內(nèi)存的基本知識(shí)

　　關(guān)于內(nèi)存，不少人都知道它是電腦里面一個(gè)重要的部件，但是對于再深入的了解，恐怕就沒有了吧。下面學(xué)習(xí)啦小編就為大家介紹一下關(guān)于內(nèi)存的基本知識(shí)吧，歡迎大家參考和學(xué)習(xí)。

　　1　1.你知道最新的RAM技術(shù)詞匯嗎?

　　介紹一些最新的RAM技術(shù)詞匯

　　CDRAM-Cached DRAM——高速緩存存儲(chǔ)器

　　CVRAM-Cached VRAM——高速緩存視頻存儲(chǔ)器

　　DRAM-Dynamic RAM——動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器

　　EDRAM-Enhanced DRAM——增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器

　　EDO RAM-Extended Date Out RAM——外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式存儲(chǔ)器

　　EDO SRAM-Extended Date Out SRAM——外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式靜態(tài)存儲(chǔ)器

　　EDO VRAM-Extended Date Out VRAM——外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式視頻存儲(chǔ)器

　　FPM-Fast Page Mode——快速頁模式

　　FRAM-Ferroelectric RAM——鐵電體存儲(chǔ)器

　　SDRAM-Synchronous DRAM——同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器

　　SRAM-Static RAM——靜態(tài)存儲(chǔ)器

　　SVRAM-Synchronous VRAM——同步視頻存儲(chǔ)器

　　3D RAM-3 DIMESION RAM——3維視頻處理器專用存儲(chǔ)器

　　VRAM-Video RAM——視頻存儲(chǔ)器

　　WRAM-Windows RAM——視頻存儲(chǔ)器(圖形處理能力優(yōu)于VRAM)

　　MDRAM-MultiBank DRAM——多槽動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器

　　SGRAM-Signal RAM——單口存儲(chǔ)器

　　2.存儲(chǔ)器有哪些主要技術(shù)指標(biāo)

　　存儲(chǔ)器是具有“記憶”功能的設(shè)備，它用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件來表示二進(jìn)制數(shù)碼 “0”和“1”，這種器件稱為記憶元件或記憶單元。記憶元件可以是磁芯，半導(dǎo)體觸發(fā)器、 MOS電路或電容器等。 位(bit)是二進(jìn)制數(shù)的最基本單位，也是存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的最小單位，8位二進(jìn)制數(shù)稱為一 個(gè)字節(jié)(Byte)，可以由一個(gè)字節(jié)或若干個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字(Word)在PC機(jī)中一般認(rèn)為1個(gè)或 2個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字。若干個(gè)憶記單元組成一個(gè)存儲(chǔ)單元，大量的存儲(chǔ)單元的集合組成一個(gè) 存儲(chǔ)體(MemoryBank)。 為了區(qū)分存儲(chǔ)體內(nèi)的存儲(chǔ)單元，必須將它們逐一進(jìn)行編號(hào)，稱為地址。地址與存儲(chǔ)單元之間 一一對應(yīng)，且是存儲(chǔ)單元的唯一標(biāo)志。應(yīng)注意存儲(chǔ)單元的地址和它里面存放的內(nèi)容完全是兩 回事。

　　根據(jù)存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)中處于不同的位置，可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。在主機(jī)內(nèi)部，直接 與CPU交換信息的存儲(chǔ)器稱主存儲(chǔ)器或內(nèi)存儲(chǔ)器。在執(zhí)行期間，程序的數(shù)據(jù)放在主存儲(chǔ)器 內(nèi)。各個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容可通過指令隨機(jī)讀寫訪問的存儲(chǔ)器稱為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。另 一種存儲(chǔ)器叫只讀存儲(chǔ)器(ROM)，里面存放一次性寫入的程序或數(shù)據(jù)，僅能隨機(jī)讀出。RAM 和ROM共同分享主存儲(chǔ)器的地址空間。

　　RAM中存取的數(shù)據(jù)掉電后就會(huì)丟失，而掉電后ROM中 的數(shù)據(jù)可保持不變。 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)、價(jià)格原因，主存儲(chǔ)器的容量受限。為滿足計(jì)算的需要而采用了大容量的輔助存儲(chǔ) 器或稱外存儲(chǔ)器，如磁盤、光盤等。 存儲(chǔ)器的特性由它的技術(shù)參數(shù)來描述。

　　存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息量稱為存儲(chǔ)容量。一般主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)容量在幾 十K到幾十M字節(jié)左右;輔助存儲(chǔ)器(外存)在幾百K到幾千M字節(jié)。

　　存取周期：存儲(chǔ)器的兩個(gè)基本操作為讀出與寫入，是指將信息在存儲(chǔ)單元與存儲(chǔ)寄存器 (MDR)之間進(jìn)行讀寫。存儲(chǔ)器從接收讀出命令到被讀出信息穩(wěn)定在MDR的輸出端為止的時(shí)間 間隔，稱為取數(shù)時(shí)間TA;兩次獨(dú)立的存取操作之間所需的最短時(shí)間稱為存儲(chǔ)周期TMC。半導(dǎo) 體存儲(chǔ)器的存取周期一般為60ns-100ns。

　　存儲(chǔ)器的可靠性：存儲(chǔ)器的可靠性用平均故障間隔時(shí)間MTBF來衡量。MTBF可以理解為兩 次故障之間的平均時(shí)間間隔。MTBF越長，表示可靠性越高，即保持正確工作能力越強(qiáng)。

　　性能價(jià)格比：性能主要包括存儲(chǔ)器容量、存儲(chǔ)周期和可靠性三項(xiàng)內(nèi)容。性能價(jià)格比是一個(gè) 綜合性指標(biāo)，對于不同的存儲(chǔ)器有不同的要求。對于外存儲(chǔ)器，要求容量極大，而對緩沖存 儲(chǔ)器則要求速度非?？欤萘坎灰欢ù?。因此性能/價(jià)格比是評價(jià)整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)很重要的 指標(biāo)。

　　SDARM能成為下一代內(nèi)存的主流嗎

　　快頁模式(FPM)DRAM的黃金時(shí)代已經(jīng)過去。隨著高效內(nèi)存集成電路的出現(xiàn)和為優(yōu)化Pentium 芯片運(yùn)行效能而設(shè)計(jì)的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持，人們越來越傾向于采用擴(kuò) 展數(shù)據(jù)輸出(EDO)DRAM。 EDO DRAM采用一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯，在讀寫一個(gè)地址單元時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)下一 個(gè)連續(xù)地址單元的讀寫周期。從而節(jié)省了重選地址的時(shí)間，使存儲(chǔ)總線的速率提高到 40MHz。也就是說，與快頁內(nèi)存相比，內(nèi)存性能提高了將近15%～30%，而其制造成本與快頁 內(nèi)存相近。

　　但是EDO內(nèi)存也只能輝煌一時(shí)，其稱霸市場的時(shí)間將極為短暫。不久以后市場上主流CPU的 主頻將高達(dá)200MHz以上。為優(yōu)化處理器運(yùn)行效能，總線時(shí)鐘頻率至少要達(dá)到66MHz以上。 多媒體應(yīng)用程序以及Windows 95和Windows NT操作系統(tǒng)對內(nèi)存的要求也越來越高，為緩解 瓶頸，只有采用新的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，以支持高速總線時(shí)鐘頻率，而不至于插入指令等待周期。

　　這樣，為適應(yīng)下一代主流CPU的需要，在理論上速度可與CPU頻率同步，與CPU共享一個(gè)時(shí)鐘 周期的同步DRAM(SYNCHRONOUS DRAMS)即SDRAM(注意和用作CACHE的SRAM區(qū)別，SRAM的全 寫是Static RAM即靜態(tài)RAM，速度雖快，但成本高，不適合做主存)應(yīng)運(yùn)而生，與其它內(nèi)存 結(jié)構(gòu)相比，性能\價(jià)格比最高，勢必將成為內(nèi)存發(fā)展的主流。

　　SDRAM基于雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)含兩個(gè)交錯(cuò)的存儲(chǔ)陣列，當(dāng)CPU從一個(gè)存儲(chǔ)體或陣列訪問數(shù)據(jù) 的同時(shí)，另一個(gè)已準(zhǔn)備好讀寫數(shù)據(jù)。通過兩個(gè)存儲(chǔ)陣列的緊密切換，讀取效率得到成倍提 高。去年推出的SDRAM最高速度可達(dá)100MHz，與中檔Pentium同步，存儲(chǔ)時(shí)間高達(dá)5～ 8ns，可將Pentium系統(tǒng)性能提高140%，與Pentium 100、133、166等每一檔次只能提高性 能百分之幾十的CPU相比，換用SDRAM似乎是更明智的升級策略。

　　在去年初許多DRAM生產(chǎn)廠家已開始上市4MB×4和2MB×8的16MB SDRAM內(nèi)存條，但其成本 較高。現(xiàn)在每一個(gè)內(nèi)存生產(chǎn)廠家都在擴(kuò)建SDRAM生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)到今年底和1998年初，隨著 64M SDRAM內(nèi)存條的大量上市，SDRAM將占據(jù)主導(dǎo)地位。其價(jià)格也將大幅下降。

　　但是SDRAM的發(fā)展仍有許多困難要加以克服，其中之一便是主板核心邏輯芯片組的限制。VX 芯片組已開始支持168線SDRAM，但一般VX主板只有一條168線內(nèi)存槽，最多可上32M SDRAM，而簡潔高效的HX主板則不支持SDRAM。預(yù)計(jì)下一代Pentium主板芯片組TX將更好 的支持SDRAM。Intel最新推出的下一代Pentium主板芯片組TX將更好的支持SDRAM。

　　SDRAM不僅可用作主存，在顯示卡專用內(nèi)存方面也有廣泛應(yīng)用。對顯示卡來說，數(shù)據(jù)帶寬越 寬，同時(shí)處理的數(shù)據(jù)就越多，顯示的信息就越多，顯示質(zhì)量也就越高。以前用一種可同時(shí)進(jìn) 行讀寫的雙端口視頻內(nèi)存(VRAM)來提高帶寬，但這種內(nèi)存成本高，應(yīng)用受很大限制。因此在 一般顯示卡上，廉價(jià)的DRAM和高效的EDO DRAM應(yīng)用很廣。但隨著64位顯示卡的上市，帶 寬已擴(kuò)大到EDO DRAM所能達(dá)到的帶寬的極限，要達(dá)到更高的1600×1200的分辨率，而又盡 量降低成本，就只能采用頻率達(dá)66MHz、高帶寬的SDRAM了。

　　SDRAM也將應(yīng)用于共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)(UMA)——一種集成主存和顯示內(nèi)存的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在很 大程度上降低了系統(tǒng)成本，因?yàn)樵S多高性能顯示卡價(jià)格高昂，就是因?yàn)槠鋵Ｓ蔑@示內(nèi)存成本 極高，而UMA技術(shù)將利用主存作顯示內(nèi)存，不再需要增加專門顯示內(nèi)存，因而降低了成本。

　　什么是Flash Memory 存儲(chǔ)器

　　介紹關(guān)于閃速存儲(chǔ)器有關(guān)知識(shí) 近年來，發(fā)展很快的新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是閃速存儲(chǔ)器(Flash Memory)。它的主要特點(diǎn)是在不 加電的情況下能長期保持存儲(chǔ)的信息。就其本質(zhì)而言，F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM(電擦除可 編程只讀存儲(chǔ)器)類型。它既有ROM的特點(diǎn)，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重寫， 功耗很小。目前其集成度已達(dá)4MB，同時(shí)價(jià)格也有所下降。 由于Flash Memory的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，如在一些較新的主板上采用Flash ROM BIOS，會(huì)使得BIOS 升級非常方便。

　　Flash Memory可用作固態(tài)大容量存儲(chǔ)器。目前普遍使用的大容量存儲(chǔ)器仍為硬盤。硬盤雖 有容量大和價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，但它是機(jī)電設(shè)備，有機(jī)械磨損，可靠性及耐用性相對較差，抗沖 擊、抗振動(dòng)能力弱，功耗大。因此，一直希望找到取代硬盤的手段。由于Flash Memory集 成度不斷提高，價(jià)格降低，使其在便攜機(jī)上取代小容量硬盤已成為可能。

　　目前研制的Flash Memory都符合PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)，可以十分方便地用于各種便攜式計(jì)算機(jī)中以 取代磁盤。當(dāng)前有兩種類型的PCMCIA卡，一種稱為Flash存儲(chǔ)器卡，此卡中只有Flash Memory芯片組成的存儲(chǔ)體，在使用時(shí)還需要專門的軟件進(jìn)行管理。另一種稱為Flash驅(qū)動(dòng) 卡，此卡中除Flash芯片外還有由微處理器和其它邏輯電路組成的控制電路。它們與IDE標(biāo) 準(zhǔn)兼容，可在DOS下象硬盤一樣直接操作。因此也常把它們稱為Flash固態(tài)盤。 Flash Memory不足之處仍然是容量還不夠大，價(jià)格還不夠便宜。因此主要用于要求可靠性 高，重量輕，但容量不大的便攜式系統(tǒng)中。在586微機(jī)中已把BIOS系統(tǒng)駐留在Flash存儲(chǔ) 器中。

　　什么是Shadow RAM 內(nèi)存

　　Shadow RAM也稱為“影子”內(nèi)存。它是為了提高系統(tǒng)效率而采用的一種專門技術(shù)。 Shadow RAM所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)芯片。Shadow RAM 占據(jù)了系統(tǒng)主存的一部分地址空間。其編址范圍為C0000～FFFFF，即為1MB主存中的 768KB～1024KB區(qū)域。這個(gè)區(qū)域通常也稱為內(nèi)存保留區(qū)，用戶程序不能直接訪問。

　　Shadow RAM的功能是用來存放各種ROM BIOS的內(nèi)容?；蛘哒fShadow RAM中的內(nèi)容是ROM BIOS的拷貝。因此也把它稱為ROM Shadow(即Shadow RAM的內(nèi)容是ROM BIOS的“影 子”)。 在機(jī)器上電時(shí)，將自動(dòng)地把系統(tǒng)BIOS、顯示BIOS及其它適配器的BIOS裝載到Shadow RAM 的指定區(qū)域中。由于Shadow RAM的物理編址與對應(yīng)的ROM相同，所以當(dāng)需要訪問BIOS時(shí)， 只需訪問Shadow RAM即可，而不必再訪問ROM。

　　通常訪問ROM的時(shí)間在200ns左右，而訪問DRAM的時(shí)間小于100ns(最新的DRAM芯片訪問時(shí) 間為60ns左右或者更小)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，讀取BIOS中的數(shù)據(jù)或調(diào)用BIOS中的程序 模塊是相當(dāng)頻繁的。顯然，采用了Shadow技術(shù)后，將大大提高系統(tǒng)的工作效率。 按下按鍵你可以看到該地址空間分配圖,在如圖所示的1MB主存地址空間中，640KB以下的 區(qū)域是常規(guī)內(nèi)存。640KB～768KB區(qū)域保留為顯示緩沖區(qū)。768KB～1024KB區(qū)域即為Shadow RAM區(qū)。在系統(tǒng)設(shè)置中，又把這個(gè)區(qū)域按16KB大小的尺寸分為塊，由用戶設(shè)定是否允許使 用。

　　C0000～C7FFF這兩個(gè)16KB塊(共32KB)通常用作顯示卡的ROM BIOS的Shadow區(qū)。 C8000～EFFFF這10個(gè)16KB塊可作為其它適配器的ROM BIOS的Shadow區(qū)。F0000～FFFFF 共64KB規(guī)定由系統(tǒng)ROM BIOS使用。 應(yīng)該說明的是，只有當(dāng)系統(tǒng)配置有640KB以上的內(nèi)存時(shí)才有可能使用Shadow RAM。在系統(tǒng) 內(nèi)存大于640KB時(shí)，用戶可在CMOS設(shè)置中按照ROM Shadow分塊提示，把超過640KB以上的 內(nèi)存分別設(shè)置為“允許”(Enabled)即可。

　　什么是EDO RAM

　　內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中最主要的部件之一。微機(jī)誕生以來，它的心臟--CPU幾經(jīng)改朝換代，目前已 發(fā)展到了PentiumⅡ，較之于當(dāng)初，它在速度上已有兩個(gè)數(shù)量級的增長。而內(nèi)存的構(gòu)成器件 RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器)--一般為DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，雖然單個(gè)芯片的容量不斷擴(kuò)大，但存取 速度并沒有太大的提高。雖然人們早就采用高速但昂貴的SRAM芯片在CPU和內(nèi)存之間增加 一種緩沖設(shè)備--Cache，以緩沖兩者之間的速度不匹配問題。但這并不能根本解決問題。于 是人們把注意力集中到DRAM接口(芯片收發(fā)數(shù)據(jù)的途徑上)。

　　在RAM芯片之中，除存儲(chǔ)單元之外，還有一些附加邏輯電路，現(xiàn)在，人們已注意到RAM芯片 的附加邏輯電路，通過增加少量的額外邏輯電路，可以提高在單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)流量，即所 謂的增加帶寬。EDO正是在這個(gè)方面作出了嘗試。

　　擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出(Extended data out--EDO，有時(shí)也稱為超頁模式--hyper-page-mode)DRAM， 和突發(fā)式EDO(Bust EDO-BEDO)DRAM是兩種基于頁模式內(nèi)存的內(nèi)存技術(shù)。EDO大約一年前被 引入主流PC，從那以后成為許多系統(tǒng)廠商的主要內(nèi)存選擇。BEDO相對更新一些，對市場的 吸引還未能達(dá)到EDO的水平。 EDO的工作方式頗類似于FPM DRAM：先觸發(fā)內(nèi)存中的一行，然后觸發(fā)所需的那一列。但是當(dāng) 找到所需的那條信息時(shí)，EDO DRAM不是將該列變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)而且關(guān)閉輸出緩沖區(qū)(這是 FPM DRAM采取的方式)，而是將輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)保持開放，直到下一列存取或下一讀周期開 始。由于緩沖區(qū)保持開放，因而EDO消除了等待狀態(tài)，且突發(fā)式傳送更加迅速。

　　EDO還具有比FPM DRAM的6-3-3-3更快的理想化突發(fā)式讀周期時(shí)鐘安排：6-2-2-2。這使得 在66MHz總線上從DRAM中讀取一組由四個(gè)元素組成的數(shù)據(jù)塊時(shí)能節(jié)省3個(gè)時(shí)鐘周期。EDO 易于實(shí)現(xiàn)，而且在價(jià)格上EDO與FPM沒有什么差別，所以沒有理由不選擇EDO。 BEDO DRAM比EDO能更大程度地改善FPM的時(shí)鐘周期。由于大多數(shù)PC應(yīng)用程序以四周期突 發(fā)方式訪問內(nèi)存，以便填充高速緩沖內(nèi)存 (系統(tǒng)內(nèi)存將數(shù)據(jù)填充至L2高速緩存，如果沒有 L2高速緩存，則填充至CPU)，所以一旦知道了第一個(gè)地址，接下來的三個(gè)就可以很快地由 DRAM提供。BEDO最本質(zhì)的改進(jìn)是在芯片上增加了一個(gè)地址計(jì)數(shù)器，用來跟蹤下一個(gè)地址。 BEDO還增加了流水線級，允許頁訪問周期被劃分為兩個(gè)部分。

　　對于內(nèi)存讀操作，第一部分 負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從內(nèi)存陣列中讀至輸出級(第二級鎖存)，第二部分負(fù)責(zé)從這一鎖存將數(shù)據(jù)總線驅(qū) 動(dòng)至相應(yīng)的邏輯級別。因?yàn)閿?shù)據(jù)已經(jīng)在輸出緩沖區(qū)內(nèi)，所以訪問時(shí)間得以縮短。BEDO能達(dá) 到的最大突發(fā)式時(shí)鐘安排為5-1-1-1(采用52nsBEDO和66-MHz總線)比優(yōu)化EDO內(nèi)存又節(jié)省 了四個(gè)時(shí)鐘周期。

　　RAM是如何工作的

　　實(shí)際的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)由許許多多的基本存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式，并加上地址選擇及讀寫控制 等邏輯電路構(gòu)成。當(dāng)CPU要從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)選擇存儲(chǔ)器中某一地址，并將該地 址上存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的內(nèi)容讀走。 早期的DRAM的存儲(chǔ)速度很慢，但隨著內(nèi)存技術(shù)的飛速發(fā)展，隨后發(fā)展了一種稱為快速頁面 模式(Fast Page Mode)的DRAM技術(shù)，稱為FPDRAM。FPM內(nèi)存的讀周期從DRAM陣列中某一行 的觸發(fā)開始，然后移至內(nèi)存地址所指位置的第一列并觸發(fā)，該位置即包含所需要的數(shù)據(jù)。第 一條信息需要被證實(shí)是否有效，然后還需要將數(shù)據(jù)存至系統(tǒng)。一旦發(fā)現(xiàn)第一條正確信息，該 列即被變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)，并為下一個(gè)周期作好準(zhǔn)備。這樣就引入了“等待狀態(tài)”，因?yàn)樵谠?列為非觸發(fā)狀態(tài)時(shí)不會(huì)發(fā)生任何事情(CPU必須等待內(nèi)存完成一個(gè)周期)。

　　直到下一周期開始 或下一條信息被請求時(shí)，數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)才被關(guān)閉。在快頁模式中，當(dāng)預(yù)測到所需下一條數(shù) 據(jù)所放位置相鄰時(shí)，就觸發(fā)數(shù)據(jù)所在行的下一列。下一列的觸發(fā)只有在內(nèi)存中給定行上進(jìn)行 順序讀操作時(shí)才有良好的效果。 從50納秒FPM內(nèi)存中進(jìn)行讀操作，理想化的情形是一個(gè)以6-3-3-3形式安排的突發(fā)式周期 (6個(gè)時(shí)鐘周期用于讀取第一個(gè)數(shù)據(jù)元素，接下來的每3個(gè)時(shí)鐘周期用于后面3個(gè)數(shù)據(jù)元 素)。第一個(gè)階段包含用于讀取觸發(fā)行列所需要的額外時(shí)鐘周期。一旦行列被觸發(fā)后，內(nèi)存 就可以用每條數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)鐘周期的速度傳送數(shù)據(jù)了。 FP RAM雖然速度有所提高，但仍然跟不上新型高速的CPU。很快又出現(xiàn)了EDO RAM和SDRAM等新型高速的內(nèi)存芯片。

　　介紹處理器高速緩存的有關(guān)知識(shí)

　　所謂高速緩存，通常指的是Level 2高速緩存，或外部高速緩存。L2高速緩存一直都屬于 速度極快而價(jià)格也相當(dāng)昂貴的一類內(nèi)存，稱為SRAM(靜態(tài)RAM)，用來存放那些被CPU頻繁使 用的數(shù)據(jù)，以便使CPU不必依賴于速度較慢的DRAM。 最簡單形式的SRAM采用的是異步設(shè)計(jì)，即CPU將地址發(fā)送給高速緩存，由緩存查找這個(gè)地 址，然后返回?cái)?shù)據(jù)。每次訪問的開始都需要額外消耗一個(gè)時(shí)鐘周期用于查找特征位。這樣， 異步高速緩存在66MHz總線上所能達(dá)到的最快響應(yīng)時(shí)間為3-2-2-2，而通常只能達(dá)到4-2-2- 2。

　　同步高速緩存用來緩存?zhèn)魉蛠淼牡刂?，以便把按地址進(jìn)行查找的過程分配到兩個(gè)或更多 個(gè)時(shí)鐘周期上完成。SRAM在第一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)將被要求的地址存放到一個(gè)寄存器中。在第 二個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，SRAM把數(shù)據(jù)傳送給CPU。由于地址已被保存在一個(gè)寄存器中，所以接下來 同步SRAM就可以在CPU讀取前一次請求的數(shù)據(jù)同時(shí)接收下一個(gè)數(shù)據(jù)地址。這樣，同步SRAM 可以不必另花時(shí)間來接收和譯碼來自芯片集的附加地址，就“噴出”連續(xù)的數(shù)據(jù)元素。優(yōu)化 的響應(yīng)時(shí)間在66MHz總線上可以減小為2-1-1-1。

　　另一種類型的同步SRAM稱為流水線突發(fā)式(pipelined burst)。流水線實(shí)際上是增加了一個(gè) 用來緩存從內(nèi)存地址讀取的數(shù)據(jù)的輸出級，以便能夠快速地訪問從內(nèi)存中讀取的連續(xù)數(shù)據(jù)， 而省去查找內(nèi)存陣列來獲取下一數(shù)據(jù)元素過程中的延遲。流水線對于順序訪問模式，如高速 緩存的行填充(linefill)最為高效。

　　什么是ECC內(nèi)存

　　ECC是Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting的縮寫，它代表具有 自動(dòng)糾錯(cuò)功能的內(nèi)存。目前的ECC存儲(chǔ)器一般只能糾正一位二進(jìn)制數(shù)的錯(cuò)誤。 Intel公司的82430HX芯片組可支持ECC內(nèi)存，所以采用82430HX芯片的主板一般都可以安 裝使用ECC內(nèi)存，由于ECC內(nèi)存成本比較高，所以它主要應(yīng)用在要求系統(tǒng)運(yùn)算可靠性比較高 的商業(yè)計(jì)算機(jī)中。 由于實(shí)際上存儲(chǔ)器出錯(cuò)的情況不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，所以一般的家用計(jì)算機(jī)不必采用ECC內(nèi)存，還 有不少控制電路芯片不能支持ECC內(nèi)存，所以有不少主機(jī)是不宜安裝ECC內(nèi)存的，用戶應(yīng)注 意對ECC內(nèi)存不要盲從。

　　SDRAM能與EDO RAM混用嗎

　　SDRAM是新一代的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，又稱為同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器或同步DRAM。它可以與CPU總線使用 同一個(gè)時(shí)鐘，而EDO和FPM存儲(chǔ)器則與CPU總線是異步的。目前SDRAM存儲(chǔ)器的讀寫周期一 般為5-1-1-1。相比之下，EDO內(nèi)存器一般為6-2-2-2。也就是說，SDRAM的讀寫周期比EDO 少4個(gè)，大約節(jié)省存儲(chǔ)器讀寫時(shí)間28%，但實(shí)際上由于計(jì)算機(jī)內(nèi)其它設(shè)備的制約，使用 SDRAM的計(jì)算機(jī)大約可提高性能5～10%。 雖然有不少主機(jī)支持SDRAM與EDO內(nèi)存混合安裝方式，但是最好不要混用。原因是多數(shù) SDRAM只能在3.3V下工作，而EDO內(nèi)存則多數(shù)在5V下工作。

　　雖然主機(jī)板上對DIMM和SIMM 分別供電，但它們的數(shù)據(jù)線總是要連在一起的，如果SIMM(72線內(nèi)存)與DIMM(168線SDRAM) 混用，盡管開始系統(tǒng)可以正常工作，但可能在使用一段時(shí)間后，會(huì)造成SDRAM的數(shù)據(jù)輸入端 被損壞。 當(dāng)然，如果你的SDRAM是寬電壓(3V～5V)工作的產(chǎn)品，就不會(huì)出現(xiàn)這種損壞情況。目前T1 和SUMSUNG的某些SDRAM產(chǎn)品支持寬電壓工作方式，可以與EDO內(nèi)存混用。

　　高速緩存--Cache 介紹Cache的分級

　　隨著CPU的速度的加快，它與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM配合工作時(shí)往往需要插入等待狀態(tài)，這樣難 以發(fā)揮出CPU的高速度，也難以提高整機(jī)的性能。如果采用靜態(tài)存儲(chǔ)器，雖可以解決該問 題，但SRAM價(jià)格高。在同樣容量下，SARM的價(jià)格是DRAM的4倍。而且SRAM體積大，集成 度低。 為解決這個(gè)問題，在386DX以上的主板中采用了高速緩沖存儲(chǔ)器--Cache技術(shù)。其基本思想 是用少量的SRAM作為CPU與DRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的緩沖區(qū)，即Cache系統(tǒng)。 80486以及更高檔微處理器的一個(gè)顯著特點(diǎn)是處理器芯片內(nèi)集成了SRAM作為Cache，由于這 些Cache裝在芯片內(nèi)，因此稱為片內(nèi)Cache。486芯片內(nèi)Cache的容量通常為8K。高檔芯片 如Pentium為16KB，Power PC可達(dá)32KB。Pentium微處理器進(jìn)一步改進(jìn)片內(nèi)Cache，采用 數(shù)據(jù)和雙通道Cache技術(shù)，相對而言，片內(nèi)Cache的容量不大，但是非常靈活、方便，極大 地提高了微處理器的性能。

　　片內(nèi)Cache也稱為一級Cache。 由于486，586等高檔處理器的時(shí)鐘頻率很高，一旦出現(xiàn)一級Cache未命中的情況，性能將 明顯惡化。在這種情況下采用的辦法是在處理器芯片之外再加Cache，稱為二級Cache。二 級Cache實(shí)際上是CPU和主存之間的真正緩沖。由于系統(tǒng)板上的響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)低于CPU的速 度，如果沒有二級Cache就不可能達(dá)到486，586等高檔處理器的理想速度。 二級Cache的容量通常應(yīng)比一級Cache大一個(gè)數(shù)量級以上。在系統(tǒng)設(shè)置中，常要求用戶確定 二級Cache是否安裝及尺寸大小等。二級Cache的大小一般為128KB、256KB或512KB。 在486以上檔次的微機(jī)中，普遍采用256KB或512KB同步Cache。所謂同步是指Cache和 CPU采用了相同的時(shí)鐘周期，以相同的速度同步工作。相對于異步Cache，性能可提高30% 以上。

　　什么是CACHE存儲(chǔ)器

　　所謂Cache，即高速緩沖存儲(chǔ)器，是位于CPU和主存儲(chǔ)器DRAM(Dynamic RAM)之間的規(guī)模較 小的但速度很高的存儲(chǔ)器，通常由SRAM組成。SRAM(Static RAM)是靜態(tài)存儲(chǔ)器的英文縮 寫。由于SRAM采用了與制作CPU相同的半導(dǎo)體工藝，因此與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM比較，SRAM 的存取速度快，但體積較大，價(jià)格很高。

　　由于動(dòng)態(tài)RAM組成的主存儲(chǔ)器的讀寫速度低于CPU 的速度，而CPU每執(zhí)行一條指令都要訪問一次或多次主存，所以CPU總是要處于等待狀態(tài)， 嚴(yán)重地降低了系統(tǒng)的效率。采用Cache之后，在Cache中保存著主存儲(chǔ)器內(nèi)容的部分副本， CPU在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，首先訪問Cache。由于Cache的速度與CPU相當(dāng)，因此CPU就能在零等 待狀態(tài)下迅速地完成數(shù)據(jù)的讀寫。只有Cache中不含有CPU所需的數(shù)據(jù)時(shí)，CPU才去訪問主 存。CPU在訪問Cache時(shí)找到所需的數(shù)據(jù)稱為命中，否則稱為未命中。因此，訪問Cache的 命中率則成了提高效率的關(guān)鍵。而提高命中率則取決于Cache存儲(chǔ)器的映象方式和Cache內(nèi) 容替換的算法等一系列因素。

　　對內(nèi)存擴(kuò)容時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)則

　　對內(nèi)存擴(kuò)充容量時(shí)，應(yīng)遵循下面的一些規(guī)則：

　　1.對大多數(shù)PC機(jī)來說，不能在同一組Bank內(nèi)(每組包括兩到四個(gè)插座)將不同大小的SIMM 條混合在一起。很多PC機(jī)都可安裝不同容量的SIMM，但裝在PC機(jī)同一組中的所有SIMM必 須具有相同的容量，例如，對一個(gè)四插槽組來說，PC機(jī)一般既可接受1MB的SIMM條，也可 接受4MB的SIMM條，可在該組的每個(gè)槽內(nèi)安裝1MB SIMM，則這一組共可容納4MB內(nèi)存。也 可在該組每個(gè)槽內(nèi)安裝4MB SIMM，則這一組共可容納16MB內(nèi)存。但是，不能為了得到10MB 內(nèi)存，在兩個(gè)槽內(nèi)插入1MB的SIMM條，而在另兩個(gè)槽中插入4MB的SIMM條。

　　2.對于很多PC機(jī)來說，若把不同速度的SIMM混合在一起，即使它們的容量相同也會(huì)帶來麻 煩。例如，計(jì)算機(jī)中已有運(yùn)行速度為60納秒(ns)的4MB內(nèi)存，而文檔中說70ns的SIMM也 能工作。如果在母板的空閑內(nèi)存槽中再插入速度為70ns的SIMM條，機(jī)器會(huì)拒絕引導(dǎo)或在啟 動(dòng)后不久就陷于崩潰。對于某些機(jī)器來說，若把速度低的SIMM放至第一組，則可解決速度 混合問題。計(jì)算機(jī)會(huì)按最低速度存取，剩余部分不會(huì)再有用。

　　3.對于大多數(shù)PC機(jī)來說，必須將一組的所有插槽都插滿?；蛘邔⒁唤M全部置空(當(dāng)然第一組 不行)。在一組中不能只裝一部分。

　　4.PC機(jī)可接受的SIMM大小有一個(gè)上限(最大值可從PC機(jī)說明書中找到。若沒有說明書，唯 一的方法就是從實(shí)踐中找到最大值了)。 何謂30線、72線、168線內(nèi)存條 內(nèi)存條;30線;72線;168線 介紹30線、72線、168線內(nèi)存條的有關(guān)知識(shí)及相互之間的區(qū)別 條形存儲(chǔ)器是把一些存儲(chǔ)器芯片焊在一小條印制電路板上做成的，即稱之為內(nèi)存條，所謂內(nèi) 存條線數(shù)即引腳數(shù)，按引腳數(shù)不同可把內(nèi)存條分為30線的內(nèi)存條、72線的內(nèi)存條(SIMM， 即Sigle inline Memory Modale)和168線的內(nèi)存條(DIMM，即Double inline Memory Module)。

　　內(nèi)存條的引腳數(shù)必須與主板上內(nèi)存槽的插腳數(shù)相匹配，內(nèi)存條插槽也有30線、72 線和168線三種。 30線內(nèi)存條提供8位有效數(shù)據(jù)位。常見容量有256KB、1MB和4MB。72線的內(nèi)存條體積稍大，提供32位的有效數(shù)據(jù)位。常見容量有4MB、8MB、16MB和32MB。 按下按鍵你可以看到72線內(nèi)存條的外觀形狀。 168線的內(nèi)存條體積較大，提供64位有效數(shù)據(jù)位。

　　如何識(shí)別Cache存儲(chǔ)器芯片標(biāo)志

　　目前微機(jī)系統(tǒng)中，常用的靜態(tài)RAM的容量有8K×8位(64Kbit)、32K×8(256Kbit)位以及 64K×8(512Kbit)位三種芯片，存取時(shí)間(周期)為15ns到30ns。以上參數(shù)在靜態(tài)SRAM芯片 上常標(biāo)注為：XX64-25(XX65-25)、XX256-15(XX257-15)、XX512-15等。 以XX256-15為例，其中“256”表示容量(單位為Kbit)，“15”表示存取時(shí)間(單位為 ns)。 在表示SRAM存儲(chǔ)器容量的數(shù)值中，“64”與“65”相同，都表示該芯片的容量為64Kbit， 即8KB。同理，“256”與“257”的含義也相同，即該芯片的容量為32KB。

　　例如在華碩 PVI686SP3主板上使用的SRAM芯片為W24257AK-15，即該芯片的容量為32K×8位，存取速 度為15ns。 如何用軟件的方法檢測Cache? 檢測;高速緩存;Cache 介紹用軟件檢測Cache的方法 主板上Cache的大小和有無很難用一般方法判斷，尤其是有的主板連BIOS都被不法經(jīng)銷商 修改過以方便作假。486時(shí)代常用的拔插法現(xiàn)在也不靈了——奔騰主板上很多標(biāo)稱256K的 Cache芯片都是直接SMT(表面安裝)上去的，無法拔插。測試Cache的軟件確實(shí)有一些，如 CCT等，但普通用戶很難得到這些專業(yè)軟件。