微机系统组成2-3

存储器运算器控制器输入输出中央处理器CPU主机第2章主存储器2.1存储器概述2.2高速存储器2.3Cache存储器2.4内存主要性能指标2.5内存条1.数据位宽2.存储容量3.内存速度4.内存频率5.内存带宽6.内存电压2.4内存主要性能指标1.数据位宽1.数据位宽常见的数据位有1位、4位、8位等多种格式，使用时由内存芯片的合理组合构成一个完整的存储体。如，用2片4位的内存芯片可以构成一个8位的字节存储体（位扩展）。2.4内存主要性能指标2.内存容量存储器所能容纳的存储单元的总数量，单位Byte（字节）。分最大容量和实际容量。内存芯片：俗称“颗粒”，是真正意义上的DRAM内存，其内部由大量的基本存储元按一定规律组合而成。片容量＝基本存储元数×数据位数

（存储单元数目×存储单元长度）2.4内存主要性能指标内存条标签上标注的单条存储容量片容量＝32M×16bit3.内存速度反映了CPU对内存单元数据进行读/写操作的速度快慢。一般以内存芯片的存取速度、内存总线速度和数据传输的延迟时间来衡量。2.4内存主要性能指标3.内存速度1)内存芯片存取速度以内存芯片的读写时间或存取周期来衡量，单位是ns（纳秒）。它以后缀形式反映在芯片型号上，其数值越小，存取速度越快，价格也越高。

如，芯片型号的后面印有-60、-70、-10、-7等字样，表示起存取速度为60ns、70ns、10ns、7ns。3.内存速度2.4内存主要性能指标存取速度为10ns3.内存速度1)内存芯片存取速度3.内存速度2.4内存主要性能指标3.内存速度1)内存芯片存取速度3.内存速度2.4内存主要性能指标

内存条的存取速度与主机板速度相匹配时，方能发挥出最大的效率。如果系统要求内存速度为80ns，但使用60ns或70ns的内存条，并没有实际的效益。如果系统要求内存速度为60ns，而使用70ns或80ns的内存条，可千万系统崩溃。3.内存速度1)内存芯片存取速度3.内存速度2.4内存主要性能指标

内存条的存取速度与主机板速度相匹配时，方能发挥出最大的效率。

不同速度的内存条可混合使用，但以最慢的速度为准。3.内存速度2)内存总线速度也称内存总线频率。是内存芯片的实际工作频率。单位MHZ。它由内存总线的工作时钟决定，数值越大，速度越快。3.内存速度2.4内存主要性能指标3.内存速度3)数据传输延迟时间行地址列地址延迟时间CL——CPU等待时间

CL=23.内存速度3)数据传输延迟时间3.内存速度2.4内存主要性能指标3.内存速度3)数据传输延迟时间3.内存速度3)数据传输延迟时间3.内存速度2.4内存主要性能指标CL（CASLatency）指的是CPU在接到读取某列内存地址上数据的指令后到实际开始读出数据所需的等待时间。CL=2指等待时间为2个CPU时钟周期，而CL=3的则为3个CPU时钟周期。

它决定了内存的性能，在同等工作频率下，CAS等待时间为2的芯片比CAS等待时间为3的芯片速度更快、性能更好。

4.内存频率内存主频与CPU主频一样，用来表示内存的工作速度，它代表着该内存正常工作所能达到的最高频率，以MHz为计量单位。在一定程度上，内存主频越高，内存所能达到的速度越快。2.4内存主要性能指标即内存的数据传输率，是指单位时间内能够访问内存的最大字节数。内存带宽＝内存频率MHz×倍率系数×数据位数bit÷８bit/Byte）单位：MBPS、GBPS内存传输标准：指主板所支持的内存传输带宽的大小。主板支持的内存传输标准决定着主板所能采用的最高性能的内存规格，是选购主板和内存条的关键因素之一。5.内存带宽2.4内存主要性能指标6.内存电压2.4内存主要性能指标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，但各自均有自己的规格，超出其规格，容易造成内存损坏。SDRAM内存一般工作电压都在3.3伏左右，上下浮动额度不超过0.3伏；

DDRSDRAM内存一般工作电压都在2.5伏左右，上下浮动额度不超过0.2伏；

DDR2SDRAM内存的工作电压一般在1.8V左右。具体到每种品牌、每种型号的内存，则要看厂家了，但都会遵循SDRAM内存3.3伏、DDRSDRAM内存2.5伏、DDR2SDRAM内存1.8伏的基本要求，在允许的范围内浮动。

DDR3内存标准电压是1.5V，低电压版可1.35V。6.内存电压2.4内存主要性能指标略微提高内存电压，有利于内存超频，但是同时发热量大大增加，因此有损坏硬件的风险。1.内存条相关概念2.5内存条2.内存条的接口形式3.内存类型4.内存型号1.内存条相关概念3.内存类型1)内存条：

将由内存芯片组成的内存模块焊接在一定规格的印刷电路板（PCB）上而成的电路插件板称为内存条。1.内存条相关概念说明： 安插在内存插槽上，集成电路块存储模组；若干DRAM内存芯片组装在PCB板上，减少主板空间的占用，简化安装，利于扩充。1.内存条相关概念1)内存条：1.内存条相关概念

金手指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”。2)金手指1.内存条相关概念内存金手指

金手指上的导电触片（触点）数习惯称为针脚数（Pin或称线）。1）DIP双列直插式2.内存条的接口形式2.内存条的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

单列直插）30线72线在30线的系统中，有奇偶校验的则使用9位的内存条，无奇偶校验的使用8位的内存条。在72线系统中，有奇偶校验使用的36位内存条，无奇偶校验则使用32线内存条。30pin内存条2.内存条的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

单列直插）30线72线在30线的系统中，有奇偶校验的则使用9位的内存条，无奇偶校验的使用8位的内存条。在72线系统中，有奇偶校验使用的36位内存条，无奇偶校验则使用32线内存条。72pin内存条在DIMM内存中的颗粒采用了DIP（DualInlinePackage：双列直插封装）封装，如上图中黑色的芯片。早期的内存颗粒是直接焊接在主板上面的，这样如果一片内存出现故障，那么整个主板都要报废了。后来在主板上出现了内存颗粒插槽，这样就可以更换内存颗粒了，但是热膨胀的缘故，每使用一段时间你就需要打开机箱把内存颗粒按回插槽。2.内存条的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

单列直插）SIMM内存条2.内存条的接口形式2.内存条的接口形式3）DIMM（DualInlineMemoryModule，双列直插内存模块）其触点分布在左右两排。2.内存条的接口形式3）DIMMSDRAMDIMM 168线DDRDIMM184线DDR2DIMM240线SDRAMDIMM为168PinDIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁；DDRDIMM则采用184PinDIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。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，但是卡口的位置稍微有一些不同。2.内存条的接口形式4）RIMM（RambusInlineMemoryModule）

双面；

184Pin的针脚；两个卡口（距离近）。RDRAM内存3.内存类型3）SDRAM内存4）DDR内存5）RDRAM内存1）FPM内存2）EDO内存3.内存类型1）FPM内存FPM是FastPageMode（快页模式）的简称，是较早的PC机普遍使用的内存类型，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。3.内存类型2）EDO内存EDODRAM（ExtendedDateOutRAM，扩展数据输出内存）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。这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中，它有72线和168线之分，采用5V工作电压，带宽32bit，必须两条或四条成对使用。3.内存类型2）EDO内存3）SDRAM内存SynchronousDRAM（同步动态随机存储器）

它的工作速度是与系统总线速度同步。SDRAM采用3.3伏工作电压，168线的DIMM接口，数据宽度为64位。SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，在时钟的上升沿进行数据传输。3.内存类型由于SDRAM的带宽为64bit，正好对应CPU的64bit数据总线宽度，因此它只需要一条内存便可工作，便捷性进一步提高。在性能方面，由于其输入输出信号保持与系统外频同步，因此速度明显超越EDO内存。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格，规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度。3）SDRAM内存3.内存类型比如PC100，说明此内存可以在系统总线为100MHz的电脑中同步工作。与系统总线速度同步，也就是与系统时钟同步，这样就避免了不必要的等待周期，减少数据存储时间。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格，规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度。3）SDRAM内存3.内存类型

内存带宽的计算

带宽=数据传输频率*位宽PC100SDRAM：100*64位=800MB/SPC133SDRAM：133*64位=1064MB/SSDRAM不仅应用在内存上，在显存上也较为常见。3）SDRAM内存3.内存类型常见SDRAM内存SDRAM内存插槽示意图PC66SDRAM内存

从理论上说，SDRAM与CPU频率同步，共享一个时钟周期。SDRAM内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储阵列访问数据的同时，另一个已准备好读写数据，通过两个存储阵列的紧密切换，读取效率得到成倍提高。3）SDRAM内存3.内存类型4）DDR内存DDRSDRAM，（DoubleDataRateSDRAM）双倍速率同步动态随机存储器DDR内存一个时钟周期内传输两次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。

DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。3.内存类型DDR内存的频率4）DDR内存3.内存类型数据传输率（带宽）：200MHz×64位=1600MB/sDDR2内存的频率4）DDR内存3.内存类型4）DDR内存3.内存类型DDR2能够在100MHz的频率基础上提供每插脚最少400MB/s的带宽，而且其接口将运行于1.8V电压上，从而进一步降低发热量，以便提高频率。

DDR2内存拥有两倍于上一代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倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。240针DDR2DIMM插槽2）DDR内存3.内存类型DDR2533内存2）DDR内存3.内存类型2）DDR内存3.内存类型课后：DDR3主要性能指标？5）RDRAM内存RambusDRAM

与DDR和SDRAM不同，采用串行的数据传输模式。RDRAM的数据存储位宽是16位，远低于DDR和SDRAM的64位。但在频率方面则远远高于二者，可以达到400MHz乃至更高;

同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据，能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据;

内存带宽能达到1.6Gbyte/s。3.内存类型5）RDRAM内存3.内存类型

在推出时，因为其彻底改变了内存的传输模式，无法保证与原有的制造工艺相兼容，而且内存厂商要生产RDRAM还必须要加纳一定专利费用，再加上其本身制造成本，就导致了RDRAM从一问世就高昂的价格让普通用户无法接收。而同时期的DDR则能以较低的价格，不错的性能，逐渐成为主流，虽然RDRAM曾受到英特尔公司的大力支持，但始终没有成为主流。课后作业