电脑组装与维护 P4版 (4).doc
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1、首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 课前导读 内存概述 如何选购内存 安装内存 内存的使用与维护 课后练习 第四课内存 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 课前导读 基础知识 重点知识 了解知识 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 基础知识 内存的作用、内存的种类,让读者初步认识和了解内存。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 重点知识 内存的性能指标、内存的安装, 读者仔细阅读相关内容,并掌握内存的安装方法。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 了解知识 内存的选购和内存的品牌。 首页末页
2、向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 内存概述 内存的作用 内存的种类 内存的性能指标 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 内存是用来临时存放数据的存储 器,它泛指电脑中用来存放数据的半 导体存储单元。它的容量和性能将直 接影响电脑的运行速度。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 内存的作用 内存(Memory)也称内存储器或主存,就像人体大脑的记忆系统,用于存放电脑的运行程序 和处理的数据。只要打开电源启动电脑,内存中 就会有各种各样的数据信息存在,可以说它永远 也不会空闲着。当运行电脑程序时,程序将首 先 被读入内存中,然后在特定的内存中
3、开始执行, 并且处理的结果也将保存在该内存中,也就是说 内存会和CPU之间频繁地交换数据,没有内存, CPU的工作将难以开展,电脑也无法启动。首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 内存的种类 按照工作原理分 按照内存的性能分 按内存的封装方式分 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 按照工作原理分 按照内存的工作原理主要分为两类。 一类是RAM(Random Access Memory),即随机存取存储器,存储的内容可通过指令随机读写访问。RAM中 存储的数据在掉电时会丢失,因而只能在开机运行时存储 数据。其中RAM又可以分为两种,一种是Dynamic
4、RAM (DRAM,动态随机存取存储器),另一种是Static RAM (SRAM,静态随机存取存储器)。由于DRAM具有集成 度高、结构简单、功耗低、生产成本低等特点,主要应用 在电脑的主存储器中,如内存条;而SRAM结构相对较复 杂、造价高、速度快,所以一般SRAM多应用于高速小容 量存储器中,如Cache。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 另一类是ROM(Read Only Memory),即只读存储器,只能从中读取信息而不能任意写入信 息。ROM虽然价格高、容量小,但由于其具有掉 电后数据可保持不变的优点,因此多用于存放一 次性写入的程序或数据。 首页末页向上
5、向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 按照内存的性能分 FPM RAM(Fast Page Mode RAM) EDO RAM(Extended Data Out RAM) SDRAM(Synchronous Dynamic RAM) DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM) RDRAM(Rambus DRAM) 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 FPM RAM FPM(快页模式)是较早的个人电脑普遍 使用的内存,它每隔3个时钟脉冲周期传送一 次 数据。现在已很难看到使用这种内存的电脑系统了。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返
6、回结束调音 EDO RAM EDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔2个时钟脉 冲周期传输一次数据,大大地缩短了存取时间, 使存取速度提高30%,达到60ns。EDO内存主要 用于72线的SIMM内存条,以及采用EDO内存 芯 片的PCI显卡。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 这种内存流行在486以及早期的奔腾电脑系 统中,它有72线和168线之分,采用5V电压,位 宽32 bit,可用于Intel FX/VX芯片组主板上,所以 某些使用奔腾100/133的电脑系统目前还在使用 它。不过要注意的是,由于它采用5V电压,跟下 面将要介绍
7、的SDRAM不同(SDRAM为3.3V), 两者混合使用很容易会被烧毁,因此在使用前最 好了解一下该主板使用的是3.3V还是5V电压。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 SDRAM SDRAM(同步动态随机存取存储器) 将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,与EDO内存相比,速度能提高50%。SDRAM内存如图4-1所示。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-1 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 SDRAM基于双存储体结构,内含两个交 错的存储阵列,当C
8、PU从一个存储体或阵列访问数据时,另一个就已为读写数据做好了准备,通过这两个存储阵列的紧密切换,读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM的速度早已超过了100MHz,存储时间已达到58ns。SDRAM内存的命名规则是基于工作频率的,规格有PC100和PC133(PC150、PC166其 实是PC133的延伸)两种。 SDRAM不仅可用作主存,在显卡上的内存方面也有广泛应用。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 SDRAM采用的是64 位数据读写形式,内存条 的引脚为168线,采用双 列直插式的DIMM内存 条,读写速度最高达到了 10ns。 首页末页向上向下 电脑组装与维护
9、(P4版) 返回结束调音 DDR SDRAM DDR SDRAM是SDRAM的更新换代产 品,是目前最流行的内存。它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能成倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽。DDR SDRAM内存如图4-2所示。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-2 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 同SDRAM一样,DDR SDRAM也是采用 64位的并行数据总线,使用2.5V电压。从外观上来看,DDR SDRAM与SDRAM相比差别并不大,它们具有相同的长度与同样的管脚距
10、 离。然而DDR SDRAM内存具有184pin和一个小缺口,管脚数比SDRAM多出16pin,这些管脚主要包含了新的阀门控制、时钟、电源和接地等信号。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 DDR SDRAM内存是基于传输速率命名 的,主要分为PC1600 、PC2100 、PC2700 、PC4200 ,也称为DDR200 、DDR266 、DDR333、DDR400,分别对应工作于100MHz (实际相当于200MHz)、133MHz(实际相当 于266MHz )、166MHz (实际相当于333MHz)、200MHz(实际相当于400MHz) 的频率下。 首页末页向
11、上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 RDRAM RDRAM(存储器总线式动态随机存储 器)是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM,它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据,同时使用低电压信号,在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。RDRAM内存如图4-3所示。首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-3 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 RDRAM 需要RIMM插槽及芯片组配合,而且RDRAM要求RIMM插槽必须全部插满,空余的RIMM 插 槽要用专用的RDRAM终结器插满。 RDRAM具有相当高的
12、数据传输率,就一个通道而言,800MHz的RDRAM带宽为800MHz16位 =1.6GB/s, 若是两个通道,则可提升为3.2GB/s,若是4个通道,将 达到6.4GB/s。 RDRAM是基于传输速率命名的,主要分为PC600、PC800、PC1066,分别对应于工作在75MHz(实际相当 于300MHz )、100MHz (实际相当于400MHz )、133MHz(实际相当于533MHz)频率下。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 按内存的封装方式分 SOJ TSOP Tiny-BGA BLP CSP 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 内存其
13、实是由数量庞大的集成电路组成的,只不过这些电路都需要最后封包完成。这类将集 成电路封包的技术就是封装技术。封装也可以说 是安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅 担 任放置、固定、密封、保护芯片和增强导热性能 的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路 的桥梁芯片上的接点用导线连接到封装外壳 的导线上,这些导线又通过印制电路板上的导线 与其他部件建立连接。因此对于很多集成电路产 品而言,封装技术都是非常关键的一环。根据内 存的封装形式,可以将内存分为以下几类。首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版)返回结束调音 SOJ SOJ(Small Out- Line J-Lead,小尺寸J 形引脚封
14、装)封装方 式(如图4-4所示)是 指内存芯片的两边有 一排小的J形引脚,直 接黏着在印刷电路板 的表面上。SOJ封装 一般用在EDO RAM 内存上。 图4-4 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 TSOP 大部分的SDRAM内存的芯片都是采用传统的TSOP(Thin Small Out-Line Package,薄形小 尺寸封装)封装方式。TSOP封装方式是指外观 上轻薄且小的封装,是在封装芯片的周围做出引 脚,直接黏在PCB板的表面,焊点和PCB板的接 触面积小,使得芯片向PCB板传递热量相对困难。相对于SOJ封装来说,TSOP封装厚度只 有 其1/3。采用TSOP
15、封装方式封装的内存如图4-5 所示。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-5 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 Tiny-BGA Tiny-BGA(Tiny Ball Grid Array,小型球栅阵列封装)封装方式能减小芯片和整个内存的PCB 的面积。Tiny-BGA可视为超小型的BGA封装。 Tiny-BGA封装的电路连接也和传统方式不同,内 存芯片和电路板的连接依赖芯片中心位置的细导 线。在Tiny-BGA封装中,内存颗粒是通过一个个 锡球焊接在PCB上的,由于焊点和PCB的接触面积 较大,所以内存芯片在运行中所产生的热量可以 很容易地
16、传导到PCB板上并散发出去。Kingmax内 存采用的就是Tiny-BGA封装方式。Kingmax 内存 如图4-6所示。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-6 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 BLP BLP(Bottom Lead Package,底部引脚封装)封装方式是在传统封装技术的基础上采用的一种逆向电路,由底部直接伸出引脚,其优点就是能节省大约90%的电路,使封装尺寸及芯片表面温度大幅下降。和传统的TSOP封装的 内存颗粒相比,BLP封装明显要小很多。BLP 封 装与Kingmax内存的Tiny-BGA封装比较相似, BLP的封
17、装技术使得电阻值大幅下降,芯片温度也大幅下降,工作的频率可达到更高。BLP 封装方式如图4-7所示。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-7 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 CSP CSP(Chip Scale Package,芯片型封装)封装是在BGA基础上发展而来的。CSP可以让芯片面积与封装 面积之 比超过1:0.14,约为普通BGA的1/3,仅相当于TSOP 内存芯 片面积的1/6,这样在相同的体积下,内存可以装入更多的 芯片,从而增大单位容量。与BGA封装相比,同等空间下 CSP封装可以将存储容量提升3倍。CSP封装不但体积小,
18、同时也更薄,从金属基板到散热体的最有效散热路径仅有 0.2mm,大大提升了内存芯片在长时间运作后的可靠性,线 路阻抗显著减小,芯片速度也随之得到大幅度的提升。此 外,CSP封装内存芯片的中心导线形式有效地缩短了信号的 传导距离,其衰减也随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性也能 得到大幅度提升,这也使得其存取时间比BGA封装快 15%20%。CSP封装的内存条如图4-8所示。首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 图4-8 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 内存的性能指标 tCK(时钟周期) 存取时间 CAS的延迟时间 tAC ECC 综合性能 首页末页向上向
19、下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 tCK(时钟周期) tCK代表内存所能运行的最大频率,数字越小说明内存芯片所能运行的频率越高。对于一片 普通的PC-100的SDRAM内存条来说,其芯片上 的标识10代表了它的运行时钟周期为l0ns,即可 在100MHz的外频下正常工作。大多数内存标号 的尾数表示tCK周期,如PC-133标准要求tCK 的数 值不大于7.5ns。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 存取时间 存取时间代表读取数据所延迟的时间。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或 10ns。如LG的PC100 SDRAM芯片上的标识为7J 或7K
20、,说明它的存取时间为7ns,但它的系统时 钟频率依然是10ns,外频为100MHz。 首页末页向上向下 电脑组装与维护(P4版) 返回结束调音 CAS的延迟时间 CL(CAS Latency)为CAS(Column Address Strobe,列地址控制器)的延迟时间,这是纵向 地址脉冲的反应时间,也是在一定频率下衡量支 持不同规范内存的重要标志之一。如现在大多数 的SDRAM(在外频为100MHz时)都能在CL =2 或CL=3的模式下运行,也就是说,它们读取数 据的延迟时间可以是两个时钟周期也可以是3 个 时钟周期。在SDRAM的制造过程中,可以将这 个特性写入SDRAM的EEPROM(
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