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1、第5章 存储器,信息电子工程系 熊永胜,计算机组装与维护,5.1 内存,学习目标 1.掌握内存的分类 2.了解内存的结构 3.掌握内存的技术指标 4.了解内存的选购方法 5.掌握内存故障及维修,计算机组装与维护,一、内存概述,存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。 存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内部存储器(简称内存),辅助存储器又称为外部存储器,如硬盘、光盘、U盘等。,计算机组装与维护,一、内存概述,内存是计算机系统中非常重要的组成部分,是计算机系统性能的重要标志之一。内存通常采用大规模及超大规模集成电
2、路工艺制造,具有高密度、体积小、重量轻、存取速度快等特点,是CPU可以直接进行访问的存储器。 计算机外存储器虽然容量很大,但相对于CPU来说其速度太慢,无法及时大量地向CPU提供数据,因此必须在CPU和外存储器之间增加速度比外存储器要快得多的内存储器,避免CPU经常处于等待状态。,计算机组装与维护,二、内存的分类,按内存的工作原理分类:,ROM(只读存储器),RAM(随机存储器),Cache(高速缓存),计算机组装与维护,二、内存的分类,ROM表示只读存储器(Read Only Memory),在制造ROM的时候,信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器掉
3、电,这些数据也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据,如BIOS ROM。其物理外形一般是双列直插式(DIP)的集成块。,1、ROM(只读存储器),计算机组装与维护,二、内存的分类,1、ROM:资料在制造过程中用特殊方法烧录进去 2、PROM(可编程ROM):可用专用编程器将资料写入,但只能写入一次。 3、EPROM(可擦除可编程ROM):可以反复利用专用擦除器或紫外线清除资料,再利用编程器写入资料。 4、EEPROM(电可擦除可编程ROM):利用电子信号,通过专用刷新程序可以改写芯片内容。 5、FLASH ROM(闪速存储器):本质上属于EEPROM,加入一个较高的电压就可以写入
4、或擦除。,ROM的分类,计算机组装与维护,ROM芯片,EPROM,EEPROM,计算机组装与维护,二、内存的分类,随机存取存储器,用来暂时存放程序和数据,其特点是存储的数据在掉电后会丢失。系统运行时,首先将指令和数据从外部存储器(外存)中调入内存,CPU再从内存中读取指令和数据进行运算,并将运算结果存入内存中。它又分为两种: 1、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic RAM) DRAM主要应用在计算机中的主存储器中,如内存条 特点:集成度高,结构简单,功耗低,生产成本低。 2、静态随机存取存储器(SRAM,Static RAM) SRAM主要应用在计算机中的高速小容量存储器,如CACH
5、E 特点:结构相对复杂,造价高,速度快。,2、RAM(随机存储器),计算机组装与维护,二、内存的分类,1、FPM(Fast Page Mode快页模式) FPM DRAM又叫快速页面模式动态存储器。它是较早时期(386、486时代)使用的一种内存,采用30线或72线SIMM类型的接口,工作电压为5V,带宽32位,基本速度60ns以上,大约每隔3个时钟周期传送一次数据。,计算机组装与维护,二、内存的分类,2、EDO(Extended Data Out扩展数据输出) 由Micron(美光)公司开发,有72线和168线之分。 EDO DRAM的工作电压为5V,带宽32位,必须成对使用。基本速度40n
6、s以上。每隔2个时钟周期传输一次数据,使存取速度提高了30%,在中档以下的Petium机上使用,现已被淘汰。,计算机组装与维护,二、内存的分类,3、SDRAM(Synchronous Dynamic RAM 同步动态随机存储器) 有168pin和144pin(其中144pin用于笔记本),使用3.3V电压,其数据宽度为64Bit。其工作原理是将RAM与CPU以相同的频率进行控制,取消了CPU的等待时间提高存取速度。其发展可分为3个阶段: .PC-66规范:主板设计为4个72pin+2个168pin .PC-100规范:主板设计为2-4个168pin .PC-133规范:主板设计为2-4个168
7、pin,计算机组装与维护,二、内存的分类,SDRAM内存条,计算机组装与维护,二、内存的分类,4、RDRAM(Rambus DRAM,存储器总线式DRAM) 由Rambus公司和Intel公司推出的一种内存规格,184pin,使用2.5V电压,可在单个时钟内的上升沿和下降沿各传输数据。Intel发布了三种RDRAM: 400MHz PC800 RDRAM (1.6GB/s) 356MHz PC700 RDRAM (1.4GB/s) 300MHz PC600 RDRAM (1.2GB/s),计算机组装与维护,二、内存的分类,5、DDR SDRAM(双倍速率SDRAM) DDRRAM比SDRAM的
8、速度高一倍,特点是在时钟周期内的上升沿和下降沿各传输一次数据。 DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。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。,计算机组装与维护,二、内存的分类,DDR内存条,计算机组装与维护,二、内存的分类,6、DDRII SDRAM DDR2可以看作是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
9、就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。而DDR2采用“4 bit Prefetch(4位预取)”机制,核心频率仅为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半,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。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。,计算机组装与维护,二、内存的分类,DDR2内存条,计算机组装与维护,二、内存的分类,DDR3内存条,计算机组装与维护,二、内存的分类,几种常见内存条比较,计算机组装与维护,三、内存的结构,空位,金手指,内存颗粒,PCB板,固定
10、缺口,缺脚,SPD芯片,计算机组装与维护,四、内存的主要技术指标,1、内存的容量 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或GB作为单位。一般是2的整次方倍,如64M、128M、256M、512M、1G、2G等 2、内存的频率 内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。 一般情况下内存的工作频率是和主板的外频相一致的。,计算机组装与维护,四、内存的主要技术指标,3、存取速度(时间)TAC: 存取数据时的时间,即存储器进行一次完整的存取操作所需要的时间,单位为纳秒。时间越小,速
11、度越快。目前,DDR内存的存取时间一般为6ns,而更快的存储器多用在显卡的显存上,如:5ns、 4ns、 3.6ns、 3.3ns、 2.8ns、 4、CAS的延迟时间(CL) 指的是内存存取数据所需的延迟时间,简单的说,就是内存接到CPU的指令后的反应速度,CAS信号需要经过多少个时钟周期之后才能读/写数据。一般的参数值是2和3两种。数字越小,代表反应所需的时间越短。,计算机组装与维护,四、内存的主要技术指标,5. 内存工作电压 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。 6. 内存纠错和ECC校验 内存错误根据其原因还可分为硬
12、错误和软错误。 ECC(Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)校验,简单地说,其具有发现错误,纠正错误的功能。,计算机组装与维护,四、内存的主要技术指标,7. 内存的带宽 =内存工作频率总线宽度每时钟数据段数量8 每时钟数据段数量:SDRAM=1 DDRRAM=2 RDRAM=2,计算机组装与维护,五、内存的选购,1、内存的容量和类型 容量大小、工作频率、是否双通道 2、内存的品质 颗粒、PCB板、贴片元件、金手指、制造工艺 3、谨防假冒,计算机组装与维护,内存生产厂家,国外品牌 现代(Hy) 金士顿(Kingston) 三星金条 英飞凌(Infineon
13、) 海盗船(CORSAIR) NCP MDT 美商必恩威(PNY) 世迈(SMART) 国内品牌 Kingmax 宇瞻(Apacer) 创见 金邦(GEIL) 黑金刚(KingBox) 威刚 勤茂(TwinMOS) 超胜 富豪 金士泰,计算机组装与维护,六、内存常见故障及维修,1. 内存故障分析 如果在开机加电自检时出现关于内存错误的声音和文字提示信息,或者在系统正常运行时随机地死机或无故重启,都有可能是内存故障。就内存的硬件故障而言,原因多是内存条的印刷电路或存储芯片损坏,或者主板上的内存插槽触点损坏。,计算机组装与维护,六、内存常见故障及维修,2. 内存常见故障及维修 (1)开机无显示 (2)WINDOWS经常自动进入安全模式 (3)随机性死机 (4)运行某引些软件时出现内存不足的提示 (5)每次开机都执行3遍内存检测,本节结束 !,