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内存相关技术讲解(转)

已有 1316 次阅读| 2011-4-1 17:27

       什么是内存呢？在计算机的组成结构中，有一个很重要的部分，就是存储器。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，主存储器又称内存储器（简称内存），辅助存储 器又称外存储器（简称外存）。外存通常是磁性介质或光盘，像硬盘，软盘，磁带，CD等，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息，但是由机械部件带动， 速度与CPU相比就显得慢的多。内存指的就是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并用其存储数据的部件，存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程 序，它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路，内存只用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的程序和数据就 会丢失。
    既然内存是用来存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序，那么它是怎么工作的呢？我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存（即DRAM），动态内 存中所谓的“动态”，指的是当我们将数据写入DRAM后，经过一段时间，数据会丢失，因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。具体的工作过程是这样的： 一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷，有电荷代表1，无电荷代表0。但时间一长，代表1的电容会放电，代表0的电容会吸收电荷， 这就是数据丢失的原因；刷新操作定期对电容进行检查，若电量大于满电量的1/2，则认为其代表1，并把电容充满电；若电量小于1/2，则认为其代表0，并 把电容放电，藉此来保持数据的连续性。
     内存的标准定义很生涩，不易理解，我们只将其理解为是随机暂时储存数据的存储器就可以了。目前的内存通常为条状，故也称“内存条”。通常，内存插在靠近 CPU的位置，主板上通常有2~6条不等的内存插槽。内存是计算机的重要组件之一，关系着系统的稳定性、负载能力、反应速度和响应速度，是速度上仅次于 CPU缓存的存储器。（我们要注意区分内存和硬盘的概念：内存中的数据是暂时的，易失的，而硬盘中的数据可以长期保存。初学者容易将硬盘和内存搞混。）
      　内存虽是一种较为简单的配件，但是我们有必要深入了解一点。目前的主流内存大致有SDRAM、DDR
      SDRAM、DDR2 SDRAM以及RDRAM，未来还有可能出现QBM，Yellowstone、XDR等种类。SDRAM是一种“长寿”的内存，
      它广泛应用于2002年之前的系统，主流规范有PC 100/PC 133/PC 150，但SDRAM性能不强，早已被淘汰。DDR SDRAM和DDR2
      SDRAM是当前的主流，DDR大致有PC 1600(DDR 200) 、PC 2100(DDR 266) 、PC 2700(DDR 333) 和PC
      3200(DDR 400) 等几种规范，而DDR2的规范则有DDR2 400、DDR2 533、DDR2 667、DDR2
      800等。DDR和DDR2都是SDRAM
      的升级版，在频率不变的情况下通过增加位宽将内存的带宽扩大了一倍，近来的双通道技术更是如虎添翼，大幅提高了DDR/DDR2系统的性能。RDRAM是 一种先进的采用串行数据流技术的内存，稳定性和性能都极佳，一度是P4的“御用内存”。可惜由于该项技术专利费用居高不下，市场价格过高，很快在市面上消 失了。不同种类的内存有不同的规格、不同的频率、不同的接口，不能混用。
    </P>
      <P class=style32 align=center><IMG nmousewheel="return bbimg(this)"
      alt="" hspace=0 src="内存相关技术讲解.files/20060714160559308.jpg"
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      <P class=style32 align=center>SDRAM<BR><BR><IMG
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      <P class=style32 align=center>DDR SDRAM<BR><BR><IMG
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      <P class=style32 align=center>DDR2 SDRAM<BR><BR><IMG
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      <P class=style32 align=center>RDRAM<BR><BR></P>
      <P class=style32><STRONG>内存的频率与带宽 </STRONG></P>
   <P
      class=style32>　　内存的频率，就是指内存颗粒在一个时钟周期内完成的运算次数。内存有时还具有一个“等效频率”，例如DDR400规范，它的实际频率为200Mhz，但由于是DDR内存，上行下行均可处理数据，所以性能等同于
      400MHz 。      　　内存带宽是指内存在一个时钟周期内可交换的数据量。它的数值等于内存等效频率×位宽×通道数× 1/8，PC
      133的内存带宽为1.024GB/s，DDR 400为3.2GB/s，DDR2 667为5.4GB/s，RDRAM PC 1066双通道为
     4.2GB/s ，双通道 DDR 400为 6.4GB/s，双通道DDR2
      667为10.8GB/s。内存带宽最好能不小于系统前端总线带宽，只有这样才可充分发挥CPU的性能， </P>
      内存时序     　　内存时序是一个不易理解的概念，我们可以简单地将内存时序看作内存工作的反应速度。内存时序通常有四项数值， CAS
     Latency Time(CAS 延迟时间，也称CL值 ) 、Precharge to Active (Trp) &amp;DRAM RAS#AM
      Precharge( 预充电时间 ) ，Active to Pre charge(Tras)&amp;Act to Pre charge Delay
     to CAS# Delay( 列地址行地址延迟)
      。我们不必深究这四项的具体含义，只需知道，内存时序越低，内存的响应越快，但对内存稳定性的要求也越高。需要注意的是，DDR与DDR2的内存时序不具有可比性     内存PCB与内存颗粒
  
     　除了上述可以量化的参数，PCB与内存颗粒作为“不可量化”的因素，也会影响到内存的质量。PCB，即印刷电路板，通常呈绿色、红色或金色，有4
      层板与6层板之分。6层板的抗干扰性优于4层板，但成本也随之提高。同时，PCB也分大板与窄板，大板的体积要大于窄板，在理论上可以减小自身电磁干扰、电气性能更佳，但实际上由于机箱内部存在较严重的电磁干扰，所以大板的优势往往不能显示出来。
    
    　内存颗粒是内存的核心，并排焊接在电路板的侧面，内存颗粒分TSOP、mBGA和CSP封装。
      技术成熟，成本低廉，兼容性好，而mBGA和CSP在稳定性、抗干扰性上更胜一筹，但价格较高。DDR2内存由于对电气性能有更高的要求，所以必须使用MBGA的内存颗粒。
     总地来看内存PCB与内存颗粒的优劣，直接关系到整个内存的质量。而PCB与内存颗粒的种类，又不能笼统地分出任何优劣，只有靠自己的分析权衡，选择适合自己的产品。
    校验内存计算机和人一样，有时会犯“马虎”的毛病。当内存数据出错时，我们便会看到死机、黑屏等现象。这些对于日常使用关系不大，但对于工作站、服务器而 言简直是致命的灾难。为此，人们开发出了内存校验技术。内存校验的原理可以被看作是每传出8位数据，内存向主板发出1位的校验码（校验码类似于押运员）， 这样，就可以避免诸多错误。有校验功能的内存，每侧都有奇数颗内存颗粒，这也是一大特征。事实上，校验内存价格极高、性能不佳，且大部分主板不支持内存颗 粒校验技术，所以，我们很难看到它的身影。
   
     多通道内存 随着CPUFSB的提升，对内存带宽的要求也大了起来。单纯提升内存频率显然不是良策，所以，多通道内存应运而生。多通道内存的基本原理是让多根内存同时 或交替工作，一次提升内存位宽，增大带宽。从3年前，主流的主板芯片组就开始支持多通道内存，现在双通道内存已是遍地开花。值得注意的是，多通道内存技术 要求每对内存有相同的频率、面数、时序。虽然这个限制在最近一段时间逐渐放开，不再像最初那样严格，但是用多根完全一样的内存还是最保险的.


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