第05章内存ppt

1、LOGO计算机硬件基础计算机硬件基础 内存篇内存篇主要内容主要内容v5.1 概述 v5.2 内存的类型 v5.3 内存芯片的封装v5.4 内存模块与插槽 v5.5 内存的性能 v5.6 内存的相关知识 5.1 概述概述v存储器分为内存储器与外存储器 v内部存储器芯片 主要有四种类型：ROM有条件写入、随机读取 不需要刷新断电后数据不会丢失FLASH随机写入、随机读取 不需要刷新断电后数据不会丢失DRAM随机写入、随机读取 需要刷新断电后数据丢失SRAM随机写入、随机读取不需要刷新断电后数据丢失 我们常说的内存在狭义上是指系统主存，通常使用DRAM芯片 5.2 内存的类型内存的类型v SDRAM

2、 Synchronous（同步） DRAM 与主板时钟频率保持同步，有PC66、PC100和PC133等几种规范 以DIMM（Dual Inline Memory Module，双内联内存模块）的形式安装在主板上 内存的工作电压通常是3.3Vv DDR-SDRAM 双倍数据速率（Double Data Rate, DDR）SDRAM 是对标准SDRAM的改进设计 ，DDR内存并不将时钟频率加倍，而是通过在每个时钟周期里传输2次来获得加倍的性能 使用184针的DIMM设计 内存的工作电压通常是2.5V5.2 内存的类型内存的类型v DDR2-SDRAM 与DDR相比，最大的区别是数位预取技术的不

3、同 DDR2每次传送数据达到4bit，比DDR每次传送2bit多一倍 工作电压从原来DDR的2.5V降到了1.8V 内存本身集成了信号终结器 通过引入“Posted CAS”功能来解决指令冲突问题 加入了OCD （Off-Chip Driver）技术 ，以防止电压不稳定引起资料丢失 使用新的240针的DIMM设计 5.3 内存芯片的封装内存芯片的封装v BGA Ball Grid Array Package 球栅阵列封装 具有更小的体积，更好的散热性能和电性能 每平方英寸的存储量有了很大提升 具有更加快速和有效的散热途径 BGA封装以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，引脚数虽然增加了，但

4、引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率 虽然功耗增加，但采用可控塌陷芯片法焊接，可以改善电热性能 寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高 组装可用共面焊接，可靠性高5.3 内存芯片的封装内存芯片的封装v Tiny-BGA 是由 Kingmax推出的封装方式 减少了芯片的面积，可以看成是超小型的BGA封装 比起传统的封装技术有三大进步： 更大的容量（在电路板上可以安放更多的内存芯片） 更好的电气性能（因为芯片与底板连接的路径更短，减小了电磁干扰的噪音，能适合更高的工作频率） 更好的散热性能（内存芯片是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以热量可

5、以很容易地传导到PCB板上并散发出去）5.3 内存芯片的封装内存芯片的封装v mBGA Micro Ball Grid Array Package微型球栅阵列封装 是BGA的改进版 封装呈正方形，内存芯片的面积比较小 内存芯片的针脚都在芯片下部，连接短、电气性能好、也不易受干扰，带来更好的散热及超频性能 5.4 内存模块与插槽内存模块与插槽v DIMM DIMM有三种类型，通常使用标准SDRAM、DDR-SDRAM或DDR2-SDRAM芯片 这三种类型可以通过其物理特性加以区分 标准DIMM有168针，每一面都有1个槽口，在连接的地方还有2个槽口 DDR DIMM有184针，每一面有2个槽口，

6、在连接的地方只有1个槽 DDR2 DIMM有240针，每一面都有2个槽口，在连接的地方有1个槽口，位置比DDR偏向中间的位置大概2-3mm DIMM都是64位（非奇偶校验）或72位（奇偶校验或纠错码ECC）宽 典型的168针SDRAM DIMM5.4 内存模块与插槽内存模块与插槽vDIMM DDR和DDR2 DIMM典型的184针DDR DIMM典型的240针DDR2 DIMM30针、72针SIMM和SDRAM、DDR DIMM 5.4 内存模块与插槽内存模块与插槽v内存插槽 30针和72针SIMM插槽 SDRAM和DDR DIMM插槽 DDR和DDR2 DIMM插槽 RIMM插槽 5.5 内

7、存的性能内存的性能v 内存速度和内存总线带宽影响着内存性能 内存速度通常以ns（纳秒）或MHz来表示 ，之间存在换算关系 内存速度一直难于跟上处理器的速度 内存总线带宽是指在理想状态下内存在一秒内所能传输的最大数据量 内存总线带宽总量(MB) = 内存时钟频率 (MHz) 内存总线位宽 (bits) 每时钟周期的传输数据位8 内存总线的带宽与处理器总线的带宽相等时系统性能最高 （见下页）v 内存延迟也影响着内存的性能5.5 内存的性能内存的性能处理器总线类型 处理器总线位度（Bytes） 处理器外频（MHz） 数据周期/时钟周期 带宽（MB/s） 33MHz FSB（486 CPU） 4331

8、133133MHz FSB 813311066400MHz FSB（AMD） 820023200400MHz FSB810043200800MHz FSB 820046400内存类型 内存总线位宽（Bytes） 内存核心频率（MHz） 内存时钟频率（MHz） 数据周期/时钟周期 带宽（MB/s） FPM DRAM82222117EDO DRAM833331266PC133 SDRAM 813313311066DDR400 820020023200PC1066 RDRAM 253353322133DDR2 6678166333253285.6.1 内存标识的识别内存标识的识别v通常在SIMM、D

9、IMM和RIMM上会有容量、类型、速度等相关参数的标识，但在某些产品上也可能无法找到，这时就需要从内存芯片的型号中得到所需的参数v目前还没有工业标准来对内存芯片编号，具体情况需要与查阅各生产厂商相关资料5.6.2 内存模块的单双面内存模块的单双面v 按照内存的工作原理，内存传输数据的位宽等于内存总线的位宽v 物理Bank的概念 例如，目前系统的内存总线都是64bit，这也意味着内存每次必须传输64bit位宽的数据。从制造工艺和成本来说，单芯片实现64bit位宽有一定的难度，所以内存摸组需要多芯片协同工作，而不同的内存颗粒有不同的位宽，要构成64bit位宽，8bit的需要8个芯片，而16bit的

10、需要4个，这样，我们就把构成64bit位宽的一组内存芯片称之为一个物理Bank v 物理Bank与内存的单双面没有直接的对应关系v 不同的芯片组所支持的物理Bank是不同的。如果主板只能支持4个物理 Bank，而我们用的内存模块有6个物理Bank，那多余的2个物理Bank就白白地浪费了v 我们更应该关注内存模块的Bank数，而不是内存的单双面5.6.3 内存模块的容量内存模块的容量 v内存容量可以在开机自检画面或BIOS SETUP中查看到vWindows系列操作系统也提供了查看内存容量的功能v查看到的内存容量和PC系统中实际内存容量可能会有不同5.6.4 内存模块的组合使用内存模块的组合使用

11、 v 系统中内存模块的位宽必须和内存总线的位宽相对应 ，所以有时需要在系统中安装2条或更多的模块才能正常工作v 内存模块的组合使用的另外一个情况是用来组建双通道内存 双通道内存技术其实是双通道内存控制技术，这是一种芯片组的技术，而不是内存技术 芯片组中的内存控制器（K8核心AMD处理器的内存控制器集成在处理器中）可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据，内存总线可以达到双倍的宽度 需要两个内存模块来配合使用5.6.5 内存模块的内存模块的SPD芯片芯片 v 从PC100标准开始内存模块上带有SPD（Serial Presence Detect，串行存在检测）芯片v SPD芯片一般位于内存模

12、块正面右侧，是一块8针脚小芯片，容量为256字节,里面保存着内存的速度、时钟频率、容量、工作电压、CAS、tRCD、tRP、tAC、SPD版本等信息v SPD信息一般都是在出厂前，由内存模块制造商根据内存芯片的实际性能写入到芯片中 当开机时，支持SPD功能的主板BIOS就会读取SPD中的信息，按照读取的值来设置内存的相关参数，从而可以充分发挥内存条的性能。上述情况实现的前提条件是在BIOS设置界面中，将内存设置选项设为“By SPD” 当主板BIOS从内存模块中不能检测到SPD信息时，它就只能提供一个较为保守的配置 我们可以借助SPDinfo这类工具软件来查看SPD芯片中的信息5.6.6 内存

13、模块的金手指内存模块的金手指 v 金手指（connecting finger）是内存模块与内存插槽之间的连接部件v 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”v 金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，不过因为金昂贵的价格，很多内存也会采用镀锡来代替v 金手指直接影响内存在长期运行过程中的稳定性 如果金手指的制作工艺有问题，安装时容易受到磨损，工作一段时间以后就会出现金手指表面氧化的情况，经常导致系统不稳定，频繁死机 如果PC系统周围的使用环境比较潮湿、多尘，那么也容易出现上述的症状5.6.7 奇偶校验和奇偶校验和ECC v 内存错误通常分为两大类：硬错误（hard fail）和软错误（soft error） v 软错误的产生原因：电源不稳或电压抖动 、内存的参数设置不正确、无线电波干扰、静