1、第4章 內(nèi) 存,掌握內(nèi)存的分類、內(nèi)存的單位、內(nèi)存的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù); 熟練掌握內(nèi)存條的安裝及拆卸，了解測試軟件CPU-Z的使用。,本章內(nèi)容,存儲器的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖,4.1 內(nèi)存的分類,4.1.1 按內(nèi)存的工作原理分類 按內(nèi)存的工作原理分為ROM和RAM。 1. ROM：是一種不靠電源保持信息，只能讀取，不能隨意改變內(nèi)容的存儲器。根據(jù)把數(shù)據(jù)存入ROM的方式不同，ROM分為以下四類。 (1) ROM（掩模式只讀存儲器） 生產(chǎn)廠一次性寫入 ，批量大、價低、可靠 (2) PROM（Programmable ROM，一次編程只讀存儲器） PROM芯片的外觀，如圖4-1所示。 用戶一次性寫入，批量小。,

2、圖4-1 PROM芯片,(3) 多次改寫可編程的只讀存儲器,這類ROM有三種。 EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦編程只讀存儲器）：EPROM芯片上有一個透明窗口，紫外擦除，編程器寫入，適于科研。 其外觀如圖4-2所示。,圖4-2 EPROM芯片, EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM，電可擦除可編程只讀存儲器）：早期用作主板BIOS EEPROM的容量一般為512Kbit1Mbit，12V高電壓擦寫，跳線保護(hù)寫入引腳。其外觀如圖4-3所示。,圖4-3 EEPROM芯片, Flash Memory（閃速存儲

3、器）：一種即使關(guān)閉電源仍能保存信息的快速記憶體。用作主板上的BIOS、USB優(yōu)盤上的存儲芯片，不改變寫入電壓，可實(shí)現(xiàn)在線編程。 如圖4-4所示。,圖4-4 Flash Memory芯片,2. RAM,根據(jù)其制造原理不同，它分為SRAM靜態(tài)隨機(jī)存儲器和DRAM動態(tài)隨機(jī)存儲器兩種，現(xiàn)在的RAM多為MOS型半導(dǎo)體電路 。 (1) SRAM（Static RAM，靜態(tài)隨機(jī)存儲器）雙穩(wěn)電路，速度快、成本高、容量小，適合做高速Cache 。 (2) DRAM（Dynamic RAM，動態(tài)隨機(jī)存儲器）晶體管+電容，需刷新(充電)保持信息。速度稍慢，集成度高，成本低適合做主存。,六管靜態(tài)RAM基本存儲電路單元

4、,讀、寫操作必須X、Y譯碼線均為1，使T5T8導(dǎo)通； 讀：A點(diǎn)電位通過T5、T7到I/O輸出； B點(diǎn)電位反相輸出； 寫1：I/O=1A=1(短時) T4導(dǎo)通 B=0 T3截止 A=1(保持)。 寫0：I/O=0A=0(短時) T4截止 B=1 T3導(dǎo)通 A=0(保持)。,單管動態(tài)RAM的存儲單元,讀、寫操作必須字選線為1，使T1導(dǎo)通； 讀：C的電位通過1到D輸出； 寫1：D=1C=1，定時刷新； 寫0：D=0 C=0，定時刷新。,4.1.2 按內(nèi)存的外觀分類,1. 雙列直插內(nèi)存芯片 雙列直插封裝內(nèi)存芯片DIP（Double Inline Package）一般每排都有若干只引腳。通常，芯片的容量

5、可以是：64Kbit、256Kbit或1024Kbit、10244Kbit等。如圖4-5所示。,圖4-5 內(nèi)存芯片,2. 內(nèi)存條（內(nèi)存模塊）,內(nèi)存條主要有兩種接口類型： SIMM（Single Inline Memory Module），早期的30線、72線的內(nèi)存條屬于這種接口類型； 30線內(nèi)存條用在386微機(jī)上，常見容量有256KB、1MB和4MB，30線內(nèi)存條提供8bit有效數(shù)據(jù)位。 DIMM（Double Inline Memory Module）64bit有效數(shù)據(jù)位，168線的SDRAM和184 DDR 、240DDRII、DDRIII內(nèi)存條屬于這種接口類型。 所謂內(nèi)存條線數(shù)即引腳數(shù)。

6、,4.1.3 按內(nèi)存模塊的不同標(biāo)準(zhǔn)分類,SDRAM（Synchronous DRAM，同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器） SDRAM的工作頻率與系統(tǒng)總線頻率是同步的，數(shù)據(jù)信號在每個脈沖的上升沿處傳送出去，其工作原理示意如圖所示。,SDRAM用在Pentium II/III級別的微機(jī)上，有168線（接觸點(diǎn)），采用3.3V工作電壓，常見容量有32MB、64MB、128MB和256MB，提供64bit有效數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)頻率為100MH如圖4-7所示。,2. DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM，雙數(shù)據(jù)率SDRAM）簡稱DDR,DDR SDRAM用在Pentium 4級別的微機(jī)上， 1

7、84線，采用2.5V工作電壓，提供64bit的內(nèi)存數(shù)據(jù)總線連接，功耗為527mW，DDR SDRAM常見容量有128MB、256MB、512MB。如圖4-9所示。,圖4-9 184線的DDR SDRAM內(nèi)存條,3DDR2 SDRAM,DDR2與DDR SDRAM的基本原理類似，數(shù)據(jù)通過四條線路同步傳輸?shù)絀O緩存區(qū)(IO Buffers)，4位預(yù)取，實(shí)現(xiàn)400MHz的數(shù)據(jù)傳輸頻率， DDR2的工作原理示意圖，如圖4-10所示。,DDR2內(nèi)存條,DDR2 SDRAM用在Pentium 4級別的微機(jī)上， 240線，采用1.8V工作電壓，提供64bit的內(nèi)存數(shù)據(jù)總線連接，常見容量有256MB、512M

8、B、1GB。需915以上的芯片組支持，如圖4-11所示。,4、DDR3 SDRAM 內(nèi)存條,DDR3 SDRAM， 240線，采用1.5V工作電壓，電壓的降低，不僅讓內(nèi)存擁有更好的電氣特性，而且更為節(jié)能，DDR3內(nèi)存還把預(yù)讀取設(shè)計位數(shù)從4bit提升至8bit，讓內(nèi)存運(yùn)行頻率大幅提升，提供64bit的內(nèi)存數(shù)據(jù)總線連接，常見容量有1GB 、2GB 、4GB 、8GB 。G33 、 P35 、 X38等以后的芯片組支持。,三種內(nèi)存條的區(qū)別,三種內(nèi)存條的傳輸速度不同、工作電壓不同、缺口位置不同，不能互換使用。,4.2、內(nèi)存最大帶寬的計算,內(nèi)存最大帶寬(MB/S)=最大時鐘頻率(MHz) 每時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)

9、量總線寬度(b)/8 SDRAM內(nèi)存: 每個時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)量=1； DDR內(nèi)存: 每個時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)量=2； DDR2內(nèi)存: 每個時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)量=4； DDR3內(nèi)存: 每個時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)量=8； 對SDRAM 和DDR總線寬度都是64位。 例：DDR2-667 的時鐘頻率為166MHz,問最大數(shù)據(jù)傳輸率（單通道帶寬）是多少？ 內(nèi)存最大帶寬(MB/S)=最大時鐘頻率(MHz)X每時鐘數(shù)據(jù)段數(shù)量X總線寬度(b)/8 內(nèi)存最大帶寬=166MHz 4 64b/8=5312MB/S 答：最大數(shù)據(jù)傳輸率（單通道帶寬）是5312MB/S,表41列出了內(nèi)存的不同版本及時鐘頻率、數(shù)據(jù)頻率、單通道和雙通道帶寬。其中，D

10、DR2 400MHz與DDR400MHz的帶寬都是3.2GB。,DDR3內(nèi)存帶寬,4.3 內(nèi)存的單位,位（bit）、 字節(jié)（Byte） 常用的內(nèi)存單位及其換算如下： 千字節(jié)（KB, Kilo Byte）：1KB1024B 兆字節(jié)（MB, Mega Byte）：1MB1024KB 吉字節(jié)（GB, Giga Byte）：1GB1024MB 太字節(jié)（TB, Tera Byte）：1TB1024GB 其中TB單位非常大，一般只有在大型計算機(jī)中才能用到。 各單位的換算關(guān)系如下： 1TB =1024GB =10241024MB =102410241024KB =1024102410241024B =102

11、41024102410248bit,4.4 DDR SDRAM內(nèi)存的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù),4.4.1 DDR SDRAM內(nèi)存條的結(jié)構(gòu) 下面以一條PC3200 DDR內(nèi)存條為例，介紹內(nèi)存條的結(jié)構(gòu)，如圖4-12所示。,1. PCB板： 承載內(nèi)存顆粒和連線； 2. 金手指： 與主板的電氣連接； 3. 內(nèi)存條固定卡缺口：固定內(nèi)存條到主板上； 4. 金手指缺口：定位、防插反、防插錯； 5. 內(nèi)存芯片：存放程序或數(shù)據(jù)，組成內(nèi)存條；決定內(nèi)存條的容量、速度、性能。 6. SPD（Serial Presence Detect，串行存在檢測）芯片：保存廠商寫入的內(nèi)存參數(shù)等信息，8腳，256B的EEROM； 7. 內(nèi)

12、存顆?？瘴唬河糜诤附覧CC效驗(yàn)芯片； 8. 電容：濾波,減少高頻干擾； 9. 電阻：阻抗匹配；10歐姆，主板兼容好，穩(wěn)定性稍差；22歐姆，高質(zhì)量內(nèi)存條常用。 10. 標(biāo)簽：表達(dá)容量和廠商信息。,4.4.2內(nèi)存的封裝,1TSOP封裝 TSOP(Thin Small Outline Package，薄型小尺寸封裝)封裝的內(nèi)存芯片如圖413所示。,2BGA封裝,BGA(Ball Grid Array Package，球柵陣列封裝)封裝的內(nèi)存芯片，集成度高，體積小，散熱好，DDR2標(biāo)準(zhǔn)，如圖414所示。,3CSP封裝 CSP(Chip Scale Package，芯片級封裝)封裝的內(nèi)存芯片，體積小、薄

13、、速度快，如圖415所示。,4.4.3 內(nèi)存條和內(nèi)存芯片品牌,雖然內(nèi)存條的品牌較多，例如，Kingston（金士頓）、Leadram（超勝）、Apacer（宇瞻）、Kingmax（勝創(chuàng)）、Samsung（三星）等，但內(nèi)存芯片的制造商只有幾家，所以許多不同品牌的內(nèi)存條上焊接著相同型號的內(nèi)存芯片，內(nèi)存條品牌之間的主要區(qū)別在于印制板、金手指鍍金層、電阻、電容的工藝和品質(zhì)，如大多數(shù)廠商都采用的是傳統(tǒng)6層PCB電路板設(shè)計。新近出現(xiàn)的記憶內(nèi)存條采用了8層PCB設(shè)計，有更好的電磁屏蔽性， 常見內(nèi)存芯片制造商有：Samsung（三星）、Hynix（現(xiàn)代）、Winbond（華邦）、Kingmax（勝創(chuàng)）、Inf

14、ineon（英飛凌）、GeIL（金邦）等。,4.4.4 DDR SDRAM的主要參數(shù),1. CL（CAS Latency） 內(nèi)存延遲時間 2. tRCD（time of RAS to CAS Delay）行到列的延時 3. tRP（time of Row Precharge） 行預(yù)充電時間 4. tRAS（time of Row Active Delay）行延遲時間,圖4-12 DDR內(nèi)存條在BIOS中設(shè)置選項(xiàng)的屏幕,5.DRAM內(nèi)存條的參數(shù)標(biāo)識,在內(nèi)存條的標(biāo)簽上，通常會給出該內(nèi)存條的重要參數(shù)，如CL，有些內(nèi)存條會給出更加詳細(xì)的參數(shù)序列，通常按CL-tRCD-tRP-tRAS(有時省略tRAS

15、)的順序列出這4個參數(shù)，如圖416所示。,在DDR SDRAM的制造過程中，廠商已將這些特性參數(shù)寫入SPD中。在開機(jī)時，主板的BIOS就會檢查此項(xiàng)內(nèi)容，并以這些參數(shù)值作為默認(rèn)的模式運(yùn)行。它們的單位都是時鐘周期。例如，采用能夠運(yùn)行在時間參數(shù)為2-2-2-5 DDR內(nèi)存的計算機(jī)要比采用3-4-4-8的計算機(jī)運(yùn)行得更快，更有效率。圖417所示是BIOS設(shè)置選項(xiàng)。,4.5 內(nèi)存條的選購,1內(nèi)存顆粒：選大公司的內(nèi)存； Infineon, HY 2內(nèi)存條的品牌： 盒裝正品內(nèi)存條； 3內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)選擇：根據(jù)主板內(nèi)存插槽； 4容量: 根據(jù)操作系統(tǒng)需要，XP用512MB至少256MB, VISTA用1GB以上，WIN7用2GB或以上。,4.6 實(shí)習(xí),4.6.1 實(shí)習(xí)1內(nèi)存條的安裝及拆卸 1. 內(nèi)存條的安裝 下面以240線的DDR2 SDRAM內(nèi)存條安裝為例介紹其安裝方法。 先將