微機系統(tǒng)組成2-3

存儲器運算器控制器輸入輸出中央處理器CPU主機第2章主存儲器2.1存儲器概述2.2高速存儲器2.3Cache存儲器2.4內(nèi)存主要性能指標2.5內(nèi)存條1.數(shù)據(jù)位寬2.存儲容量3.內(nèi)存速度4.內(nèi)存頻率5.內(nèi)存帶寬6.內(nèi)存電壓2.4內(nèi)存主要性能指標1.數(shù)據(jù)位寬1.數(shù)據(jù)位寬常見的數(shù)據(jù)位有1位、4位、8位等多種格式，使用時由內(nèi)存芯片的合理組合構成一個完整的存儲體。如，用2片4位的內(nèi)存芯片可以構成一個8位的字節(jié)存儲體（位擴展）。2.4內(nèi)存主要性能指標2.內(nèi)存容量存儲器所能容納的存儲單元的總數(shù)量，單位Byte（字節(jié)）。分最大容量和實際容量。內(nèi)存芯片：俗稱“顆?！?，是真正意義上的DRAM內(nèi)存，其內(nèi)部由大量的基本存儲元按一定規(guī)律組合而成。片容量＝基本存儲元數(shù)×數(shù)據(jù)位數(shù)

（存儲單元數(shù)目×存儲單元長度）2.4內(nèi)存主要性能指標內(nèi)存條標簽上標注的單條存儲容量片容量＝32M×16bit3.內(nèi)存速度反映了CPU對內(nèi)存單元數(shù)據(jù)進行讀/寫操作的速度快慢。一般以內(nèi)存芯片的存取速度、內(nèi)存總線速度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間來衡量。2.4內(nèi)存主要性能指標3.內(nèi)存速度1)內(nèi)存芯片存取速度以內(nèi)存芯片的讀寫時間或存取周期來衡量，單位是ns（納秒）。它以后綴形式反映在芯片型號上，其數(shù)值越小，存取速度越快，價格也越高。

如，芯片型號的后面印有-60、-70、-10、-7等字樣，表示起存取速度為60ns、70ns、10ns、7ns。3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標存取速度為10ns3.內(nèi)存速度1)內(nèi)存芯片存取速度3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標3.內(nèi)存速度1)內(nèi)存芯片存取速度3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標

內(nèi)存條的存取速度與主機板速度相匹配時，方能發(fā)揮出最大的效率。如果系統(tǒng)要求內(nèi)存速度為80ns，但使用60ns或70ns的內(nèi)存條，并沒有實際的效益。如果系統(tǒng)要求內(nèi)存速度為60ns，而使用70ns或80ns的內(nèi)存條，可千萬系統(tǒng)崩潰。3.內(nèi)存速度1)內(nèi)存芯片存取速度3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標

內(nèi)存條的存取速度與主機板速度相匹配時，方能發(fā)揮出最大的效率。

不同速度的內(nèi)存條可混合使用，但以最慢的速度為準。3.內(nèi)存速度2)內(nèi)存總線速度也稱內(nèi)存總線頻率。是內(nèi)存芯片的實際工作頻率。單位MHZ。它由內(nèi)存總線的工作時鐘決定，數(shù)值越大，速度越快。3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標3.內(nèi)存速度3)數(shù)據(jù)傳輸延遲時間行地址列地址延遲時間CL——CPU等待時間

CL=23.內(nèi)存速度3)數(shù)據(jù)傳輸延遲時間3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標3.內(nèi)存速度3)數(shù)據(jù)傳輸延遲時間3.內(nèi)存速度3)數(shù)據(jù)傳輸延遲時間3.內(nèi)存速度2.4內(nèi)存主要性能指標CL（CASLatency）指的是CPU在接到讀取某列內(nèi)存地址上數(shù)據(jù)的指令后到實際開始讀出數(shù)據(jù)所需的等待時間。CL=2指等待時間為2個CPU時鐘周期，而CL=3的則為3個CPU時鐘周期。

它決定了內(nèi)存的性能，在同等工作頻率下，CAS等待時間為2的芯片比CAS等待時間為3的芯片速度更快、性能更好。

4.內(nèi)存頻率內(nèi)存主頻與CPU主頻一樣，用來表示內(nèi)存的工作速度，它代表著該內(nèi)存正常工作所能達到的最高頻率，以MHz為計量單位。在一定程度上，內(nèi)存主頻越高，內(nèi)存所能達到的速度越快。2.4內(nèi)存主要性能指標即內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸率，是指單位時間內(nèi)能夠訪問內(nèi)存的最大字節(jié)數(shù)。內(nèi)存帶寬＝內(nèi)存頻率MHz×倍率系數(shù)×數(shù)據(jù)位數(shù)bit÷８bit/Byte）單位：MBPS、GBPS內(nèi)存?zhèn)鬏敇藴剩褐钢靼逅С值膬?nèi)存?zhèn)鬏攷挼拇笮　Ｖ靼逯С值膬?nèi)存?zhèn)鬏敇藴蕸Q定著主板所能采用的最高性能的內(nèi)存規(guī)格，是選購主板和內(nèi)存條的關鍵因素之一。5.內(nèi)存帶寬2.4內(nèi)存主要性能指標6.內(nèi)存電壓2.4內(nèi)存主要性能指標內(nèi)存正常工作所需要的電壓值，不同類型的內(nèi)存電壓也不同，但各自均有自己的規(guī)格，超出其規(guī)格，容易造成內(nèi)存損壞。SDRAM內(nèi)存一般工作電壓都在3.3伏左右，上下浮動額度不超過0.3伏；

DDRSDRAM內(nèi)存一般工作電壓都在2.5伏左右，上下浮動額度不超過0.2伏；

DDR2SDRAM內(nèi)存的工作電壓一般在1.8V左右。具體到每種品牌、每種型號的內(nèi)存，則要看廠家了，但都會遵循SDRAM內(nèi)存3.3伏、DDRSDRAM內(nèi)存2.5伏、DDR2SDRAM內(nèi)存1.8伏的基本要求，在允許的范圍內(nèi)浮動。

DDR3內(nèi)存標準電壓是1.5V，低電壓版可1.35V。6.內(nèi)存電壓2.4內(nèi)存主要性能指標略微提高內(nèi)存電壓，有利于內(nèi)存超頻，但是同時發(fā)熱量大大增加，因此有損壞硬件的風險。1.內(nèi)存條相關概念2.5內(nèi)存條2.內(nèi)存條的接口形式3.內(nèi)存類型4.內(nèi)存型號1.內(nèi)存條相關概念3.內(nèi)存類型1)內(nèi)存條：

將由內(nèi)存芯片組成的內(nèi)存模塊焊接在一定規(guī)格的印刷電路板（PCB）上而成的電路插件板稱為內(nèi)存條。1.內(nèi)存條相關概念說明： 安插在內(nèi)存插槽上，集成電路塊存儲模組；若干DRAM內(nèi)存芯片組裝在PCB板上，減少主板空間的占用，簡化安裝，利于擴充。1.內(nèi)存條相關概念1)內(nèi)存條：1.內(nèi)存條相關概念

金手指是內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件，所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指由眾多金黃色的導電觸片組成，因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀，所以稱為“金手指”。2)金手指1.內(nèi)存條相關概念內(nèi)存金手指

金手指上的導電觸片（觸點）數(shù)習慣稱為針腳數(shù)（Pin或稱線）。1）DIP雙列直插式2.內(nèi)存條的接口形式2.內(nèi)存條的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

單列直插）30線72線在30線的系統(tǒng)中，有奇偶校驗的則使用9位的內(nèi)存條，無奇偶校驗的使用8位的內(nèi)存條。在72線系統(tǒng)中，有奇偶校驗使用的36位內(nèi)存條，無奇偶校驗則使用32線內(nèi)存條。30pin內(nèi)存條2.內(nèi)存條的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

單列直插）30線72線在30線的系統(tǒng)中，有奇偶校驗的則使用9位的內(nèi)存條，無奇偶校驗的使用8位的內(nèi)存條。在72線系統(tǒng)中，有奇偶校驗使用的36位內(nèi)存條，無奇偶校驗則使用32線內(nèi)存條。72pin內(nèi)存條在DIMM內(nèi)存中的顆粒采用了DIP（DualInlinePackage：雙列直插封裝）封裝，如上圖中黑色的芯片。早期的內(nèi)存顆粒是直接焊接在主板上面的，這樣如果一片內(nèi)存出現(xiàn)故障，那么整個主板都要報廢了。后來在主板上出現(xiàn)了內(nèi)存顆粒插槽，這樣就可以更換內(nèi)存顆粒了，但是熱膨脹的緣故，每使用一段時間你就需要打開機箱把內(nèi)存顆粒按回插槽。2.內(nèi)存條的接口形式2）SIMM（SingleInlineMemoryModule，

單列直插）SIMM內(nèi)存條2.內(nèi)存條的接口形式2.內(nèi)存條的接口形式3）DIMM（DualInlineMemoryModule，雙列直插內(nèi)存模塊）其觸點分布在左右兩排。2.內(nèi)存條的接口形式3）DIMMSDRAMDIMM 168線DDRDIMM184線DDR2DIMM240線SDRAMDIMM為168PinDIMM結構，金手指每面為84Pin，金手指上有兩個卡口，用來避免插入插槽時，錯誤將內(nèi)存反向插入而導致燒毀；DDRDIMM則采用184PinDIMM結構，金手指每面有92Pin，金手指上只有一個卡口。DDR2DIMM為240pinDIMM結構，金手指每面有120Pin，與DDRDIMM一樣金手指上也只有一個卡口，但是卡口的位置稍微有一些不同。2.內(nèi)存條的接口形式4）RIMM（RambusInlineMemoryModule）

雙面；

184Pin的針腳；兩個卡口（距離近）。RDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型3）SDRAM內(nèi)存4）DDR內(nèi)存5）RDRAM內(nèi)存1）FPM內(nèi)存2）EDO內(nèi)存3.內(nèi)存類型1）FPM內(nèi)存FPM是FastPageMode（快頁模式）的簡稱，是較早的PC機普遍使用的內(nèi)存類型，它每隔3個時鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)。3.內(nèi)存類型2）EDO內(nèi)存EDODRAM（ExtendedDateOutRAM，擴展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存）每隔2個時鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時間，使存取速度提高30%，達到60ns。EDO內(nèi)存主要用于72線的SIMM內(nèi)存條，以及采用EDO內(nèi)存芯片的PCI顯示卡。這種內(nèi)存流行在486以及早期的奔騰計算機系統(tǒng)中，它有72線和168線之分，采用5V工作電壓，帶寬32bit，必須兩條或四條成對使用。3.內(nèi)存類型2）EDO內(nèi)存3）SDRAM內(nèi)存SynchronousDRAM（同步動態(tài)隨機存儲器）

它的工作速度是與系統(tǒng)總線速度同步。SDRAM采用3.3伏工作電壓，168線的DIMM接口，數(shù)據(jù)寬度為64位。SDRAM在一個時鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù)，在時鐘的上升沿進行數(shù)據(jù)傳輸。3.內(nèi)存類型由于SDRAM的帶寬為64bit，正好對應CPU的64bit數(shù)據(jù)總線寬度，因此它只需要一條內(nèi)存便可工作，便捷性進一步提高。在性能方面，由于其輸入輸出信號保持與系統(tǒng)外頻同步，因此速度明顯超越EDO內(nèi)存。SDRAM內(nèi)存又分為PC66、PC100、PC133等不同規(guī)格，規(guī)格后面的數(shù)字就代表著該內(nèi)存最大所能正常工作系統(tǒng)總線速度。3）SDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型比如PC100，說明此內(nèi)存可以在系統(tǒng)總線為100MHz的電腦中同步工作。與系統(tǒng)總線速度同步，也就是與系統(tǒng)時鐘同步，這樣就避免了不必要的等待周期，減少數(shù)據(jù)存儲時間。SDRAM內(nèi)存又分為PC66、PC100、PC133等不同規(guī)格，規(guī)格后面的數(shù)字就代表著該內(nèi)存最大所能正常工作系統(tǒng)總線速度。3）SDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型

內(nèi)存帶寬的計算

帶寬=數(shù)據(jù)傳輸頻率*位寬PC100SDRAM：100*64位=800MB/SPC133SDRAM：133*64位=1064MB/SSDRAM不僅應用在內(nèi)存上，在顯存上也較為常見。3）SDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型常見SDRAM內(nèi)存SDRAM內(nèi)存插槽示意圖PC66SDRAM內(nèi)存

從理論上說，SDRAM與CPU頻率同步，共享一個時鐘周期。SDRAM內(nèi)含兩個交錯的存儲陣列，當CPU從一個存儲陣列訪問數(shù)據(jù)的同時，另一個已準備好讀寫數(shù)據(jù)，通過兩個存儲陣列的緊密切換，讀取效率得到成倍提高。3）SDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型4）DDR內(nèi)存DDRSDRAM，（DoubleDataRateSDRAM）雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器DDR內(nèi)存一個時鐘周期內(nèi)傳輸兩次數(shù)據(jù)，它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)。

DDR內(nèi)存可以在與SDRAM相同的總線頻率下達到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。3.內(nèi)存類型DDR內(nèi)存的頻率4）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型數(shù)據(jù)傳輸率（帶寬）：200MHz×64位=1600MB/sDDR2內(nèi)存的頻率4）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型4）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型DDR2能夠在100MHz的頻率基礎上提供每插腳最少400MB/s的帶寬，而且其接口將運行于1.8V電壓上，從而進一步降低發(fā)熱量，以便提高頻率。

DDR2內(nèi)存擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預讀取能力（即：4bit數(shù)據(jù)讀預?。?。換句話說，DDR2內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù)，并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行。240針DDR2DIMM插槽2）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型DDR2533內(nèi)存2）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型2）DDR內(nèi)存3.內(nèi)存類型課后：DDR3主要性能指標？5）RDRAM內(nèi)存RambusDRAM

與DDR和SDRAM不同，采用串行的數(shù)據(jù)傳輸模式。RDRAM的數(shù)據(jù)存儲位寬是16位，遠低于DDR和SDRAM的64位。但在頻率方面則遠遠高于二者，可以達到400MHz乃至更高;

同樣也是在一個時鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)據(jù)，能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù);

內(nèi)存帶寬能達到1.6Gbyte/s。3.內(nèi)存類型5）RDRAM內(nèi)存3.內(nèi)存類型

在推出時，因為其徹底改變了內(nèi)存的傳輸模式，無法保證與原有的制造工藝相兼容，而且內(nèi)存廠商要生產(chǎn)RDRAM還必須要加納一定專利費用，再加上其本身制造成本，就導致了RDRAM從一問世就高昂的價格讓普通用戶無法接收。而同時期的DDR則能以較低的價格，不錯的性能，逐漸成為主流，雖然RDRAM曾受到英特爾公司的大力支持，但始終沒有成為主流。課后作業(yè)