高二 电子出版社 《计算机组装与维护》第四章内存课件

1 4.1内存概述 4.2内存分类 4.3内存的性能指标 4.4内存的发展历程 4.5主流内存与选购原则 4.6计算机中的数制及数制转换 第四章　内存 2 内存（memory）也被称内存存储器或主存储器，主要用于存取计算机的程序和数据，是CPU与外存之间进行数据交换的通道和桥梁。所以内存的数据吞吐量（带宽）会在很大程度上影响CPU性能的发挥。 4.1内存概述 CPU 内存 硬盘 3 4.2内存分类 ROM是Read-Only Memory的缩写，最大的特点是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。所以在计算机系统中ROM用于存放基本输入输出系统，也就是我们常说的BIOS。 可擦除可编程ROM (EPROM)芯片可重复擦除和写入，解决了ROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器 电可擦除可编程只读内存EEPROM也叫电可擦写ROM。它的工作原理与EPROM类似，但是擦除的方式是使用高电场来完成，因此不需要透明窗。 闪存（Flash Memory）是一种长寿命的非易失性的存储器，是电可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，比EEPROM的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS（基本输入输出系统） 4 4.2内存分类 RAM是Random Access Memory易挥发性随机存取存储器，断电时将丢失其存储内容，按照RAM的内部结构不同，可分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。 静态随机存储器SRAM是相对动态来说的、只要电源不撤除，写入SRAM的信息就不会消失，不需要刷新电路，同时在读出时不破坏原来存放的信息，一经写入可多次读出。优点是读写速度快，但因结构复杂、成本高、功耗大的原因它只适用于容量小、要求高速读写的场合，所以SRAM在计算机系统中用在CPU的内置一、二、三级缓存(Cache)上。 动态随机存储器DRAM是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息，因为保存在DRAM中的信息会随着电容器的漏电而会逐渐丢失（一般信息保存时间为2ms左右），所以为了保证DRAM中的数据安全，要进行周期性的刷新（充电的过程）。 DRAM的优点：结构简单、集成度较高、成本低能实现大容量存储 DRAM的缺点：因为周期性地做刷新操作所以速度慢 结合DRAM的优缺点它在计算机系统中是用来做主内存的，也就是人们说的内存条。 5 4.3内存的性能指标 容量 内存条所能存储的数据总量就是它的容量， 386以前 64K 128K 256K 512K 486时期 1MB 2MB 4MB 8MB PentiumⅢ 64MB 128MB 256MB 512M Pentium4 1GB 2GB 4GB 8GB 位宽 286以前 8位 386/486时期 32位 Pentium以后 64位 4.3内存的性能指标 6 频率 内存的速度可以用效数据传输频率来描述 486时期 几十MHz PentiumⅡ、Ⅲ时期 几百MHz Pentium4时期 1GHz以上 带宽 我们将单位时间内内存的最大理论数据吞吐量称为内存带宽。 DDR3-1600的数据带宽，方法如下： 数据带宽=有效数据传输频率×位宽=1600MHz×64÷8=12.8GB 7 内存的发展历程 在80286系统刚推出的时候，内存条采用了30pin SIMM（Single In-line Memory Modules，单边接触内存模组）接口，容量为256kb，必须是由8 片数据位和1 片校验位组成1 个bank，正因如此，我们见到的30pin SIMM一般是四条一起使用。自1982年PC进入民用市场一直到现在，搭配80286处理器的30pin SIMM 内存是内存领域的开山鼻祖 8 内存的发展历程 72线内存（DRAM、EDO DRAM） 在386和486时代，此时CPU字长已经达到32bit，所以30pin SIMM 内存再也无法满足需求，其较低的内存带宽已经成为急待解决的瓶颈，所以此时支持32bit快速页模式存取胡72pin SIMM 内存的出现使内存带宽得以大幅度提升。72pin SIMM内存单条容量一般为1～4MB，在80386和80486上单条使用、在Pentium上成对使用。 9 内存的发展历程 168线SDRAM内存 1996年Intel推出了Pentium MMX系列以及AMD K6处理器面世后，EDO DRAM内存就变成了计算机系统的瓶颈，这又一次推动了内存技术的提升