静定结构内力分析 静定平面刚架

内存知识与故障解决大全 内存知识大全 1 DDR2 DDR2 的定义： DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM 是由 JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新 生代内存技术标准，它与上一代 DDR 内存技术标准最大的不同 就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输 的基本方式，但 DDR2 内存却拥有两倍于上一代 DDR 内存预读 取能力（即：4bit 数据读预取）。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。 此外，由于 DDR2 标准规定所有 DDR2 内存均采用 FBGA 封装形式，而不同于目前广泛应用的 TSOP/TSOP-II 封装形式， FBGA 封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性，为 DDR2 内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。回想起 DDR 的发展历程，从第一代应用到个人电脑的 DDR200 经过 DDR266、DDR333 到今天的双通道 DDR400 技术，第一代 DDR 的发展也走到了技术的极限，已经很难通过常规办法提高内存的 工作速度；随着 Intel 最新处理器技术的发展，前端总线对内存 带宽的要求是越来越高，拥有更高更稳定运行频率的 DDR2 内 存将是大势所趋。 DDR2 与 DDR 的区别： 在了解 DDR2 内存诸多新技术前，先让我们看一组 DDR 和 DDR2 技术对比的数据。 1、延迟问题： 从上可以看出，在同等核心频率下，DDR2 的实际工作频 率是 DDR 的两倍。这得益于 DDR2 内存拥有两倍于标准 DDR 内存的 4BIT 预读取能力。换句话说，虽然 DDR2 和 DDR 一样， 都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方 式，但 DDR2 拥有两倍于 DDR 的预读取系统命令数据的能力。 也就是说，在同样 100MHz 的工作频率下，DDR 的实际频率为 200MHz，而 DDR2 则可以达到 400MHz。 这样也就出现了另一个问题：在同等工作频率的 DDR 和 DDR2 内存中，后者的内存延时要慢于前者。举例来说，DDR200 和 DDR2-400 具有相同的延迟，而后者具有高一倍的带宽。实 际上，DDR2-400 和 DDR400 具有相同的带宽，它们都 是 3.2GB/s ， 但 是 DDR400 的 核 心 工 作 频 率 是 200MHz ， 而 DDR2-400 的核心工作频率是 100MHz，也就是说 DDR2-400 的延迟要高于 DDR400。 2、封装和发热量： DDR2 内存技术最大的突破点其实不在于用户们所认为的两 倍于 DDR 的传输能力，而是在采用更低发热量、更低功耗的情 况下，DDR2 可以获得更快的频率提升，突破标准 DDR 的 400MHZ 限制。 DDR 内存通常采用 TSOP 芯片封装形式，这种封装形式可以 很好的工作在 200MHz 上，当频率更高时，它过长的管脚就会 产生很高的阻抗和寄生电容，这会影响它的稳定性和频率提升的 难度。这也就是 DDR 的核心频率很难突破 275MHZ 的原因。而 DDR2 内存均采用 FBGA 封装形式。不同于目前广泛应用的 TSOP 封装形式，FBGA 封装提供了更好的电气性能与散热性， 为 DDR2 内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。 DDR2 内存采用 1.8V 电压，相对于 DDR 标准的 2.5V，降 低了不少，从而提供了明显的更小的功耗与更小的发热量，这一 点的变化是意义重大的。 DDR2 采用的新技术： 除了以上所说的区别外，DDR2 还引入了三项新的技术，它 们是 OCD、ODT 和 Post CAS。 OCD（Off-Chip Driver）：也就是所谓的离线驱动调整，DDR II 通过 OCD 可以提高信号的完整性。DDR II 通过调整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）的 电阻值使两者电压相等。使用 OCD 通过减少 DQ-DQS 的倾斜 来提高信号的完整性；通过控制电压来提高信号品质。 ODT：ODT 是内建核心的终结电阻器。我们知道 使用 DDR SDRAM 的主板上面为了防止数据线终端反射信号 需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成本。实际上， 不同的内存模组对终结电路的要求是不一样的，终结电阻的大小 决定了数据线的信号比和反射率，终结电阻小则数据线信号反射 低但是信噪比也较低；终结电阻高，则数据线的信噪比高，但是 信号反射也会增加。因此主板上的终结电阻并不能非常好的匹配 内存模组，还会在一定程度上影响信号品质。DDR2 可以根据自 已的特点内建合适的终结电阻，这样可以保证最佳的信号波形。 使用 DDR2 不但可以降低主板成本，还得到了最佳的信号品质， 这是 DDR 不能比拟的。 Post CAS：它是为了提高 DDR II 内存的利用效率 而设定的。在 Post CAS 操作中，CAS 信号（读写/命令）能够被插到 RAS 信号后面的一个时钟周期，CAS 命令可以在附加延迟 （Additive Latency）后面保持有效。原来的 tRCD（RAS 到 CAS 和延迟）被 AL（Additive Latency）所取代，AL 可以在 0，1，2，3，4 中进 行设置。由于 CAS 信号放在了 RAS 信号后面一个时钟周期，因 此 ACT 和 CAS 信号永远也不会产生碰撞冲突。 总的来说，DDR2 采用了诸多的新技术，改善了 DDR 的诸多不足，虽然它目前有成本高、延迟慢能诸多不足， 但相信随着技术的不断提高和完善，这些问题终将得到解决 接口类型 接口类型是根据内存条金手指上导电触片的 数量来划分的，金手指上的导电触片也习惯称为针脚数（Pin）。 因为不同的内存采用的接口类型各不相同，而每种接口类型所采 用的针脚数各不相同。笔记本内存一般采用 144Pin、200Pin 接 口；台式机内存则基本使用 168Pin 和 184Pin 接口。对应于内存 所采用的不同的针脚数，内存插槽类型也各不相同。目前台式机 系统主要有 SIMM、DIMM 和 RIMM 三种类型的内存插槽，而笔 记本内存插槽则是在 SIMM 和 DIMM 插槽基础上发展而来，基 本原理并没有变化，只是在针脚数上略有改变。 金手指 金手指（connecting finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件， 所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的 导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以 称为“金手指”。金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆 上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。不过因 为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世 纪 90 年代开始锡材料就开始普及，目前主板、内存和显卡等设 备的“金手指”几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器 /工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲。 内存金手指 内存处理单元的所有数据流、电子流正是通过 金手指与内存插槽的接触与 PC 系统进行交换，是内存的输出输 入端口，因此其制作工艺对于内存连接显得相当重要。 内存插槽 最初的计算机系统通过单独的芯片安装内存， 那时内存芯片都采用 DIP（Dual ln-line Package，双列直插式封装）封装，DIP 芯片是通 过安装在插在总线插槽里的内存卡与系统连接，此时还没有正式 的内存插槽。DIP 芯片有个最大的问题就在于安装起来很麻烦， 而且随着时间的增加，由于系统温度的反复变化，它会逐渐从插 槽里偏移出来。随着每日频繁的计算机启动和关闭，芯片不断被 加热和冷却，慢慢地芯片会偏离出插槽。最终导致接触不好，产 生内存错误。 早期还有另外一种方法是把内存芯片直接焊 接在主板或扩展卡里，这样有效避免了 DIP 芯片偏离的问题，但 无法再对内存容量进行扩展，而且如果一个芯片发生损坏，整个 系统都将不能使用，只能重新焊接一个芯片或更换包含坏芯片的 主板，此种方法付出的代价较大，也极为不方便。 对于内存存储器，大多数现代的系统都已采用 单内联内存模块（Single Inline Memory Module，SIMM）或双 内联内存模块（Dual Inline Memory，DIMM）来替代单个内存 芯片。这些小板卡插入到主板或内存卡上的特殊连接器里。 DIMM 与 SIMM 相当类似，不同的只是 DIMM 的 金手指两端不像 SIMM 那样是互通的，它们各自独立传输信号， 因此可以满足更多数据信号的传送需要。同样采用 DIMM， SDRAM 的接口与 DDR 内存的接口也略有不同，SDRAM DIMM 为 168PinDIMM 结构，金手指每面为 84Pin，金手指上有两个卡 口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁； DDRDIMM 则采用 184Pin DIMM 结构，金手指每面有 92Pin， 金手指上只有一个卡口。卡口数量的不同，是二者最为明显的区 别。DDR2 DIMM 为 240pin DIMM 结构，金手指每面有 120Pin， 与 DDR DIMM 一样金手指上也只有一个卡口，但是卡口的位置 与 DDR DIMM 稍微有一些不同，因此 DDR 内存是插不进 DDR2 DIMM 的，同理 DDR2 内存也是插不进 DDRDIMM 的，因此在 一些同时具有 DDR DIMM 和 DDR2 DIMM 的主板上，不会出现 将内存插错插槽的问题。 不同针脚 DIMM 接口对比 为了满足笔记本电脑对内存尺寸的要求， SO-DIMM（Small Outline DIMM Module）也开发了出来，它的尺寸比标准的 DIMM 要小很多，而且引脚数也不相同。同样 SO-DIMM 也根据 SDRAM 和DDR内存规格不同而不同，SDRAM的SO-DIMM只有 144pin 引脚，而 DDR 的 SO-DIMM 拥有 200pin 引脚。此外笔记本内 存还有 MicroDIMM 和 Mini Registered DIMM 两种接口。MicroDIMM 接口的 DDR 为 172pin，DDR2 为 214pin；Mini Registered DIMM 接口为 244pin，主要用于 DDR2 内存。 RIMM 是 Rambus 公司生产的 RDRAM 内存所 采用的接口类型，RIMM 内存与 DIMM 的外型尺寸差不多，金 手指同样也是双面的。RIMM 有也 184 Pin 的针脚，在金手指的中间部分有两个靠的很近 的卡口。RIMM 非 ECC 版有 16 位数据宽度，ECC 版则都是 18 位宽。由于 RDRAM 内存较高的价格，此类内存在 DIY 市场很 少见到，RIMM 接口也就难得一见了。 RDRAM 内存 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 作为单位，可以简写为 M。内存的容 量一般都是 2 的整次方倍，比如 64MB、128MB、256MB 等， 一般而言，内存容量越大越有利于系统的运行。目前台式机中主 流采用的内存容量为 256MB 或 512MB，64MB、128MB 的内存 已较少采用。 系统对内存的识别是以 Byte（字节）为单位，每个 字节由 8 位二进制数组成，即 8bit（比特，也称“位”）。按照计 算机的二进制方式，1Byte=8bit；1KB=1024Byte；1MB=1024KB； 1GB=1024MB；1TB=1024GB。 系统中内存的数量等于插在主板内存插槽上所有 内存条容量的总和，内存容量的上限一般由主板芯片组和内存插 槽决定。不同主板芯片组可以支持的容量不同，比如 Inlel 的 810 和 815 系列芯片组最高支持 512MB 内存，多余的部分无法识别。 目前多数芯片组可以支持到 2GB 以上的内存。此外主板内存插 槽的数量也会对内存容量造成限制，比如使用 128MB 一条的内 存，主板由两个内存插槽，最高可以使用 256MB 内存。因此在 选择内存时要考虑主板内存插槽数量，并且可能需要考虑将来有 升级的余地。 内存电压 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。SDRAM 内存一般工作电压都在 3.3 伏左右，上下浮 动额度不超过 0.3 伏；DDR SDRAM 内存一般工作电压都在 2.5 伏左右，上下 浮动额度不超过 0.2 伏；而 DDR2 SDRAM 内存的工作电压一般在 1.8V 左右。具体 到每种品牌、每种型号的内存，则要看厂家了，但都会遵循 SDRAM 内存 3.3 伏、DDR SDRAM 内存 2.5 伏、DDR2 SDRAM 内存 1.8 伏的 基本要求，在允许的范围内浮动。 颗粒封装 颗粒封装其实就是内存芯片所采用的封装技 术类型，封装就是将内存芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触， 防止外界对芯片的损害。空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气 都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。不同的封 装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身 性能的发挥也起到至关重要的作用。 随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展，电 子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展，因此芯片元 件的封装形式也不断得到改进。芯片的封装技术多种多样，有 DIP、POFP、TSOP、BGA、QFP、CSP 等等，种类不下三十种， 经历了从 DIP、TSOP 到 BGA 的发展历程。芯片的封装技术已经 历了几代的变革，性能日益先进，芯片面积与封装面积之比越来 越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数增 多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便。 • DIP 封装 • TSOP 封装 • BGA 封装 • CSP 封装 DIP 封装 上个世纪的 70 年代，芯片封装基本都采用 DIP （Dual ln-line Package，双列直插式封装）封装，此封装形式在 当时具有适合 PCB（印刷电路板）穿孔安装，布线和操作较为方 便等特点。DIP 封装的结构形式多种多样，包括多层陶瓷双列直 插式 DIP，单层陶瓷双列直插式 DIP，引线框架式 DIP 等。但 DIP 封装形式封装效率是很低的，其芯片面积和封装面积之比为 1：1.86，这样封装产品的面积较大，内存条 PCB 板的面积是固 定的，封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少，内存条容 量也就越小。同时较大的封装面积对内存频率、传输速率、电器 性能的提升都有影响。理想状态下芯片面积和封装面积之比为1： 1 将是最好的，但这是无法实现的，除非不进行封装，但随着封 装技术的发展，这个比值日益接近，现在已经有了 1：1.14 的内 存封装技术。 TSOP 封装 到了上个世纪 80 年代，内存第二代的封装技 术 TSOP 出现，得到了业界广泛的认可，时至今日仍旧是内存封 装的主流技术。TSOP 是“Thin Small Outline Package”的缩写，意思是薄型小尺寸封装。TSOP 内存是在芯片的周围做出引脚，采用 SMT 技术（表面安装技术） 直接附着在 PCB 板的表面。TSOP 封装外形尺寸时，寄生参数(电 流大幅度变化时，引起输出电压扰动) 减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比 较高。同时 TSOP 封装具有成品率高，价格便宜等优点，因此得 到了极为广泛的应用。 TSOP 封装内存 TSOP 封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚 焊接在 PCB 板上的，焊点和 PCB 板的接触面积较小，使得芯片 向 PCB 办传热就相对困难。而且 TSOP 封装方式的内存在超过 150MHz 后，会产品较大的信号干扰和电磁干扰。 ＢGA 封装 20 世纪 90 年代随着技术的进步，芯片集成度 不断提高，I/O 引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路 封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA 封装开始 被应用于生产。BGA 是英文 Ball Grid Array Package 的缩写，即球栅阵列封装。 采用 BGA 技术封装的内存，可以使内存在体 积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA 与 TSOP 相比， 具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。BGA 封装技术使 每平方英寸的存储量有了很大提升，采用 BGA 封装技术的内存 产品在相同容量下，体积只有 TSOP 封装的三分之一；另外，与 传统 TSOP 封装方式相比，BGA 封装方式有更加快速和有效的 散热途径。 BGA 封装内存 BGA 封装的 I/O 端子以圆形或柱状焊点按阵 列形式分布在封装下面，BGA 技术的优点是 I/O 引脚数虽然增加 了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率； 虽然它的功耗增加，但 BGA 能用可控塌陷芯片法焊接，从而可 以改善它的电热性能；厚度和重量都较以前的封装技术有所减 少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装 可用共面焊接，可靠性高。 说到 BGA 封装就不能不提 Kingmax 公司的专 利 TinyBGA 技术，TinyBGA 英文全称为 Tiny Ball Grid Array（小型球栅阵列封装），属于是 BGA 封装技 术的一个分支。是 Kingmax 公司于 1998 年 8 月开发成功的，其 芯片面积与封装面积之比不小于 1:1.14，可以使内存在体积不变 的情况下内存容量提高 2～3 倍，与 TSOP 封装产品相比，其具 有更小的体积、更好的散热性能和电性能。 TinyBGA 封装内存 采用 TinyBGA 封装技术的内存产品在相同容 量情况下体积只有 TSOP 封装的 1/3。TSOP 封装内存的引脚是 由芯片四周引出的，而 TinyBGA 则是由芯片中心方向引出。这 种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传 统的 TSOP 技术的 1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅 大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。采用 TinyBGA 封装芯片可抗高达 300MHz 的外频，而采用传统 TSOP 封装技术最高只可抗 150MHz 的外频。 TinyBGA 封装的内存其厚度也更薄（封装高度 小于 0.8mm），从金属基板到散热体的有效散热路径仅 有 0.36mm。因此，TinyBGA 内存拥有更高的热传导效率，非常适 用于长时间运行的系统，稳定性极佳。 CSP（Chip Scale Package），是芯片级封装的意思。CSP 封装最新一 代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。CSP 封装 可以让芯片面积与封装面积之比超过 1:1.14，已经相当接近 1:1 的理想情况，绝对尺寸也仅有 32 平方毫米，约为普通的 BGA 的 1/3，仅仅相当于 TSOP 内存芯片面积的 1/6。与 BGA 封装相 比，同等空间下 CSP 封装可以将存储容量提高三倍。 CSP 封装内存 CSP 封装内存不但体积小，同时也更薄，其金 属基板到散热体的最有效散热路径仅有 0.2 毫米，大大提高了内 存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度 也随之得到大幅度提高。 CSP 封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩 短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性 能也能得到大幅提升，这也使得 CSP 的存取时间比 BGA 改善 15%－20%。在 CSP 的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡 球焊接在 PCB 板上，由于焊点和 PCB 板的接触面积较大，所以 内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到 PCB 板上 并散发出去。CSP 封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP 的 热阻为 35℃/W，而 TSOP 热阻 40℃/W。 传输标准 内存是计算机内部最为关键的部件之一，其有 很严格的制造要求。而其中的传输标准则代表着对内存速度方面 的标准。不同类型的内存，无论是 SDRAM、DDR SDRAM，还是 RDRAM 都有不同的规格，每种规 格的内存在速度上是各不相同的。传输标准是内存的规范，只有 完全符合该规范才能说该内存采用了此传输标准。比如说传输标 准 PC3200 内存，代表着此内存为工作频率 200MHz，等效频率 为 400MHz 的 DDR 内存，也就是常说的 DDR400。 传输标准术购买内存的首要选择条件之一，它 代表着该内存的速度。目前市场中所有的内存传输标准 有 SDRAM 的 PC100、PC133；DDR SDRAM 的 PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、 PC3500、PC3700；RDRAM 的 PC600、PC800 和 PC1066 等。 • SDRAM 传输标准 • DDR 传输标准 • DDR2 传输标准 • RDRAM 传输标准 SDRAM 传输标准 PC100 PC100 是由 JEDEC 和英特尔共同制订的一个 SDRAM 内存条的标准，符合该标准的内存都称为 PC100，其中 的 100 代表该内存工作频率可达 100MHz。JEDEC （Joint Electron Device Engineering Council），电子元件工业联合会。JEDEC 是由生产 厂商们制定的国际性协议，主要为计算机内存制定。工业标准的 内存通常指的是符合 JEDEC 标准的一组内存。大多数人认为的 PC100 内存，就是该内存能正常工作在前端总线（FSB）100MHz 的系统中。其实 PC100 是一组很严格的规范，它包含有：内存 时钟周期，在 100MHZ 外频工作时值为 10ns；存取时间小于 6ns； PCB 必须为六层板；内存上必须有 SPD 等多方面的规定。 PC100 中还详细的规定了，内存条上电路的各 部分线长最大值与最小值；电路线宽与间距的精确规格；保证 6 层 PCB 板制作（分别为：信号层、电源层、信号层、基层、信 号层），具备完整的电源层与地线层；具备每层电路板间距离的 详细规格；精确符合发送、载入、终止等请求的时间；详细的 EEPROM 编程规格；详细的 SDRAM 组成规格；特殊的标记要求； 电磁干扰抑制；可选镀金印刷电路板等等。由此可见传输标准是 一套相当复杂的内存标准，但具体的内存规范定义，我们没有必 要去详细了解，只要了解内存符合这个规范，那么它的数据传输 能到达多大，它所能提供的性能怎么样那就足够了。 从性能的角度来说，PC100 的内存在主板设置 在 100MHZ 外频，且在主板的 BIOS 选项中 CL 设置为 2，此内 存可以稳定的工作。 PC133 PC133 是威盛公司联合了三星、现代、日立、 西门子、Micron 和 NEC 等数家著名 IT 厂商联合推出的内存标准， 其中的 133 指的是该内存工作频率可达 133MHz。PC133 SDRAM 的数据传输速率可以达到 1.06GB/s。 严格地说，PC133 和 PC100 内存在制造工艺 上没有什么太大的不同，区别只是在制造 PC133 内存时多了一 道"筛选"工序，把内存颗粒中外频超过 133 MHz 的挑选出来，焊接成高档一些的内存。 DDR 传输标准 PC1600 如果按照传统习惯传输标准的命名， PC1600（DDR200）应该是 PC200。在当时 DDR 内存正在与 RDRAM 内存进行下一代内存标准之争，此时的 RDRAM 按照频 率命名应该叫 PC600 和 PC800。这样对于不是很了解的人来说， 自然会认为 PC200 远远落后于 PC600，而 JEDEC 基于市场竞争 的考虑，将 DDR 内存的命名规范进行了调整。传统习惯是按照 内存工作频率来命名，而 DDR 内存则以内存传输速率命名。因 此才有了今天的 PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500 等。 PC1600 的实际工作频率是 100 MHz，而等效 工作频率是 200 MHz，那么它的数据传输率就为“数据传输率＝频 率*每次传输的数据位数”，就是 200MHz*64bit=12800Mb/s，再 除以 8 就换算为 MB 为单位，就是 1600MB/s，从而命名为 PC1600。 DDR2 传输标准 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，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。 目前，已有的标准 DDR2 内存分为 DDR2 400 和 DDR2 533，今后还会有 DDR2 667 和 DDR2 800，其核心频率分别为 100MHz、133MHz、 166MHz 和 200MHz，其总线频率(时钟频率)分别为 200MHz、 266MHz、333MHz 和 400MHz，等效的数据传输频率分别为 400MHz、533MHz、667MHz 和 800MHz，其对应的内存传输 带宽分别为 3.2GB/sec、4.3GB/sec、5.3GB/sec 和 6.4GB/sec， 按照其内存传输带宽分别标注为 PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300 和 PC2 6400。 RDRAM 传输标准 PC600 RDRAM 仍旧采用习惯的内存频率来命名。 PC600 的工作频率为 300 MHz，而其也是时钟上升期和下降期都传输数据， 因此其等效频率为 600 MHz，所以命名为 PC600。 PC800 PC800 的工作频率为 400 MHz，而其也是时 钟上升期和下降期都传输数据，因此其等效频率为 800 MHz， 所以命名为 PC800。 PC1066 PC1066 的工作频率为 533 MHz，而其也是时 钟上升期和下降期都传输数据，因此其等效频率为 1066 MHz，所以命名为 PC1066。 内存负责向 CPU 提供运算所需的原始数据， 而目前 CPU 运行速度超过内存数据传输速度很多，因此很多情 况下 CPU 都需要等待内存提供数据，这就是常说的“CPU 等待 时间”。内存传输速度越慢，CPU 等待时间就会越长，系统整体 性能受到的影响就越大。因此，快速的内存是有效提升 CPU 效 率和整机性能的关键之一。 在实际工作时，无论什么类型的内存，在数据 被传输之前，传送方必须花费一定时间去等待传输请求的响应， 通俗点说就是传输前传输双方必须要进行必要的通信，而这种就 会造成传输的一定延迟时间。CL 设置一定程度上反映出了该内 存在 CPU 接到读取内存数据的指令后，到正式开始读取数据所 需的等待时间。不难看出同频率的内存，CL 设置低的更具有速 度优势。 上面只是给大家建立一个基本的 CL 概念，而 实际上内存延迟的基本因素绝对不止这些。内存延迟时间有个专 门的术语叫“Latency”。要形象的了解延迟，我们不妨把内存当 成一个存储着数据的数组，或者一个 EXCEL ，要确定每个 数据的位置，每个数据都是以行和列编排序号来标示，在确定了 行、列序号之后该数据就唯一了。内存工作时，在要读取或写入 某数据，内存控制芯片会先把数据的列地址传送过去，这个 RAS 信号（Row Address Strobe，行地址信号）就被激活，而在转 化到行数据前，需要经过几个执行周期，然后接下来 CAS 信号 （Column Address Strobe，列地址信号）被激活。在 RAS 信号和 CAS 信号之间的几个执行周期就是 RAS-to-CAS 延迟时间。在 CAS 信号被执行之后同样也需要几个执行周期。此执行周期在使用标 准 PC133 的 SDRAM 大约是 2 到 3 个周期；而 DDR RAM 则是 4 到 5 个周期。在 DDR 中，真正的 CAS 延迟时间则是 2 到 2.5 个执行周期。RAS-to-CAS 的时间则视技 术而定，大约是 5 到 7 个周期，这也是延迟的基本因素。 CL 设置较低的内存具备更高的优势，这可以 从总的延迟时间来表现。内存总的延迟时间有一个计算公式，总 延迟时间=系统时钟周期×CL 模式数+存取时间（tAC）。首先来 了解一下存取时间（tAC）的概念，tAC 是 Access Time from CLK 的缩写，是指最大 CAS 延迟时的最大数输入 时钟，是以纳秒为单位的，与内存时钟周期是完全不同的概念， 虽然都是以纳秒为单位。存取时间（tAC）代表着读取、写入的 时间，而时钟频率则代表内存的速度。 举个例子来计算一下总延迟时间，比如一条 DDR333 内存其存取时间为 6ns，其内存时钟周期为 6ns（DDR 内存时钟周期＝1X2/内存频率，DDR333 内存频率为 333，则可 计算出其时钟周期为 6ns）。我们在主板的 BIOS 中将其 CL 设置 为 2.5，则总的延迟时间＝6ns X2.5＋6ns＝21ns，而如果 CL 设置为 2，那么总的 延迟时间＝6ns X2＋6ns＝18 ns，就减少了 3ns 的时间。 从总的延迟时间来看，CL 值的大小起到了很 关键的作用。所以对系统要求高和喜欢超频的用户通常喜欢购买 CL 值较低的内存。目前各内存颗粒厂商除了从提高内存时钟频 率来提高 DDR 的性能之外，已经考虑通过更进一步的降低 CAS 延迟时间来提高内存性能。不同类型内存的典型 CL 值并不相同， 例如目前典型 DDR 的 CL 值为 2.5 或者 2，而大部分 DDR2 533 的延迟参数都是 4 或者 5，少量高端 DDR2 的 CL 值可以达到 3。 不过，并不是说 CL 值越低性能就越好，因为 其它的因素会影响这个数据。例如，新一代处理器的高速缓存较 有效率，这表示处理器比较少地直接从内存读取数据。再者，列 的数据会比较常被存取，所以 RAS-to-CAS 的发生几率也大，读 取的时间也会增多。最后，有时会发生同时读取大量数据的情形， 在这种情形下，相邻的内存数据会一次被读取出来，CAS 延迟时 间只会发生一次。 选择购买内存时，最好选择同样 CL 设置的内 存，因为不同速度的内存混插在系统内，系统会以较慢的速度来 运行，也就是当 CL2.5 和 CL2 的内存同时插在主机内，系统会 自动让两条内存都工作在 CL2.5 状态，造成资源浪费 ECC 校验 ECC 内存即纠错内存，简单的说，其具有发现 错误，纠正错误的功能，一般多应用在高档台式电脑/服务器及 图形工作站上，这将使整个电脑系统在工作时更趋于安全稳定。 内存是一种电子器件，在其工作过程中难免会 出现错误，而对于稳定性要求高的用户来说，内存错误可能会引 起致命性的问题。内存错误根据其原因还可分为硬错误和软错 误。硬件错误是由于硬件的损害或缺陷造成的，因此数据总是不 正确，此类错误是无法纠正的；软错误是随机出现的，例如在内 存附近突然出现电子干扰等因素都可能造成内存软错误的发生。 为了能检测和纠正内存软错误，首先出现的是 内存“奇偶校验”。内存中最小的单位是比特，也称为“位”，位 有只有两种状态分别以 1 和 0 来标示，每 8 个连续的比特叫做一 个字节（byte）。不带奇偶校验的内存每个字节只有 8 位，如果 其某一位存储了错误的值，就会导致其存储的相应数据发生变 化，进而导致应用程序发生错误。而奇偶校验就是在每一字节（8 位）之外又增加了一位作为错误检测位。在某字节中存储数据之 后，在其 8 个位上存储的数据是固定的，因为位只能有两种状态 1 或 0，假设存储的数据用位标示为 1、1、1、0、0、1、0、1， 那么把每个位相加（1＋1＋1＋0＋0＋1＋0＋1＝5），结果是奇 数。对于偶校验，校验位就定义为 1，反之则为 0；对于奇校验， 则相反。当 CPU 读取存储的数据时，它会再次把前 8 位中存储 的数据相加，计算结果是否与校验位相一致。从而一定程度上能 检测出内存错误，奇偶校验只能检测出错误而无法对其进行修 正，同时虽然双位同时发生错误的概率相当低，但奇偶校验却无 法检测出双位错误。 ECC（Error Checking and Correcting，错误检查和纠正）内存，它同样也是 在数据位上额外的位存储一个用数据加密的代码。当数据被写入 内存，相应的 ECC 代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚 才存储的数据时，保存下来的 ECC 代码就会和读数据时产生的 ECC 代码做比较。如果两个代码不相同，他们则会被解码，以确 定数据中的那一位是不正确的。然后这一错误位会被抛弃，内存 控制器则会释放出正确的数据。被纠正的数据很少会被放回内 存。假如相同的错误数据再次被读出，则纠正过程再次被执行。 重写数据会增加处理过程的开销，这样则会导致系统性能的明显 降低。如果是随机事件而非内存的缺点产生的错误，则这一内存 地址的错误数据会被再次写入的其他数据所取代。 使用 ECC 校验的内存，会对系统的性能造成 不小的影响，不过这种纠错对服务器等应用而言是十分重要的， 带 ECC 校验的内存价格比普通内存要昂贵许多。 内存基本知识大全内存基本知识大全内存基本知识大全内存基本知识大全 内存是主板上重要的部件之一，它是存储 CPU 与外围设备沟通 的数据与程序的部件。在主机中，内存所存储的数据或程序有些 是永久的，有些是暂时的，所以内存就有不同形式的功能与作用， 而且存储数据的多少也关系着内存的容量大小，传送数据的快慢 也关系着内存的速度，这些都跟内存的种类与功能有关。现将内 存重要的分类介绍如下： 内存的品牌 内存有许多不同的品牌，这些不同的品牌加载于主板上，它们的 排列组合就关系着主板的性能和整个系统的稳定性。除了 CPU、 主板外，内存是一个关键的部件。每家厂商对于内存的规格、容 量以及电路的特性都有不同的要求，所以对于在主板上使用的内 存是否有不良的反应都应留意，尤其是高容量、高速度、新规格 的内存，在选用时更应注意其特性，现将世界各国生产内存的厂 商列出如下 ★日本系列： Panasonic（松下）代号：MN NEC（日本电器）代号：MC Mitsubishi（三菱）代号： MH Fujitsu （富士通）代号：MB Hitachi（日立）代号： HM Toshiba （东芝）代号： TMM OkI（冲电气）代号：MSM Sharp（夏普）代号： LH Sanyo（三洋）代号：LC Seiko（精工）代号：SRM Sony（索尼）代号：CXK ★美国系列： Motorola （摩托罗拉）代号：MCM NS（国民半导体）代号： NS TI（ 德州仪器）代号： TMS Micron（美光）代号：MT AMD（美国超微）代号： AM Performance 代号：P IDT（艾迪特）代号：IDT ★欧洲系列：Semens（德国西门于）代号：Semens SGS（意大利汤拇逊）代号：T ★台湾系列：联华 代号： UMC 茂矽 代号：Mosel（MX） 德基 代号： Texas 矽成 代号：Is 华邦 代号：Winboard 华撇隆 代号：HMC ★韩国系列： Samsung（三星）代号：KM Goldstar（金星）代号： GOldStar Hyundai（ 韩国现代）代号： HY 两种内存新技术动态 为了充分挖掘内存中更多的性能，几种内存新技术正进入高档微 机。这些新内存的特点是： 1.EDO DRAM EDO（Extend Data Out,扩充数据输出）DRAM 是一种操作效率 更高的单周期内存，它在 CAS 周期处延迟数据的滞留，因为可 维持更长的数据有效时间，这样无需拓宽数据总线也增加了带 宽。 EDO 内存是目前奔腾机中运用最多的一种内容，这种内存在工 作时，允许 CPU 高效地用上次访问的尾部覆盖某次内存访问的 首部；单个内存访问并没有更快，但一连串内存访问的完成时间 比标准的快页模式 DRAM 要少。 2、同步高速内存 我们常说的高速缓存一般采用异步 SRAM，它的访问速度相对 DRAM 来说已大大提高了，但相对 CPU 来说仍较慢。目前，有 一种更新的同步 SRAM 的高速缓存出现在奔腾机的主板上。例 如，在 120MHz 和更快的奔腾微机的主板上，均采用了 Intel 的 Triton 芯片组，该芯片组支持一种称为流水线突发（pipelined burst）高速缓存的特殊同步高速缓存，其中访问速度大大地提高。 除 了 上 述 两 种 新 技 术 外 ， 还 有 新 型 的 同 步 DRAM 技 术 和 RambusDRAM 的系统，这种技术采用 25OMHz 时钟速度极快 地传送大批突发数据。 内存的速度 内存的存取速度关系着 CPU 对内存读写的时间，所以不同型号 规格的内存就有不同的速度，如ROM就有27010-20，27010-15 等不同的速度。DRAM 也有 411000-7、411000－6 等不同的速 度，这些编号后面的 20 代表 200ns，-15 代表 150ns，-7 代表 70ns，-6 代表 60ns，所以 RAM 的速度比 ROM 的速度快很多。 当电脑一启动时，把 BIOS RoM 中的程序拷贝至 DRAM 内，以 后 CPU 直接与较快的 DRAM 联络即可，这就是我们所谓的 ShadowRAM。 内存有它不同的规格和速度，在不同电路、不同设备也有不同的 单位，现将它的应用说明如下： ms， Milli Second（毫妙） us： Micro Second（微秒） ns： Nano Second （纳秒） 数据的传送速度： 以 ms 为单位，如硬盘的平均存取速度 17ms、12ms 等。 以 us 为单位，如 DRAM 每隔 15us 更新充电一次。 以 ns 为单位、如内存的存取速度： RAM： 41256-8，8 即表示 80ns。 411000-7，7 即表示 70ns。 411000-6，6 即表示 60ns。 ROM： 27256-20， 20 即表示 200ns。 27512-15，15 即表示 150ns。 常规内存（Conventional Memory） 常规内存在内存分配表中占用最前面的位置，从 0KB 到 640KB （地址 000000H～109FFFFH），共占 640KB 的容量。因为它在 内存的最前面并且在 DOS 可管理的内存区，我们又称之为 Low Dos Memory（低 DOS 内存），或称为基本内存（Base Memory）， 使用此空间的程序有 BIOS 操作系统、DOS 操作系统、外围设备 的驱动程序、中断向量表、一些常驻的程序、空闲可用的内存空 间、以及一般的应用软件等都可在此空间执行。由此可见，在 DOS 下的应用程序及其操作系统，挤在如此狭窄拥挤的空间里， 640KB的容量已经不够使用，这是因为最早使用的 CPU是 8088， 其寻址的地址信号线只有 20 条线，能够寻址的空间只有 lMB， 也就是祖先留下的祖产不多，受到先天硬件 CPU 寻址的限制。 因此在规划内存给各个系统以及 DOS 下的一些套装应用软件使 用时，在先天内存不足环境下，“省吃俭用”来分配这点内存， MS-DOS 可以控制和管理 1MB 的内存空间，常规内存占了 640KB，其他的 384KB 保留给 BIOS ROM 及其他各种扩展卡使 用。这 640KB 的常规内存基本上分两部分，一部分给各种不同 的操作系统程序使用，另一部分给数据、程序的使用。 上位内 存（UMB） UMB 是英文 Upper Memory Block 的缩写，是常规内存上面一 层的内存（64OKB～1024KB），我们又称之为 DOS 高端内存（地 址为 0A0000H～0FFFFFH）。由于 PC 的老祖先把 DOS 使用的内 存限定在 640KB 的框框里，所以大家都想尽办法要突破 640KB 的紧箍罩以摆脱 640KB 的限制，让 DOS 的一些程序摆脱 640KB 藩篱。在 DOS 可以控制的 1MB 内存空间中，常规内存占了 640KB，其余的 384KB 的上位内存（UMB）保留给 BIOS ROM、 显示卡和其他各种扩展卡使用，但是还有一些保留空间未使用， 所以在 DOS 5.0 以上的版本，即有突破 640KB 的能耐，允许使 用常规内存上面的 384KB 的上位内存 UMB（地址 0A0000H～ OFFFFFlH），但是要超越传统的 640KB，必须有一些条件和操作， 其条件和操作如下： ◎386 以上的电脑和 384KB 以上的扩展内存。 ◎DOS 5．0 以上的版本。 ◎CONFIG.SYS 设置 Devuce=C:＼DOS＼HIMEM.SYS（扩展内 存 XMS 驱动程序）。 ◎ CONFIG.SYS 设 置 Device=C: ＼ DOS ＼ EMM386 ． EXE ， NOEMS（扩充内存 EMS 模拟驱动程序）。 ◎CONFIG.SYS 设置 DOS=HIGH，UMB。 高端内存区（HMA） HMA是英文High Memory Area的缩写。它是1024KB至1088KB 之间的 64KB 内存，称为高端内存区，其地址为 100000H～ 1OFFEFH 或以上，CPU 在实地址模式下以 Segment:OFFSET（段 地址：偏移量）方式来寻址，其寻址的最大逻辑内存空间为（FFFF： FFFF），即 10FFEFH，此已超过 8088 CPU 的 20 条线所能寻址 的 lMB 的上限，故 286CPU 的地址线有 24 条，只要把 A20 地 址信号线的“逻辑门”打开，即可使用此 64KB 范围的内存，这 段内存乃在实地址模式下。一般说 HMA 是 64KB，其实是指 lMB 以上至我们现在 CPU 所能寻址的广大空间 4GB，它们都称为高 端内存区（HMA），如何去打开 A20 地址线（A20Gate，逻辑门） 以上的内存，只要在 DOS5.0 或以上版本中使用扩展内存驱动程 序，其操作如下： 在 CONFIG 设置驱动程序： ◎286 以上的电脑和 lMB 以上的内存。 ◎DOS 5．0 以上的版本。 ◎Device＝c：＼DOS＼HIMEM.SYS（扩展内存 XMS 驱动程序）。 ◎DOS=HIGH ◎打开 A20 地址线， A20Gate（逻辑门）=1，即可寻址 lMB 内 存以上的空间。 ◎A20 地址线没有打开， A20 Gate＝O，不能寻址 lMB 内存以 上的空间。 ◎A20 Gate 信号由软件驱动键盘 BIOS 8042 或芯片组产生。 EMB 是英文 Extended Memory Block（扩展内存块）的缩写，扩 展内存是指 lMB 以上的内存空间，其地址是从 100000H 开始， 连续不断向上扩展的内存，所以把这种内存称为 EMB（Extended Memory Block）。扩展内存取决于 CPU 的寻址 能力， 286 CPU 可寻址到 16MB, 386 CPU 以上至 Pentium II CPU 可寻址到 4GB。但是，有些主板上芯片组的实际地址译码 电路并没有为可寻址那么大的地址空间（现在内存控制器有 的在 CPU 芯片中了，不在北桥中了。会跳过地址译码电路由 CPU 直接寻址控制？？？？），如 286 AT 的主板上最大寻址空间只到 4MB，Pentium 系列主板目前的最大扩展内存也只到 1GB，距实 际 CPU 的寻址空间还有一段距离。对于这些扩展内存，由于超 过了 DOS 的寻址范围，并不能直接被实地址模式的 BIOS 或 DOS 操作系统所使用，只能用于存放数据，除非使用了 DOS 的扩展 器（DOSExtender），或使用 Windows3.1/Windows 95/Windows NT/OS2 等，在保护模式下供不同操作系统使用。要使电脑主机 能使用扩展内存，还需要一些扩展内存驱动程序（XMS）来加以 驱动和设置，其驱动程序是 DOS5.O 以上的版本或 Windows 所 附带的 HIMEM.SYS，其在 CONFIG.SYS 下设置为： ◎Device=C:\DOS\HIMEM.SYS。 ◎扩展内存是 lMB 以上连续的内存。 ◎进入扩展内存程序，必须在保护模式下。 ◎进入扩展内存，必须先打开 CPU 的 A20 逻辑门，使内存寻址 连续。 ◎在主板由键盘 BIOS 8042 的 A20 逻辑门信号输出或芯片组来 打开。 ◎A20 逻辑门信号是实地址模式和保护地址模式的切换开关。 ◎执行驱动扩展内存，在实地址模式有 64KB 高端内存的扩展。 ◎扩展至顶端的最大内存，对 DOS 而言，只能存放数据。 扩充内存（EMS） EMS 是英文 Expanded Memory Specification（扩充内存规范） 的缩写，是由 LOtus／Intel/Microsoft 三家公司制订。扩充内存 是利用 1MB 内存中 64KB 的内存区，此内存区为连续的 4 页， 每页为 16KB 的实际页内存，它们映射（Memory Mapping）到 EMS 卡上广大空间的逻辑页内存， EMS 4.0 版本驱动程序其映 射的内存区为 1MB 内任意大小的内存，映射的扩充内存空间为 32MB，这是另一种扩充内存的方法。一般我们常用比较方便的 DOS5．0 以上版本，在 386 CPU 以上有虚拟 86 和分页的能力， 在 EMS Emulator 模拟程序的控制下，使用扩展内存的广大空间 来作为映射的内存，其驱动程序和操作如下： ◎主板和 CPU 为 386CPU 以上有虚拟 86 及 4KB 分页的能力。 ◎使用扩充内存驱动程序（EMS），必须先执行扩展内存驱动程 序（EMS）。 ◎使用 DOS 5.0 以上版本，有 EMS Emulator 扩充内存模拟程序