内存基础知识课件

1、内存详解知识什么是内存？内存（Memory）是主机上重要的部件之一，是CPU与其他设备沟通的桥梁，主要用来临时存放数据，并配合CPU工作，协调CPU的处理速度，从而提高整机的性能。内存是CPU与硬盘之间数据交换的一个桥梁。内存实质上是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。CPU工作时，先将部分常用的信息预读入内存，使用的时候再到内存中读取，由于内存的速度比硬盘快，也就提高了计算机响应得速度，因此内存越大，预读的信息也就越多，计算机响应的速度也就越快。内存应用领域:根据内存各所应用的主机不同，内存产品也各自不同的特点分为:台式机内存：是DIY市场内最普遍的内存，价格也相对便宜笔记本

2、内存：对尺寸、稳定性、散热性方面有一定的要求，价格要高于台式机内存，多数笔记本都没有配备单独的显存，而是采用内存共享的形式，内存要同时负担内存和显存的存储作用，因此内在对于笔记本电脑性能的影响很大。服务器内存：对稳定性以及内存纠错功能要求严格，同样稳定性也是着重强调的，服务器是企业信息系统核心，因此对内存的可行性非常敏感。服务器上运行着企业的关键业务，内存错误可能造成服务器错误并使数据永久丢失。因此服务器内存在可行性方面的要求很高，所以服务器内存大多都带有Buffer(缓存器)，Register(寄存器)，ECC(错误纠正代码)，以保证把错误发生可能性降到最低。服务器内存具有普通PC内存所不具

3、备的高性能、高兼容性和高可靠性.内存示例图台式机笔记本服务器内存概述内存也称主存或内存储器，按照内存的工作原理主要分为ROM和RAM两类：ROM（Read Only Memory）存储器又称只读存储器，只能从中读取信息而不能任意写信息。ROM具有掉电后数据可保持不变的优点，多用于存放一次性写入的程序或数据，如CMOS。RAM（Random Access Memory）存储器又称随机存取存储器，存储的内容可通过指令随机读写访问，RAM中的数据在掉电时会丢失，因而只能在开机运行时存储数据。内存条指的就是RAM，其主要作用是存放各种输入、输出数据和中间计算结果，以及与外部存储器交换信息时作缓冲作用。

4、由于 CPU只能直接处理内存中的数据，所以内存的速度和大小对计算机性能的影响是很大的。内存的结构形式内存一般采用内存条的结构，根据内存条的封装和插脚形式不同，可分为两大类：SIMM：一般采用72线插脚，存取32位数据，整根内存条的容量一般有256KB/1MB/4MB/8MB/16MB/32MB/64MB等。DIMM：采用168线插脚，存取64位数据，整根内存条的容量一般有16MB/32MB/64MB/128MB/256MB等几种。FPM(Fast Page Mode)FPM(快页模式)是较早的个人计算机普遍使用的内存，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在已很少见到使用这种内存的计算机系统了

5、。EDO(Extended Data Out)EDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高30，达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条，以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡。SDRAM(Synchronous DRAM)SDRAM(同步动态随机存储器)是目前奔腾计算机系统普遍使用的内存形式。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与 EDO内存相比速度能提高50。Shadow RAMShadow RAM也称为“

6、影子内存”,是为了提高计算机系统效率而采用的一种专门技术，所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器)芯片。Shadow RAM的功能就是用来存放各种ROM BIOS的内容。也就是复制的ROM BIOS内容，因而又它称为ROM Shadow，这与Shadow RAM的意思一样，指得是ROM BIOS的“影子”。ECCECC(Error Correction Coding或Error Checking and Correcting)是一种具有发现错误自动纠错功能的内存，但由于ECC内存成本比较高，所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业计算机中，一般的家用与办公计算机也不必

7、采用ECC内存。CDRAM(Cached DRAM)CDRAM(带高速缓存动态随机存储器)是日本三菱电气公司开发的专有技术，它通过在DRAM芯片上集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器和同步控制接口来提高存储器的性能。DRDRAM(Direct Rambus DRAM)DRDRAM (接口动态随机存储器)是Rambus在Intel支持下制定的新一代RDRAM标准，与传统DRAM的区别在于引脚定义会随命令而变，同一组引脚线可以被定义成地址，也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时，只需要改变命令，不需要增加芯片引脚。内存区别SDR每个时钟信号只能进行一

8、次数据传输。DDR在每次始终信号是可以进行上行和下行的信号传输，所以同频率的DDR比SDR快一倍DDR2采用2bit与读取，同频率又比DDR快一倍。 SDR是168针脚，DDR是184针脚，DDR2是240针脚SDR和DDR有什么区别 传统的SDRSDRAM只能在信号的上升沿进行数据传输，而DDRSDRAM却可以在信号的上升沿和下降沿都进行数据传输，所以DDR内存在每个时钟周期都可以完成两倍于SDRAM的数据传输量，这也是DDR的意义DoubleDataRate，双倍数据速率。举例来说，DDR266标准的DDRSDRAM能提供2.1GB/s的内存带宽，而传统的PC133SDRAM却只能提供1.

9、06GB/s的内存带宽 DDR DDR是双倍数据速率(DoubleDataRate)。DDR与普通同步动态随机存储器（DRAM）非常相象。普通同步DRAM（现在被称为SDR）与标准DRAM有所不同DDR存储器与SDR存储器工作原理基本相同，只不过DDR在时钟脉冲的上升和下降沿均读取数据。新一代DDR存储器的工作频率和数据速率分别为200MHz和266MHz，与此对应的时钟频率为100MHz和133MHz SDRDRAM是动态存储器(DynamicRAM)的缩写SDRAM是英文SynchronousDRAM的缩写，译成中文就是同步动态存储器的意思。从技术角度上讲，同步动态存储器(SDRAM)是在

10、现有的标准动态存储器中加入同步控制逻辑(一个状态机)，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。在功能上，它类似常规的DRAM，且也需时钟进行刷新。可以说，SDRAM是一种改善了结构的增强型DRAM。目前的SDRAM有10ns和8ns .内存的性能指标内存是计算机系统的主要部件之一，其性能影响着所配置计算机系统的性能，接下来我们简单介绍一下内存主要的性能指标。内存的主频内存主频和CPU主频一样，习惯上用于表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内在主频是以MHz为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代

11、表着内在所能达到的速度越快。内在主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前市面上已推出的内在产品中最高能达到560MHZ的主频，而较为主流的是333MHZ和400MHZ的DDR内存。时钟频率代表了SDRAM内存所能稳定运行的最大频率。现在一般可分为PC100、PC133、PC150等几种类型，它们分别表示可在100150MHz的时钟频率下稳定运行。内存类型目前市场中主要有的内存类型有SDRAM、DDR、SDRAM和RDRAM三种，其中DDRSDRAM内存占据了市场的主流，而SDRAM内存规格已不再发展，处于被淘汰的行列。RDRAM则始终未成为市场的主流，只有部分芯片组支持，而这些芯片组

12、也逐渐了市场，RDRAM前景并不被看好。内存传输标准不同类型的内存，无论是SDRAM、DDR SDRAM ，还是RDRAM都有不同的规格，每种规格的内存在速度上是各不相同的。传输标准是内存的规范，只有完全符合该规范才能说该内存采用了此传输标准。比如说传输标准PC3200内存，代表着此内存为工作频率200MHZ，等效频率为400MHZ的DDR内存，也就是常说的DDR400.传输标准购买内存的着要选择条件之一，它代表着该内存的速度。目前市场中所有的内存传输标准有SDRAM的PC100、PC133;DDR SDRAM的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500、PC3700

13、；RDRAM的PC600、PC800和PC1066等。DDR2传输标准DDR2可以持作是DDR技术标准的一种升级和扩展：DDR的核心频率与时钟频率相等，但数据频率为时钟频率的两倍，也就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。而DDR2采用“4bit prefetch(4位预取)“机制、核心频率公为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半，这样即使核心频率还在200MHZ,DDR2内存的数据频率也能达到800MHZ也就是所谓的DDR2 800. 目前，已有的标准DDR2内存分为DDR2 400和DDR2 533,今后还会有DDR2 667和DDR2 800,其核心频率分为100MHZ、133MH

14、Z、166MHZ和200MHZ、其总线频率（时钟频率）分别为200MHZ、266MHZ、333MHZ和400MHZ，等效的数据传输频率分别为400MHZ、533MHZ、667MHZ和800MHZ，其对应的内存传输带宽分别为3.2GB/S、4.3GB/S、5.3GB/S、和6.4GB/S，按照其内存传输带宽分别标注PC3200、PC4300、PC5300和PC6400.颗粒封装颗粒封装其实就是内存芯片所采用珠封装技术类型，封装就是将内存芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止对芯片的损害。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。芯片的封装技

15、术有：DIP、POFP、TSOP、BGA、QFP、CSP等等，种类不下30种，经历了从DIP、TSOP到BGA的发展历程。BGA封装TSOP封装CSP封装DIP封装封装图片容量内存容量是指该内存条的存储容量，是内存条的关键性参数。内存容量以MB作为单位。内存容量一般都是2的整次方倍，比如：64MB、128MB、256MB等，一般而言，内存容量越大有利于系统的运行。目前台式机中主流采用的内存容量为256MB或512、64、128的内存较少采用。内存条容量大小有多种规格，早期的30线内存条有256K、1M、4M、8M多种容量，72线的EDO内存则多为4M、8M、16M，而168线的SDRAM内存大

16、多为16M、32M、64M、128MB和512MB容量，甚至更高。奇偶校验为检验存取数据是否准确无误，内存条中每8位容量能配备1位做为奇偶校验位，并配合主板的奇偶校验电路对存取的数据进行正确校验。不过，而在实际使用中有无奇偶校验位，对系统性能并没有什么影响，所以目前大多数内存条上已不再加装校验芯片。CAS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支持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时都能运行于CAS Latency = 2或3的模式下，这时的读取数据的延迟时间可以是二个时钟周期也可以是三个时钟周期，若为二个时钟周期就会有更高的效能。SP

17、D芯片SPD(Serial Presence Detect，串行存在探测)，它是1个8针的SOIC封装、256字节的EEPROM (电可擦写可编程只读存储器)芯片。一般处在内存条正面的右侧，里面记录了诸如内存的速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信息，并为内存设置最优化的工作方式，它是识别PC100内存的一个重要标志。ECC错误检查和纠正。与奇偶校验类似，它不但能检测到错误的地方，还可以纠正绝大多数错误。它也是在原来的数据位上外加位来实现的，这些额外的位是用来重建错误数据的。只有经过内存的纠错后，计算机操作指令才可以继续执行。TACtAC(

18、Access time from CLK)是最大CAS延迟时的最大数输入时钟，PC 100规范要求在CL=3时tAC不大于6ns。某些内存编号的位数表示的是这个值。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。数据位宽度和带宽内存的数据位宽度是指内存在一个时钟周期内传输数据的位数，以“bit”为单位；内存带宽是指内存的数据传输速率，计算方法是：运行频率数据带宽/8，之所以要除以8，是因为每8个bit(比特)等于一个Byte(字节)。内存的电压内存的电压是指内存在工作时所需要的工作电压，FPM内存和EDO内存均使用5V电压，而SDRAM则使用3.33.5V之间左右,上下浮动额度不超过0.3V；DDR SDRAM内存则在2.5V左右，上下DDR SDRAM内存2.5V、上下浮动不超过0.2V;DDR2 SDRAM内存1.8V的基本要求，允许的范围内浮动。综合性能关于总延迟时间的计算一般用这个公