，快进入桌面时就自动关机 此问题也需要采用第五类故障中的排除方法解决。 提示一点：因为WIN98系统本身的问题，该操作系统很容易遭到破坏。如果我们把C:WINDOWSFONTS的目录名改为其他字母，这时当你再启动系统时，系统