1、内存知识大全内存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
2、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： TM
3、S 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
4、些新内存的特点是： 1.EDO DRAM 方案 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
5、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、4110006等不同的速度，这些编号后面的20代表
6、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、
7、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000000H109FFFFH），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、DO
8、S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
9、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（64OKB1024KB），我们又称之为DOS高端内存（地址为0A0000H0FFFFFH）。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
10、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0A0000HOFFFFFlH），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 50以上的版本。 CONFIG.SYS设置Devuce=C:DOSHIMEM.SYS（扩展内存XMS驱动程序）。 CONFIG.SYS设置Device=C:DOSEMM386EXE， NOEMS（扩充内存EMS模拟驱动程序）。 CONFIG.SYS设置DOS=HIGH，UMB。 高
11、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100000H1OFFEFH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，
12、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 50以上的版本。 Devicec：DOSHIMEM.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 GateO，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 Me
13、mory 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设计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1
14、GB，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:DOSHIMEM.SYS。 扩展内存是lMB以上连续的内存
15、。 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LOtusIntel/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
16、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DOS50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
17、程序EMM386.EXE的程序来实现主板上扩展内存的映射。即在CONFIG.SYS设置：Device=C:DOSEMM386.EXE 扩充内存是非连续性的内存，它是用DOS内存的存储体开关（Bank Switch）分页切换映射到EMS的内存空间。 闪速存储器 什么叫闪速存储器（Flash Memory），闪速存储器是目前取代传统的EPROM和EEPROM的主要非挥发性（永久性）的存储器，目前大部分586主板的BIOS都使用闪速存储器，因为闪速存储器具有以下各项优点： 具有较快的速度（70ns-200ns）。 有节能的管理（Auto Sleep和Standby），低功率和低工作电压的功能。 更新
18、数据方便，不须清除即可更改数据。 可由硬件或软件来控制数据的保护。 在电脑外围设备和通信设备中广泛应用。 目前586电脑使用容量为1MB（bit）的闪速存储器，686电脑使用容量为2MB（bit）的闪速存储器。 DRAM内存DRAM是英文Dynamic RAM的缩写，其意思是动态随机存取内存，它是目前主板上使用的主要内存，因为它的集成度高，较小的体积即可获得较大的容量，而且价格低，所以是目前最常使用的内存。一般主机的内存容量即为DRAM的容量，虽然DRAM内存有容量大，价格低的优点，但是它也有缺点，主板必须有一个刷新电路与之相配合，对它的存储数据作刷新的操作，否则它的数据就会消失，因为它内部存
19、储的数据是靠电容的充电来保存的，而电容会放电，故每隔一段时间就要对DRAM进行刷新（充电，预充电时间）。这种刷新操作会影响CPU对DRAM内存存取的效率，DRAM因为是主板主要使用的内存，所以主板在特性和内部的电路也作了一番改进，使之支持不同功能的DRAM。现将DRAM的特点归纳如下： 优点：集成度高，相同的体积可获得较大容量，价格便宜。 缺点：主板必须要有一个刷新的电路，这会影响CPU对DRAM内存的存取，影响CPU的工作效率。 DRAM使用的系统： 作为CPU与主要数据的暂时存取的内存。 作为CPU与外围设备显示卡数据的缓冲器或其他家电设备的内存。 SRAM存储器 SRAM是英文Stati
20、c RAM的缩写，它是一种具有静志存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对DRAM刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积，在主板上哪些是SRAM呢？ 一种是置于CPU与主存间的高速缓存，它有两种规格：一种是固定在主板上的高速缓存（Cache Memory）；另一种是插在卡槽上的COAST（Cache On A Stick）扩充用的高速缓存，
21、另外在CMOS芯片1468l8的电路里，它的内部也有较小容量的128字节SRAM，存储我们所设置的配置数据。还有为了加速CPU内部数据的传送，自80486CPU起，在CPU的内部也设计有高速缓存，故在Pentium CPU就有所谓的L1 Cache（一级高速缓存）和L2Cache（二级高速缓存）的名词，一般L1 Cache是内建在CPU的内部，L2 Cache是设计在CPU的外部，但是Pentium Pro把L1和L2 Cache同时设计在CPU的内部，故Pentium Pro的体积较大。最新的Pentium II又把L2 Cache移至CPU内核之外的黑盒子里。SRAM显然速度快，不需要刷新
22、的操作，但是也有另外的缺点，就是价格高，体积大，所以在主板上还不能作为用量较大的主存。现将它的特点归纳如下： 优点，节能、速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。 缺点，集成度低，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。 SRAM使用的系统： CPU与主存之间的高速缓存。 CPU内部的L1L2或外部的L2高速缓存。 CPU外部扩充用的COAST高速缓存。 CMOS 146818芯片（RTCMOS SRAM）。 PB（Pipeline Burst，流水线突发式）SRAM 提高主机系统性能的方法除了更换速度较快、频率较高的主板、CPU以及扩充增加一些主存外，就是
23、要使用支持PB SRAM芯片组的主板，什么叫PB SRAM？它是一种SRAM存储器，也是一种高速缓存（Cache Memory）。它是主板上使用的速度较快的高速缓存，是一种在材质和电路工艺改进的SRAM。根据测试结果，可以给CPU超频两极，较少的费用可以获得较佳的性能。传统长方形的异步SRAM，其工作电压为5V，为以前486主板所使用，由于速度容量的限制，已无法满足现在快速CPU的需求，现已淘汰不用。现在的主板都用速度较快，容量较大的同步PB SRAM，其工作电压为3.3V，其形状为较大的四方形，一般PB SRAM在主板上有两种规格。 一种是PB SRAM芯片组固定在主板上，一般为256KB或
24、512KB，为现在大部分的主板采用。 另一种是PB SRAM模块的方式，插在主板PB SRAM的插槽上，一般我们称之为COAST（Cache On A stick）插槽，由于主板的品牌和规格不同，它们安装的方法和注意事项也不尽相同。这种高速缓存在较新的主板上已淘汰不用。度较快，有的传送速度较慢，其中RAM的速度就比ROM的速度快，主存RAM的速度一般为50至70ns，而ROM的速度则为150至200ns，所以在主机系统的BIOS Setup（BIOS设置程序），就设置有所谓ShadowRAM的操作。电脑启动时，系统就会把主机系统的BIOSROM或VGA卡上的VideoBIOS ROM程序全部载
25、入DRAM内存中，并且将存储有这些程序的内存区改为只读状态。以后凡是CPU要执行系统BIOS中的程序或Video BIOS中的程序，都会自动转至速皮较快的Shadow RAM中执行，如此即可加快CPU的处理速度和屏幕图像的显示，一般电脑一启动，系统即会自动将BIOS ROM和Video ROM设置为Shadow的操作，以加快系统的速度。动态DRAM内部的数据是靠电容特性存储的，但电容会放电，所以使用动态DRAM内存就需要有数据刷新（Refresh）时钟的电路，在几个ms之内必须对DRAM完成充电，否则动态DRAM内存内的数据就会因放电而丢失。因此，动态内存内部结构就好像一个会漏水的茶壶，假如不
26、在一个固定的时间去加水添满的话，里面的光（数据就会消失）。在PC标准的电路里是每隔15 us即充电一况在4ms之内完成整个充电操作。由于CPU的速度越越快，使得DRAM的速度越来越跟不上CPU的处理速度，所以CPU必须增加儿个等待周期，让DRAM刷新充电以后再继续工作，如此势必影响CPU的工作效率，故在AT时代的主板则有交替（Interleave）刷新DRAM内存的设计，即主板必须至少有两组存储休（Bank），当一个存储体供CPU存取数据时，另一个存储体就进行数据刷新，如此才不会牺牲CPU的工作效率。另一种方式为DRAM Page Mode（DRAM页面模式），一般在CPU对DRAM进行读写的
27、一个周期中，我们只能对一个地址进行存取，但是，采用页面模武是将内存的列地址固定，而连续改变内存的行地址，如此可得到一个连续地址的页区块内存，而使CPU能够存取范围较大的数据，而达到CPU快速存取数据的目的。另外，改进DRAM数据读写周期的触发电路和材质，采用具有较佳节能特性的动态内存，在CMOS的设置中对DRAM的刷新周期进行一番调整，延长对DRAM刷新充电的时间周期，减少对CPU操作的干扰，这都是增加CPU工作效率的方法。所以，要使内存系统发挥其性能，一方面是延长刷新的时间，另一方面是改进DRAM本身的电路和材质，提高速度，如此内存才能跟上速度一直在倍增的CPU。 在我们的主板上除了有主要的
28、内存外，还有高速缓存。顾名恩义，高速缓存最主要的目的是提高CPU与内存之间数据的传送速度，所以高速缓存在电路的设计上，则置于CPU与主存DRAM之间。当CPU从外围设备读取数据时，经CPU加以处理，再将数据写入主存DRAM中，在写入过程中路经高速缓存，此时会将写入主存DRAM的地址记录在TagSRAM（标记SRAM）内，并将刚才写入主存DRAM中的数据拷贝一份至高速缓存的SRAM内，以备CPU下次就近取用，而不必到较远的DRAM中读取，如此即可加快CPU的存取速度。目前主板高速缓存的规格有256KB和512KB两种容量，购买时应根据当时的价差选购。 主板的高速缓存其容量只有256KB或是512
29、KB，再扩充的容量还是有限的，要把主存几十MB的数据全部拷贝过来是不可能的，因此高速缓存还是无法取代主存的地位，所以只有把经常要读写的数据拷贝到高速缓存内，但是CPU要存取的数据是否在高速缓存内呢？那就涉及到CPU对高速缓存读写的命中率（Hit Ratio）当CPU要读取主存中的数据时，检查高速缓存系统的Tag SRAM的地址数据，当高速缓存内有一份所需的数据时，高速缓存总线的仲裁电路就会将高速缓存系统的大门打，让CPU直接到高速缓存系统中存取数据， CPU就近取村，即可快速存取所要的数据。但是，假如CPU所要存取的数据并不在高速缓存中时，高速缓存总线的仲裁电路就不会将高速缓存至统的大门打开C
30、PU只有跑到比较远的主存，根据数据的地址去存取所需要的数据了。 Tag SRAM 什么叫Tag SRAM，即标记的静态随机存取存储器，它是在高速缓存系统中配合高速缓存的附加SRAM，它也是高速缓存，只是用在高速缓存电路中记录地址数据，当CPU要读取主存某一个地址中的数据时，会先到高速缓存电路中去寻找，对高速缓存系统的Tag SRAM所记录的地址数据进行搜寻和对比，当高速缓存内也存有此地址的数据时，高速缓存总线的仲裁控制电路即将数据读取传回CPU，若对比Tag SRAM记录的地址数据而找不到此数据的地址时，CPU就会到主存读取数据。 当CPU要往主存写入某一个地址的数据时 ，到主存写入数据，然后
31、再到高速缓存电路，对比高速缓存系统的Tag SRAM所记录的地址，当高速缓存内也存有此地址的数据时，则更新高速缓存内的数据以保持主存与高速缓存数据的一致性。对比高速缓存系统Tag SRAM所记录的地址是否为CPU所需读取数据的地址，对应了高速缓存内数据读取的机率，即所谓的命中率（Hit Ratio），命中率的多少要看高速缓存容量的大小、电路的设计、以及执行程序数据的内容，这些都与高速缓存的命中率有关。 内存的ECC 什么叫内存的ECC， ECC是英文Error Check Correct的缩写，其中文的意思是“差错检查与纠正”，是目前功能较强、价格较高的芯片组才支持的功能，如Pentium的8
32、243OHX的芯片组、Pentium II的8244OFX/82440LX82440BX等芯片组，这些芯片组支持内存ECC校验功能。 ECC的功能不但使内存具有数据检查的能力，而且使内存具备了数据错误修正的功能，以前奇偶校验的是8比特（bit）的数据，用一比特的奇偶校验位来检查数据的正确性，但是具有ECC功能的内存则用4比特来检查8比特的数据是否正确。当CPU读取时，若有一个比特的数据错误，则ECC内存会根据原先存在四个比特中的检测比特，定位那个比特错误，而且会将错误的数据加以校正。这种DRAM内存在整个系统中较稳定，一般用于局域网络的文件服务器，或Internet的服务器，当然其价格也较贵。 如何进行内存的奇偶校验 内存的奇偶校验（Parity Check），在主机系统中，它是对内存和数据读写的一种检查电路，检查写到主存的
