了解内存(2)市公开课一等奖省赛课获奖课件

第四章了解内存复习：1、CPU作用是什么？2、CPU内部组成有哪几部分？3、主频、外频、倍频系数关系。4、CPU超频应注意什么?5、Socke423和Socket478区分?6、CPU风扇散热过程和原理是什么？7、CPU有哪些品牌？了解内存(2)第1页本讲内容：1.内存概述2.内存分类3.内存性能指标(重点和难点)4.内存厂商与识别5.内存选购指南了解内存(2)第2页第四章了解内存一、概述1、内存普通是指随机存放器，简称RAM。Cache为静态内存（SRAM）而我们经常提到电脑内存指是动态内存即DRAM。2、作用：内存是CPU唯一可直接存取存放设备，它暂时存放程序运行时需要使用数据或信息。断电数据会丢失。3、动态内存DRAM存放原理：电容充放电。二、内存分类见下列图：了解内存(2)第3页第四章了解内存内存只读存放器（ROM）EPROM：可擦式可编程只读存放器（紫外线）EEPROM：电可擦式可编程只读存放器FlashRom：块闪式只读存放器（是一个快速度写EEPROM）随机存放器（RAM）静态随机存放器（SRAM），主要指Cache。动态随机存放器（DRAM），主要指内存条。了解内存(2)第4页第四章了解内存（一）、ROM和RAM区分ROM只读存取断电后信息不丢失容量小RAM可读可写断电后信息丢失容量大（二）、DRAM分类1、按工作原理分FPMRAM：快页内存EDORAM：扩展数据输出内存SDRAM：同时动态随机存放器DDRSDRAM：双数据率SDRAMRDRAM（RambusDRAM）：存放总线式DRAM了解内存(2)第5页第四章了解内存内存工作原理：每个内存单元是由一个短暂存放电荷电容器组成，这电荷表示内存单元所存放信息，代表什么含义，假如电容器所存放电荷量超出二分之一，那表示值为1，如所储电荷少于二分之一，或没电荷则电容器值为0，电容器丢失电荷速度非常快，所以DRAM必须包含一个刷新电路，此电路能检验每一个内存单元，然后需要时就刷新其中电荷，方便其值保持不变了解内存(2)第6页第四章了解内存（1）FPMRAM是

FastPageMode

（快页内存）流行于386时代，按页存放，每发送一次数据占3个时钟，速度慢，都在60ns以上。（2）EDORAM是ExtendedDataOut（扩展数据输出）简称它取消了主板与内存两个存放周期之间时间间隔，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，使存取速度提升30％，到达60ns。EDO内存主要用于72线SIMM内存条，以及采取EDO内存芯片PCI显示卡。这种内存流行在486以及早期飞跃计算机系统中，它有72线和168线之分，采取5V工作电压，带宽32bit，必须两条或四条成对使用，可用于英特尔430FX/430VX甚至430TX芯片组主板上。当前也已经被淘汰，只能在一些老爷机上见到。流行于486和早期Pentium机器上，每传送一次数据需两个时钟，速度已到达60ns，72线或168线，32位总线，5v电压。了解内存(2)第7页（3）SDRAM（同时动态随机存放器）

SDRAM是SynchronousDynamicRandomAccessMemory（同时动态随机存放器）简称，是前几年普遍使用内存形式。SDRAM采取3.3v工作电压，带宽64位，SDRAM将CPU与RAM经过一个相同时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同速度同时工作，与EDO内存相比速度能提升50％。SDRAM基于双存放体结构，内含两个交织存放阵列，当CPU从一个存放体或阵列访问数据时，另一个就已为读写数据做好了准备，经过这两个存放阵列紧亲密换，读取效率就能得到成倍提升。SDRAM不但可用作主存，在显示卡上显存方面也有广泛应用。SDRAM曾经是长时间使用主流内存，从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但伴随DDRSDRAM普及，SDRAM也正在慢慢退出主流市场。

了解内存(2)第8页RDRAM是RambusDynamicRandomAccessMemory（存放器总线式动态随机存放器）简称，是Rambus企业开发含有系统带宽、芯片到芯片接口设计内存，它能在很高频率范围下经过一个简单总线传输数据，同时使用低电压信号，在高速同时时钟脉冲两边缘传输数据。最开始支持RDRAM是英特尔820芯片组，以后又有840，850芯片组等等。RDRAM最初得到了英特尔大力支持，但因为其高昂价格以及Rambus企业专利许可限制，一直未能成为市场主流，其地位被相对廉价而性能一样出众DDRSDRAM快速取代，市场份额很小。其必须成对安装，且插槽需插满（空余可用阻隔板或空模块）代替。（4）RDRAM（RambusDRAM）了解内存(2)第9页DDRSDRAM是DoubleDataRateSynchronousDynamicRandomAccessMemory（双数据率同时动态随机存放器）简称，是由VIA等企业为了与RDRAM相抗衡而提出内存标准。DDRSDRAM是SDRAM更新换代产品，采取2.5v工作电压，它允许在时钟脉冲上升沿和下降沿传输数据，这么不需要提升时钟频率就能加倍提升SDRAM速度，并含有比SDRAM多一倍传输速率和内存带宽，比如DDR266与PC133SDRAM相比，工作频率一样是133MHz，但内存带宽抵达了2.12GB/s，比PC133SDRAM高一倍。当前主流芯片组都支持DDRSDRAM，是当前最惯用内存类型。

（5）

DDRSDRAM内存了解内存(2)第10页（6）DDR2DDR2（DoubleDataRate2）SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发新生代内存技术标准，它与上一代DDR内存技术标准最大不一样就是，即使同是采取了在时钟上升/下降延同时进行数据传输基本方式，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倍外部总线速度读/写数据，而且能够以内部控制总线4倍速度运行。

DDR2内存频率

了解内存(2)第11页了解内存(2)第12页DDR2还引入了三项新技术，它们是OCD、ODT、postcas。

OCD（Off-ChipDriver）：也就是所谓离线驱动调整，DDRII经过OCD能够提升信号完整性。DDRII经过调整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）电阻值使二者电压相等。使用OCD经过降低DQ-DQS倾斜来提升信号完整性；经过控制电压来提升信号品质。

第四章了解内存DDR2采取新技术：了解内存(2)第13页ODT：ODT是内建关键终止电阻器。我们知道使用DDRSDRAM主板上面为了预防数据线终端反射信号需要大量终止电阻。它大大增加了主板制造成本。实际上，不一样内存模组对终止电路要求是不一样，终止电阻大小决定了数据线信号比和反射率，终止电阻小则数据线信号反射低不过信噪比也较低；终止电阻高，则数据线信噪比高，但是信号反射也会增加。所以主板上终止电阻并不能非常好匹配内存模组，还会在一定程度上影响信号品质。DDR2能够依据自已特点内建适当终止电阻，这么能够确保最正确信号波形。使用DDR2不但能够降低主板成本，还得到了最正确信号品质，这是DDR不能比拟。

第四章了解内存了解内存(2)第14页第四章了解内存2、按用途分主存Cache显存主要讲一下显存PostCAS：它是为了提升DDRII内存利用效率而设定。在PostCAS操作中，CAS信号（读写/命令）能够被插到RAS信号后面一个时钟周期，CAS命令能够在附加延迟（AdditiveLatency）后面保持有效。原来tRCD（RAS到CAS和延迟）被AL（AdditiveLatency）所取代，AL能够在0，1，2，3，4中进行设置。因为CAS信号放在了RAS信号后面一个时钟周期，所以ACT和CAS信号永远也不会产生碰撞冲突。了解内存(2)第15页

显存用于视频系统中，作用是以数字形式存放屏幕上图形图像。其容量直接影响显示图像分辨率和色彩精度。常见显存为：DRAM、SDRAM、VRAM（双端口视频内存，这种内存成本高，应用受很大限制。）、WRAM第四章了解内存3、按内存外观分类双列直插内存芯片：数量多，占主板空间，拆装不方便。内存条：内存模组SIMM接口标准：单边接触内存模组DIMM接口标准：双边接触内存模组了解内存(2)第16页SIMM（SingleInlineMemoryModule，单内联内存模块）

168针SIMM插槽

内存条经过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。金手指能够在两面提供不一样信号，也能够提供相同信号。SIMM就是一个两侧金手指都提供相同信号内存结构，它多用于早期FPM和EDDDRAM，最初一次只能传输8bif数据，以后逐步发展出16bit、32bitSIMM模组，其中8bit和16bitSIMM使用30pin接口，32bit则使用72pin接口。在内存发展进入SDRAM时代后，SIMM逐步被DIMM技术取代。了解内存(2)第17页DIMM

（DoubleInlineMemoryModule，双内联内存模块）

184针DIMM插槽了解内存(2)第18页DIMM与SIMM相当类似，不一样只是DIMM金手指两端不像SIMM那样是互通，它们各自独立传输信号，所以能够满足更多数据信号传送需要。一样采取DIMM，SDRAM接口与DDR内存接口也略有不一样，SDRAMDIMM为168PinDIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来防止插入插槽时，错误将内存反向插入而造成烧毁；DDRDIMM则采取184PinDIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。卡口数量不一样，是二者最为显著区分。DDR2DIMM为240pinDIMM结构，金手指每面有120Pin，与DDRDIMM一样金手指上也只有一个卡口，不过卡口位置与DDRDIMM稍微有一些不一样，所以DDR内存是插不进DDR2DIMM，同理DDR2内存也是插不进DDRDIMM，所以在一些同时含有DDRDIMM和DDR2DIMM主板上，不会出现将内存插错插槽问题。240针DDR2DIMM插槽了解内存(2)第19页RIMM

RIMM是Rambus企业生产RDRAM内存所采取接口类型，RIMM内存与DIMM外型尺寸差不多，金手指一样也是双面。RIMM有也184Pin针脚，在金手指中间部分有两个靠很近卡口。RIMM非ECC版有16位数据宽度，ECC版则都是18位宽。因为RDRAM内存较高价格，这类内存在DIY市场极少见到，RIMM接口也就难得一见了。了解内存(2)第20页第四章了解内存三、内存技术指标1、内存容量：内存条上单个芯片容量之和，32MB、64MB、128MB、256MB、512MB2、存取周期两次独立存取操作之间所需最短时间，称为存取周期（TMC），单位是ns（普通用在其它外存上）3、数据宽度和带宽（1）内存一次同时传输数据位数了解内存(2)第21页第四章了解内存（2）带宽指内存数据传输速率4、内存电压指内存正常工作所用电压。（早期内存FPM，EDO为5v，SDRAMY普通为3.3v，RDRAM和DDR均采取2.5v工作电压）5、CAS等候时间LC（CASLatency）（1）CAS等候时间又称为CAS延迟时间，指CAS信号需要经过多少个周期之后才能读写数据，即，纵向地址扫描脉冲反应时间。它是在一定频率下衡量支持不一样规范内存主要标志之一。（2）现在SDRAMCL为3或2，当然在SDRAM制造过程中，会把CL值写入其中EEPROM（SPD）芯片中，主板BIOS会自动监测。了解内存(2)第22页（3）SPD为串行存在探测，8针，2KB，存放着内存容量，生产厂商，工作速度和是否存在ECC校验等第四章了解内存6、系统时钟循环周期（TCK）即时钟周期，其代表SDRAM所能运行最大频率。内存时钟周期由外频决定，可简单定为TCK=1/f如：TC100TCK为：1/100M=10ns可计作：PC-107、存取时间TAC其代表读取数据所延迟时间，数值越大，数据输出时间越长；普通要求在CL=3时，TAC不能大于6ns；8、总延迟时间了解内存(2)第23页第四章了解内存公式：总延迟时间=系统时钟周期*CL+存取时间。例：PC100存取时间为6ns，我们设定CL=2，则总延迟时间为：10ns*2+6ns=26ns9、奇偶校验、非奇偶校验1、这是一个检验数据是否正确方法（在写入或读出时对比检验，普通以一个字节为单位进行校验）2、在奇偶校验中，假如1个字节中有奇数个1，则奇偶校验位为0，反之为13、依据是否存在奇偶校验位，可将DRAM分成奇偶校验内存和非奇偶校验内存（有些主板能够使用两种内存但不能混用）10、ECC（错误自动监测与更正）其不但能够检验错误，还能够更正错误。了解内存(2)第24页第四章了解内存11、内存线数1、内存线数是指内存条与主板插接时有多少个接触点（金手指）2、注：30线内存数据宽度为8位，72线内存为32位，186线为64位；所以，Pentium类CPU安72线内存时需要安2倍数条，可安一个168线或184线内存。12、SPD芯片

SPD（SerialPresenceDetect，串行存在检测）是一颗8针EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableROM，电可擦写可编程只读存放器）芯片。它普通位于内存条正面右侧，采取SOIC封装形式，容量为256字节（Byte）。

了解内存(2)第25页SPD芯片内统计了该内存许多主要信息，诸如内存芯片及模组厂商、工作频率、工作电压、速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数。第四章了解内存SPD信息普通都是在出厂前，由内存模组制造商依据内存芯片实际性能写入到ROM芯片中。SPD作用是什么

开启计算机后，主板BIOS就会读取SPD中信息，主板北桥芯片组就会依据这些参数信息来自动配置对应内存工作时序与控制存放器，从而能够充分发挥内存条性能。上述情况实现前提条件是在BIOS设置界面中，将内存设置选项设为“BySPD”。当主板从内存条中不能检测到SPD信息时，它就只能提供一个较为保守配置。

了解内存(2)第26页第四章了解内存从某种意义上来说，SPD芯片是识别内存品牌一个主要标志。假如SPD内参数值设置得不合理，不但不能起到优化内存作用，反而还会引发系统工作不稳定，甚至死机。所以，很多普通内存或兼容内存厂商为了防止兼容性问题，普通都将SPD中内存工作参数设置得较为保守，从而限制了内存性能充分发挥。更有甚者，一些不法厂商经过专门读写设备去更改SPD信息，以骗过计算机检测，得出与实际不一致数据，从而坑骗消费者了解内存(2)第27页第四章了解内存

当开机时PCBIOS将自动读取SPD中统计信息，并为内存设置最优化工作方式，它是识别PC100内存一个主要标志。很多普通内存都不安装SPD以节约成本。普通来说品牌内存都有SPD设置，借助SiSoftSandra工具软件来查看SPD芯片中信息。没有SPD芯片内存往往是系统频繁出现错误甚至连开启都不稳定，而且SPD资料是由内存模组制造厂商写入，万一资料放错，轻则速度变慢，必须降频，重则可能造成系统不稳定而一直死机。了解内存(2)第28页13、ECC（ErrorCheckingandCorrecting）校验是在原来数据位上外加位来实现。如8位数据，则需1位用于Parity检验，5位用于ECC，这额外5位是用来重建错误数据。当数据位数增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，当数据为64位时所用ECC和Parity位数相同（都为8）。相对奇偶校验，ECC实际上是能够纠正绝大多数错误。因为只有经过内存纠错后，计算机操作指令才能够继续执行，所以在使用ECC纠错内存时系统性能有着显著降低。对普通DIY来说，购置带ECC校验没有什么太大意义，而且价格昂贵。第四章了解内存了解内存(2)第29页第四章了解内存14、双通道内存双通道内存技术其实是一个内存控制和管理技术，它依赖于芯片组内存控制器发生作用，在理论上能够使两条同等规格内存所提供带宽增加一倍。它并不是什么新技术，早就被应用于服务器和工作站系统中了，只是为了处理台式机日益窘迫内存带宽瓶颈问题它才走到了台式机主板技术前台。在几年前，英特尔企业曾经推出了支持双通道内存传输技术i820芯片组，它与RDRAM内存组成了一对黄金搭档，所发挥出来卓绝性能使其一时成为市场最大亮点，但生产成本过高缺点却造成了叫好不叫座情况，最终被市场所淘汰。因为英特尔已经放弃了对RDRAM支持，所以当前主流芯片组双通道内存技术均是指双通道DDR内存技术，主流双通道内存平台英特尔方面是英特尔865、875系列，而AMD方面则是NVIDIANforce2系列。了解内存(2)第30页第四章了解内存

普通单通道内存系统含有一个64位内存控制器，而双通道内存系统则有2个64位内存控制器，在双通道模式下含有128bit内存位宽，从而在理论上把内存带宽提升一倍。即使双64位内存体系所提供带宽等同于一个128位内存体系所提供带宽，不过二者所到达效果却是不一样。双通道体系包含了两个独立、具备互补性智能内存控制器，理论上来说，两个内存控制器都能够在彼此间零延迟情况下同时运作。比如说两个内存控制器，一个为A、另一个为B。当控制器B准备进行下一次存取内存时候，控制器A就在读/写主内存，反之亦然。两个内存控制器这种互补“天性”能够让等候时间缩减50%。了解内存(2)第31页双通道DDR两个内存控制器在功效上是完全一样，而且两个控制器时序参数都是能够单独编程设定。这么灵活性能够让用户使用二条不一样结构、容量、速度DIMM内存条，此时双通道DDR简单地调整到最低内存标准来实现128bit带宽，允许不一样密度/等候时间特征DIMM内存条能够可靠地共同运作。

支持双通道DDR内存技术台式机芯片组，英特尔平台方面有英特尔865P、865G、865GV、865PE、875P以及之后915、925系列；VIAPT880，ATIRadeon9100IGP系列，SISSIIS655，SIS655FX和SIS655TX；AMD平台方面则有VIAKT880，NVIDIAnForce2Ultra400，nForce2IGP，nForce2SPP及其以后芯片第四章了解内存了解内存(2)第32页第四章了解内存四、内存厂商与识别1、生产厂家当代：HY三星：SAMSUNG金士顿：Kingston盛创：kingMAX金邦：GEIL威刚：V--DATA宇瞻：APACER黑金刚：KINGBOX了解内存(2)第33页第四章了解内存2、识别（主要以HYSDRAM为例）HY5abcdefgh0IjkLn企业57为SDR58为DDRV为3.3v;U为2.5v，空为5v容量位宽1，2，3代表2，4，8个Bank代表LVTTL接口界面内核版本号h,ha,hb,h4若为“L”则为低功耗，空为普通型封装形式速度通常为P或S了解内存(2)第34页第四章了解内存五、内存选购1、内存类型（SDRAM、DDR）2、内存容量，品牌（注意内存芯片品牌）。3、内存芯片品质，有提供商会打磨或腐蚀表面，应注意观察质感4、电路板好坏，板面光洁，色泽均匀，焊点整齐和金手指是否发亮了解内存(2)第35页了解内存(2)第36页168线SDR内存槽PC133SDR内存了解内存(2)第37页184线DDR内存槽DDR400了解内存(2)第38页三星RDRAM了解内存(2)第39页DDRII内存

DDR-II内存采取200-、220-、240-针脚FBGA封装形式。最初DDR-II内存将采取0.13微米