第4章 內(nèi)存

1、第X章內(nèi)存內(nèi)存X.1X.1存儲(chǔ)設(shè)備簡(jiǎn)介存儲(chǔ)設(shè)備簡(jiǎn)介疑問(wèn)一：什么叫存儲(chǔ)器？是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來(lái)存放數(shù)據(jù)。包括原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果等所有計(jì)算機(jī)信息均保存在由控制器指定的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器分內(nèi)存儲(chǔ)器（或稱主存儲(chǔ)器），簡(jiǎn)稱內(nèi)存（主存）；外存儲(chǔ)器（或稱輔助存儲(chǔ)器），簡(jiǎn)稱外存（輔存）。疑問(wèn)二：主存和外存有什么區(qū)別？主存是CPU能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)只有存放在主存中，才能被CPU使用。比如：內(nèi)存、高速緩存等。外存是CPU不能

2、直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，存放暫時(shí)不用但將來(lái)也許會(huì)用的數(shù)據(jù)。比如：硬盤、軟盤、光盤、閃存盤等。CPU要和外存訪問(wèn)，必須通過(guò)第三方接口才可以，比如光驅(qū)、讀卡器、IO設(shè)備等。X.2X.2內(nèi)存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存儲(chǔ)器的分類1）只讀存儲(chǔ)器（ROM）特點(diǎn)：存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)掉電不丟失，且只可讀取不可寫入。（1）FROM：其內(nèi)容出廠時(shí)即固化并永遠(yuǎn)不變。（2）PROM：其內(nèi)容由用戶自己用專用設(shè)備一次性寫入，以后永遠(yuǎn)不變。（3）EPROM：其內(nèi)容可用專用設(shè)備擦除并重寫，一旦

3、寫入即相對(duì)固定。（4）EEPROM：其內(nèi)容可用軟件改寫，一旦寫入即相對(duì)固定。目前BIOS采用的ROM為FlashROM（快閃ROM），屬于EEPROM的一種，由于EEPROM可以通過(guò)軟件隨意改寫，方便的同時(shí)也帶來(lái)了安全隱患，（CIH病毒采用此種方法），所以主板上采用禁止改寫的硬件跳線、雙BIOS芯片等方法進(jìn)行保護(hù)。2）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）特點(diǎn)：數(shù)據(jù)可讀可寫，但掉電以后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)掉電。RAM主要有DRAM和SRAM（1）DRAM動(dòng)態(tài)

4、RAM，用金屬一氧化物一半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOS管）的柵極與溝道間的極間電容的有電和無(wú)電兩種狀態(tài)存放二值數(shù)字“0”和“1”。因?yàn)閮H僅在改變信息的時(shí)候才耗電，所以DRAM發(fā)熱量小，集成度高，價(jià)格比較便宜。但電容存儲(chǔ)信息有一致命缺點(diǎn)，即信息不能長(zhǎng)時(shí)間保存，必須通過(guò)不斷的刷新才能維持?jǐn)?shù)據(jù)的有效。因?yàn)橛辛怂⑿逻@個(gè)額外的動(dòng)作，所以DRAM的讀寫速度方面比較慢。（2）SRAM3）內(nèi)存的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)從286的30pinSIMM、486的72pinSIM

5、M、到Pentium的EDODRAM、PIIIII的SDRAM、P4的DDR、直到現(xiàn)在主流DDR2、DDR3，內(nèi)存從規(guī)格、技術(shù)、總線帶寬上不斷改進(jìn)，目的就是滿足CPU對(duì)帶寬的需求，避免瓶頸。根據(jù)內(nèi)存不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如數(shù)據(jù)傳輸率、存取時(shí)間、潛伏期、制造技術(shù)、操作程序等），DRAM分成SDRAM、DDRSDRAM、DDR2SDRAM、DDR3SDRAM等。4）四種類型的內(nèi)存工作原理及關(guān)系內(nèi)存的核心是內(nèi)存顆粒，內(nèi)存顆粒的核心是其頻率，頻率分為核

6、心頻率、時(shí)鐘頻率、數(shù)據(jù)傳輸率。核心頻率：其內(nèi)部組件的工作頻率，僅與內(nèi)存自身有關(guān)。時(shí)鐘頻率：內(nèi)存與系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的頻率。數(shù)據(jù)傳輸率：內(nèi)存與北橋芯片、CPU交換數(shù)據(jù)的傳輸率。（1）SDRAM同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，168引腳（84X2），電壓3.3V，芯片寬度64bit，用于PII、PIII檔次的機(jī)器。SDRAM中，數(shù)據(jù)傳輸率與時(shí)鐘周期同步，核心頻率與時(shí)鐘頻率以及數(shù)據(jù)傳輸率一致，數(shù)據(jù)信號(hào)在每個(gè)脈沖的上升沿處傳送。舉例：PC100，核心頻率、時(shí)鐘頻

7、率、數(shù)據(jù)傳輸率分別為100MHz、100MHz、100Mbits。如下為工作原理圖：數(shù)值上：核心頻率=時(shí)鐘頻率=數(shù)據(jù)傳輸率SDRAM工作頻率分別為PC66、PC100、PC133三種，66、100、133指時(shí)鐘頻率。疑問(wèn)三：什么叫內(nèi)存帶寬？計(jì)算公式如何？指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)內(nèi)存的數(shù)據(jù)量，單位Bs內(nèi)存帶寬（Bs）=[核心頻率（MHz）每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)交換的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)總線寬度(bit)]8例如：PC100的內(nèi)存帶寬PC100帶寬=（100MHz1