记忆体

记忆体

记忆体是电脑中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。电脑中所有程式的运行都是在记忆体中进行的,因此记忆体的性能对电脑的影响非常大。记忆体(Memory)也被称为记忆体储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算资料,以及与硬碟等外部存储器交换的资料。只要电脑在运行中,CPU就会把需要运算的资料调到记忆体中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,记忆体的运行也决定了电脑的稳定运行。 记忆体是由记忆体晶片、电路板、金手指等部分组成的。

  • 中文名称
    记忆体
  • 外文名称
    Memory
  • 所属
    电脑
  • 别称
    记忆体储器

基本简介

记忆体是电脑中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。电脑中所有程式的运行都是在记忆体中进行的,因此记忆体的性能对电脑的影响非常大。 记忆体(Memory)也被称为记忆体储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算资料,以及与硬碟等外部存储器交换的资料。只要电脑在运行中,CPU就会把需要运算的资料调到记忆体中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,记忆体的运行也决定了电脑的稳定运行。 记忆体是由记忆体晶片、电路板、金手指等部分组成的。  

在电脑的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程式和资料的部件,对于电脑来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称记忆体储器(简称记忆体,港台称之为记忆体)。

记忆体又称主存,是CPU能直接定址的存储空间,由半导体器件製成。记忆体的特点是存取速率快。记忆体是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程式,如Windows作业系统、打字软体、游戏软体等,一般都是安装在硬碟等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入记忆体中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在记忆体中进行的。就好比在一个书房裏,存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存,而我们工作的办公桌就是记忆体。通常我们把要永久储存的、大量的资料存储在外存上,而把一些临时的或少量的资料和程式放在记忆体上,当然记忆体的好坏会直接影响电脑的运行速度。

结构原理

记忆体就是暂时存储程式以及资料的地方,比如当我们在使用WPS处理文稿时,当你在键盘上敲入字元时,它就被存入记忆体中,当你选择存档时,记忆体中的资料才会被存入硬(磁)盘。在进一步理解它之前,还应认识一下它的物理概念。

记忆体一般採用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),唯读存储器(ROM),以及高速快取(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。(synchronous)SDRAM 同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚,这是目前PENTIUM及以上机型使用的记忆体。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时锺锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时锺周期,以相同的速度同步工作,每一个时锺脉沖的上升沿便开始传递资料,速度比EDO记忆体提高50%。DDR(DOUBLE DATA RATE)RAM :SDRAM的更新换代产品,他允许在时锺脉沖的上升沿和下降沿传输资料,这样不需要提高时锺的频率就能加倍提高SDRAM的速度。

唯读存储器(ROM)

ROM表示唯读存储器(Read Only Memory),在製造ROM的时候,信息(资料或程式)就被存入并永久储存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器停电,这些资料也不会丢失。ROM一般用于存放电脑的基本程式和资料,如BIOS ROM。其物理外形一般是双列直插式(DIP)的集成块。

随机存储器

随机存储器(Random Access Memory)表示既可以从中读取资料,也可以写入资料。当机器电源关闭时,存于其中的资料就会丢失。我们通常购买或升级的记忆体条就是用作电脑的记忆体,记忆体条(SIMM)就是将RAM集成块集中在一起的一小块电路板,它插在电脑中的记忆体插槽上,以减少RAM集成块佔用的空间。目前市场上常见的记忆体条有1G/条,2G/条,4G/条等。

高速缓沖存储器

Cache也是我们经常遇到的概念,也就是平常看到的一级快取(L1 Cache)、二级快取(L2 Cache)、三级快取(L3 Cache)这些资料,它位于CPU与记忆体之间,是一个读写速度比记忆体更快的存储器。当CPU向记忆体中写入或读出资料时,这个资料也被存储进高速缓沖存储器中。当CPU再次需要这些资料时,CPU就从高速缓沖存储器读取资料,而不是访问较慢的记忆体,当然,如需要的资料在Cache中没有,CPU会再去读取记忆体中的资料。

物理存储器

物理存储器和存储地址空间是两个不同的概念。但是由于这两者有十分密切的关系,而且两者都用B、KB、MB、GB来度量其容量大小,因此容易产生认识上的混淆。初学者弄清这两个不同的概念,有助于进一步认识记忆体储器和用好记忆体储器。

物理存储器是指实际存在的具体存储器晶片。如主机板上装插的记忆体条和装载有系统的BIOS的ROM晶片,显示卡上的显示RAM晶片和装载显示BIOS的ROM晶片,以及各种适配卡上的RAM晶片和ROM晶片都是物理存储器。

存储地址空间是指对存储器编码(编码地址)的範围。所谓编码就是对每一个物理存储单元(一个位元组)分配一个号码,通常叫作“编址”。分配一个号码给一个存储单元的目的是为了便于找到它,完成资料的读写,这就是所谓的“定址”(所以,有人也把地址空间称为定址空间)。

地址空间的大小和物理存储器的大小并不一定相等。举个例子来说明这个问题:某层楼共有17个房间,其编号为801~817。这17个房间是物理的,而其地址空间採用了三位编码,其範围是800~899共100个地址,可见地址空间是大于实际房间数量的。

对于386以上档次的微机,其地址汇流排为32位,因此地址空间可达2的32次方,即4GB。(虽然如此,但是我们一般使用的一些作业系统例如windows xp、却最多只能识别或者使用3.25G的记忆体,64位的作业系统能识别并使用4G和4G以上的的记忆体,

好了,现在可以解释为什麽会产生诸如:常规记忆体、保留记忆体、上位记忆体、高端记忆体、扩充记忆体和扩展记忆体等不同记忆体类型。

奇/偶校验

奇/偶校验(ECC)是资料传送时採用的一种校正资料错误的一种方式,分为奇校验和偶校验两种。

如果是採用奇校验,在传送每一个位元组的时候另外附加一位作为校验位,当实际资料中“1”的个数为偶数的时候,这个校验位就是“1”,否则这个校验位就是“0”,这样就可以保证传送资料满足奇校验的要求。在接收方收到资料时,将按照奇校验的要求检测资料中“1”的个数,如果是奇数,表示传送正确,否则表示传送错误。

同理偶校验的过程和奇校验的过程一样,只是检测资料中“1”的个数为偶数。

CL延迟

CL反应时间是衡定记忆体的另一个标志。CL是CAS Latency的缩写,指的是记忆体存取资料所需的延迟时间,简单的说,就是记忆体接到CPU的指令后的反应速度。一般的参数值是2和3两种。数位越小,代表反应所需的时间越短。在早期的PC133记忆体标準中,这个数值规定为3,而在Intel重新製订的新规範中,强製要求CL的反应时间必须为2,这样在一定程度上,对于记忆体厂商的晶片及PCB的组装工艺要求相对较高,同时也保证了更优秀的品质。因此在选购品牌记忆体时,这是一个不可不察的因素。

还有另的诠释:记忆体延迟基本上可以解释成是系统进入资料进行存取操作就序状态前等待记忆体回响的时间。打个形象的比喻,就像你在餐馆裏用餐的过程一样。你首先要点菜,然后就等待服务员给你上菜。同样的道理,记忆体延迟时间设定的越短,电脑从记忆体中读取资料的速度也就越快,进而电脑其他的性能也就越高。这条规则双双适用于基于英特尔以及AMD处理器的系统中。由于没有比2-2-2-5更低的延迟,因此国际记忆体标準组织认为以现在的动态记忆体技术还无法实现0或者1的延迟。

通常情况下,我们用4个连着的阿拉伯数位来表示一个记忆体延迟,例如2-2-2-5。其中,第一个数位最为重要,它表示的是CAS Latency,也就是记忆体存取资料所需的延迟时间。第二个数位表示的是RAS-CAS延迟,接下来的两个数位分别表示的是RAS预充电时间和Act-to-Precharge延迟。而第四个数位一般而言是它们中间最大的一个。

记忆体频率

记忆体主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示记忆体的速度,它代表着该记忆体所能达到的最高工作频率。记忆体主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。记忆体主频越高在一定程度上代表着记忆体所能达到的速度越快。记忆体主频决定着该记忆体最高能在什麽样的频率正常工作。目前较为主流的记忆体频率是800MHz的DDR2记忆体,以及一些记忆体频率更高的DDR3记忆体。

大家知道,电脑系统的时锺速度是以频率来衡量的。晶体振蕩器控製着时锺速度,在石英晶片上加上电压,其就以正弦波的形式震动起来,这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来,这一变化的电流就是时锺信号。而记忆体本身并不具备晶体振蕩器,因此记忆体工作时的时锺信号是由主机板晶片组的北桥或直接由主机板的时锺发生器提供的,也就是说记忆体无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主机板来决定的。

DDR记忆体和DDR2记忆体的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是记忆体颗粒实际的工作频率,但是由于DDR记忆体可以在脉沖的上升和下降沿都传输资料,因此传输资料的等效频率是工作频率的两倍;而DDR2记忆体每个时锺能够以四倍于工作频率的速度读/写资料,因此传输资料的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是400/533/667/800MHz。

产品分类

这裏需要明确的是,我们讨论的不同记忆体的概念是建立在定址空间上的。IBM推出的第一台PC机採用的CPU是8088晶片,它只有20根地址线,也就是说,它的地址空间是1MB。 

PC机的设计师将1MB中的低端640KB用作RAM,供DOS及应用程式使用,高端的384KB则保留给ROM、影片适配卡等系统使用。从此,这个界限便被确定了下来并且沿用至今。低端的640KB就被称为常规记忆体即PC机的基本RAM区。保留记忆体中的低128KB是显示缓沖区,高64KB是系统BIOS(基本输入/输出系统)空间,其余192KB空间留用。从对应的物理存储器来看,基本记忆体区只使用了512KB晶片,佔用0000至7FFFF这512KB地址。显示记忆体区虽有128KB空间,但对单色显示器(MDA卡)只需4KB就足够了,因此只安装4KB的物理存储器晶片,佔用了B0000至B0FFF这4KB的空间,如果使用彩色显示器(CGA卡)需要安装16KB的物理存储器,佔用B8000至BBFFF这16KB的空间,可见实际使用的地址範围都小于允许使用的地址空间。

在当时(1980年末至1981年初)这麽“大”容量的记忆体对PC机使用者来说似乎已经足够了,但是随着程式的不断增大,图象和声音的不断丰富,以及能访问更大记忆体空间的新型CPU相继出现,最初的PC机和MS-DOS设计的局限性变得越来越明显。

扩充记忆体

到1984年,即286被普遍接受不久,人们越来越认识到640KB的限製已成为大型程式的障碍,这时,Intel和Lotus,这两家硬、软体的杰出代表,联手製定了一个由硬体和软体相结合的方案,此方法使所有PC机存取640KB以上RAM成为可能。而Microsoft刚推出Windows不久,对记忆体空间的要求也很高,因此它也及时加入了该行列。

在1985年初,Lotus、Intel和Microsoft三家共同定义了LIM-EMS,即扩充记忆体规範,通常称EMS为扩充记忆体。当时,EMS需要一个安装在I/O槽口的记忆体扩充卡和一个称为EMS的扩充记忆体管理程式方可使用。但是I/O插槽的地址线只有24位(ISA汇流排),这对于386以上档次的32位机是不能适应的。所以,现在已很少使用记忆体扩充卡。现在微机中的扩充记忆体通常是用软体如DOS中的EMM386把扩展记忆体模拟或扩充记忆体来使用。所以,扩充记忆体和扩展记忆体的区别并不在于其物理存储器的位置,而在于使用什麽方法来读写它。下面将作进一步介绍。

前面已经说过扩充存储器也可以由扩展存储器模拟转换而成。EMS的原理和XMS不同,它採用了页帧方式。页帧是在1MB空间中指定一块64KB空间(通常在保留记忆体区内,但其物理存储器来自扩展存储器),分为4页,每页16KB。EMS存储器也按16KB分页,每次可交换4页内容,以此方式可访问全部EMS存储器。符合EMS的驱动程式很多,常用的有EMM386.EXE、QEMM、TurboEMS、386MAX等。DOS和Windows中都提供了EMM386.EXE。

扩展记忆体

我们知道,286有24位地址线,它可定址16MB的地址空间,而386有32位地址线,它可定址高达4GB的地址空间,为了区别起见,我们把1MB以上的地址空间称为扩展记忆体XMS(eXtend memory)。

在386以上档次的微机中,有两种存储器工作方式,一种称为实地址方式或实方式,另一种称为保护方式。在实方式下,物理地址仍使用20位,所以最大定址空间为1MB,以便与8086兼容。保护方式採用32位物理地址,定址範围可达4GB。DOS系统在实方式下工作,它管理的记忆体空间仍为1MB,因此它不能直接使用扩展存储器。为此,Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS-DOS下扩展记忆体的使用标準,即扩展记忆体规範XMS。我们常在Config.sys档案中看到的Himem.sys就是管理扩展记忆体的驱动程式。

扩展记忆体管理规範的出现迟于扩充记忆体管理规範。

高端记忆体

在实方式下,记忆体单元的地址可记为:

段地址:段内偏移

通常用十六进位写为XXXX:XXXX。实际的物理地址由段地址左移4位再和段内偏移相加而成。若地址各位均为1时,即为FFFF:FFFF。其实际物理地址为:FFF0+FFFF=10FFEF,约为1088KB(少16位元组),这已超过1MB範围进入扩展记忆体了。这个进入扩展记忆体的区域约为64KB,是1MB以上空间的第一个64KB。我们把它称为高端记忆体区HMA(High Memory Area)。HMA的物理存储器是由扩展存储器取得的。因此要使用HMA,必须要有物理的扩展存储器存在。此外HMA的建立和使用还需要XMS驱动程式HIMEM.SYS的支持,因此只有装入了HIMEM.SYS之后才能使用HMA。

上位记忆体

为了解释上位记忆体的概念,我们还得回过头看看保留记忆体区。保留记忆体区是指640KB~1024KB(共384KB)区域。这部分区域在PC诞生之初就明确是保留给系统使用的,使用者程式无法插足。但这部分空间并没有充分使用,因此大家都想对剩余的部分打主意,分一块地址空间(注意:是地址空间,而不是物理存储器)来使用。于是就得到了又一块记忆体区域UMB。

UMB(Upper Memory Blocks)称为上位记忆体或上位记忆体块。它是由挤佔保留记忆体中剩余未用的空间而产生的,它的物理存储器仍然取自物理的扩展存储器,它的管理驱动程式是EMS驱动程式。

影子记忆体

对于细心的读者,可能还会发现一个问题:即是对于装有1MB或1MB以上物理存储器的机器,其640KB~1024KB这部分物理存储器如何使用的问题。由于这部分地址空间已分配为系统使用,所以不能再重复使用。为了利用这部分物理存储器,在某些386系统中,提供了一个重定位功能,即把这部分物理存储器的地址重定位为1024KB~1408KB。这样,这部分物理存储器就变成了扩展存储器,当然可以使用了。但这种重定位功能在当今高档机器中不再使用,而把这部分物理存储器保留作为Shadow存储器。Shadow存储器可以佔据的地址空间与对应的ROM是相同的。Shadow由RAM组成,其速度大大高于ROM。当把ROM中的内容(各种BIOS程式)装入相同地址的Shadow RAM中,就可以从RAM中访问BIOS,而不必再访问ROM。这样将大大提高系统性能。因此在设定CMOS参数时,应将相应的Shadow区设为允许使用(Enabled)。

经过上面分析,记忆体储器的划分可归纳如下:

基本记忆体佔据0~640KB地址空间。

保留记忆体 佔据640KB~1024KB地址空间。分配给显示缓沖存储器、各适配卡上的ROM和系统ROM BIOS,剩余空间可作上位记忆体UMB。UMB的物理存储器取自物理扩展存储器。此範围的物理RAM可作为Shadow RAM使用。

上位记忆体(UMB)利用保留记忆体中未分配使用的地址空间建立,其物理存储器由物理扩展存储器取得。UMB由EMS管理,其大小可由EMS驱动程式设定。

高端记忆体(HMA) 扩展记忆体中的第一个64KB区域(1024KB~1088KB)。由HIMEM.SYS建立和管理。

XMS记忆体符合XMS规範管理的扩展记忆体区。其驱动程式为HIMEM.SYS。

EMS记忆体 符合EMS规範管理的扩充记忆体区。其驱动程式为EMM386.EXE等。

记忆体:随机存储器(RAM),主要存储正在运行的程式和要处理的资料。

频率

记忆体主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示记忆体的速度,它代表着该记忆体所能达到的最高工作频率。记忆体主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。记忆体主频越高在一定程度上代表着记忆体所能达到的速度越快。内

记忆体频率测尝试

存主频决定着该记忆体最高能在什麽样的频率正常工作。目前较为主流的记忆体频率是800MHz的DDR2记忆体,以及一些记忆体频率更高的DDR3记忆体。

大家知道,电脑系统的时锺速度是以频率来衡量的。晶体振蕩器控製着时锺速度,在石英晶片上加上电压,其就以正弦波的形式震动起来,这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来,这一变化的电流就是时锺信号。而记忆体本身并不具备晶体振蕩器,因此记忆体工作时的时锺信号是由主机板晶片组的北桥或直接由主机板的时锺发生器提供的,也就是说记忆体无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主机板来决定的。

DDR记忆体和DDR2记忆体的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是记忆体颗粒实际的工作频率,但是由于DDR记忆体可以在脉沖的上升和下降沿都传输资料,因此传输资料的等效频率是工作频率的两倍;而DDR2记忆体每个时锺能够以四倍于工作频率的速度读/写资料,因此传输资料的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz,而等效频率分别是400/533/667/800MHz。

其他记忆体

SRAM

SRAM(Static RAM)意为静态随机存储器。SRAM资料不需要通过不断地重新整理来储存,因此速度比DRAM(动态随机存储器)快得多。但是SRAM具有的缺点是:同容量相比DRAM需要非常多的电晶体,发热量也非常大。因此SRAM难以成为大容量的主存储器,通常只用在CPU、GPU中作为快取,容量也只有几十K至几十M。

SRAM目前发展出的一个分支是eSRAM(Enhanced SRAM),为增强型SRAM,具备更大容量和更高运行速度。

RDRAM

RDRAM是由RAMBUS公司推出的记忆体。RDRAM记忆体条为16bit,但是相比同期的SDRAM具有更高的运行频率,性能非常强。

然而它是一个非开放的技术,记忆体厂商需要向RAMBUS公司支付授权费。并且RAMBUS记忆体的另一大问题是不允许空通道的存在,必须成对使用,空闲的插槽必须使用终结器。因此,除了短寿的Intel i820和i850晶片组对其提供支持外,PC平台没有支持RAMBUS记忆体的晶片组。

可以说,它是一个优秀的技术,但不是一个成功的商业产品。

XDR RAM

XDR记忆体是RDRAM的升级版。依旧由RAMBUS公司推出。XDR就是“eXtreme Data Rate”的缩写。

XDR依旧存在RDRAM不能大面普及的那些不足之处。因此,XDR记忆体的套用依旧非常有限。比较常见的只有新力的PS3游戏机。

Fe-RAM

铁电存储器是一种在断电时不会丢失内容的非易失存储器,具有高速、高密度、低功耗和抗辐射等优点。由于资料是通过铁元素的磁性进行存储,因此,铁电存储器无需不断重新整理资料。其运行速度将会非常乐观。而且它相比SRAM需要更少的电晶体。它被业界认为是SDRAM的最有可能的替代者。

MRAM

磁性存储器。它和Fe-RAM具有相似性,依旧基于磁性物质来记录资料。

OUM

相变存储器。

奥弗辛斯基(Stanford Ovshinsky)在1968年发表了第一篇关于非晶体相变的论文,创立了非晶体半导体学。一年以后,他首次描述了基于相变理论的存储器:材料由非晶体状态变成晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的反光特徵和电阻特徵,因此可以利用非晶态和晶态分别代表“0”和“1”来存储资料。

产品发展

在电脑诞生初期并不存在记忆体条的概念,最早的记忆体是以磁芯的形式排列线上路上,每个磁芯与电晶体组成的一个双稳态电路作为一比特(BIT)的存储器,每一比特都要有玉米粒大小,可以想象一间的机房只能装下不超过百k位元组左右的容量。后来才出线现了焊接在主机板上集成记忆体晶片,以记忆体晶片的形式为电脑的运算提供直接支持。那时的记忆体晶片容量都特别小,最常见的莫过于256K×1bit、1M×4bit,虽然如此,但这相对于那时的运算任务来说却已经绰绰有余了。

记忆体条的诞生

记忆体晶片的状态一直沿用到286初期,鑒于它存在着无法拆卸更换的弊病,这对于电脑的发展造成了现实的阻碍。有鑒于此,记忆体条便应运而生了。将记忆体晶片焊接到事先设计好的印刷线路板上,而电脑主机板上也改用记忆体插槽。这样就把记忆体难以安装和更换的问题彻底解决了。

在80286主机板发布之前,记忆体并没有被世人所重视,这个时候的记忆体是直接固化在主机板上,而且容量只有64 ~256KB,对于当时PC所运行的工作程式来说,这种记忆体的性能以及容量足以满足当时软体程式的处理需要。不过随着软体程式和新一代80286硬体平台的出现,程式和硬体对记忆体性能提出了更高要求,为了提高速度并扩大容量,记忆体必须以独立的封装形式出现,因而诞生了“记忆体条”概念。

在80286主机板刚推出的时候,记忆体条採用了SIMM(Single In-lineMemory Modules,单边接触记忆体模组)接口,容量为30pin、256kb,必须是由8 片资料位和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 记忆体是记忆体领域的开山鼻祖。

随后,在1988 ~1990 年当中,PC 技术迎来另一个发展高峰,也就是386和486时代,此时CPU 已经向16bit 发展,所以30pin SIMM 记忆体再也无法满足需求,其较低的记忆体频宽已经成为急待解决的瓶颈,所以此时72pin SIMM 记忆体出现了,72pin SIMM支持32bit快速页模式记忆体,记忆体频宽得以大幅度提升。72pin SIMM记忆体单条容量一般为512KB ~2MB,而且仅要求两条同时使用,由于其与30pin SIMM 记忆体无法兼容,因此这个时候PC业界毅然将30pin SIMM 记忆体淘汰出局了。

EDO DRAM(Extended Date Out RAM 外扩充资料模式存储器)记忆体,这是1991 年到1995 年之间盛行的记忆体条,EDO DRAM同FPM DRAM(Fast Page Mode RAM 快速页面模式存储器)极其相似,它取消了扩展资料输出记忆体与传输记忆体两个存储周期之间的时间间隔,在把资料传送给CPU的同时去访问下一个页面,故而速度要比普通DRAM快15~30%。工作电压为一般为5V,频宽32bit,速度在40ns以上,其主要套用在当时的486及早期的Pentium电脑上。

在1991 年到1995 年中,让我们看到一个尴尬的情况,那就是这几年记忆体技术发展比较缓慢,几乎停滞不前,所以我们看到此时EDO DRAM有72 pin和168 pin并存的情况,事实上EDO 记忆体也属于72pin SIMM 记忆体的範畴,不过它採用了全新的定址方式。EDO 在成本和容量上有所突破,凭借着製作工艺的飞速发展,此时单条EDO 记忆体的容量已经达到4 ~16MB。由于Pentium及更高级别的CPU资料汇流排宽度都是64bit甚至更高,所以EDO DRAM与FPM DRAM都必须成对使用。

SDRAM时代

自Intel Celeron系列以及AMD K6处理器以及相关的主机板晶片组推出后,EDO DRAM记忆体性能再也无法满足需要了,记忆体技术必须彻底得到个革新才能满足新一代CPU架构的需求,此时记忆体开始进入比较经典的SDRAM时代。

第一代SDRAM 记忆体为PC66 规範,但很快由于Intel 和AMD的频率之争将CPU外频提升到了100MHz,所以PC66记忆体很快就被PC100记忆体取代,接着133MHz 外频的PIII以及K7时代的来临,PC133规範也以相同的方式进一步提升SDRAM 的整体性能,频宽提高到1GB/sec以上。由于SDRAM 的频宽为64bit,正好对应CPU 的64bit 资料汇流排宽度,因此它只需要一条记忆体便可工作,便捷性进一步提高。在性能方面,由于其输入输出信号保持与系统外频同步,因此速度明显超越EDO 记忆体。

不可否认的是,SDRAM 记忆体由早期的66MHz,发展后来的100MHz、133MHz,尽管没能彻底解决记忆体频宽的瓶颈问题,但此时CPU超频已经成为DIY使用者永恆的话题,所以不少使用者将品牌好的PC100品牌记忆体超频到133MHz使用以获得CPU超频成功,值得一提的是,为了方便一些超频使用者需求,市场上出现了一些PC150、PC166规範的记忆体。

尽管SDRAM PC133记忆体的频宽可提高频宽到1064MB/S,加上Intel已经开始着手最新的Pentium 4计画,所以SDRAM PC133记忆体不能满足日后的发展需求,此时,Intel为了达到独佔市场的目的,与Rambus联合在PC市场推广Rambus DRAM记忆体(称为RDRAM记忆体)。与SDRAM不同的是,其採用了新一代高速简单记忆体架构,基于一种类RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集电脑)理论,这个理论可以减少资料的复杂性,使得整个系统性能得到提高。

在AMD与Intel的竞争中,这个时候是属于频率竞备时代,所以这个时候CPU的主频在不断提升,Intel为了盖过AMD,推出高频PentiumⅢ以及Pentium 4 处理器,因此Rambus DRAM记忆体是被Intel看着是未来自己的竞争杀手锏,Rambus DRAM记忆体以高时锺频率来简化每个时锺周期的资料量,因此记忆体频宽相当出色,如PC 1066 1066 MHz 32 bits频宽可达到4.2G Byte/sec,Rambus DRAM曾一度被认为是Pentium 4 的绝配。

尽管如此,Rambus RDRAM 记忆体生不逢时,后来依然要被更高速度的DDR“掠夺”其宝座地位,在当时,PC600、PC700的Rambus RDRAM 记忆体因出现Intel820 晶片组“失误事件”、PC800 Rambus RDRAM因成本过高而让Pentium 4平台高高在上,无法获得大众使用者拥戴,种种问题让Rambus RDRAM胎死腹中,Rambus曾希望具有更高频率的PC1066 规範RDRAM来力挽狂澜,但最终也是拜倒在DDR 记忆体面前。

DDR时代

DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)简称DDR,也就是“双倍速率SDRAM”的意思。DDR可以说是SDRAM的升级版本,DDR在时锺信号上升沿与下降沿各传输一次资料,这使得DDR的资料传输速度为传统SDRAM的两倍。由于仅多採用了下降缘信号,因此并不会造成能耗增加。至于定址与控製信号则与传统SDRAM相同,仅在时锺上升缘传输。

DDR 记忆体是作为一种在性能与成本之间折中的解决方案,其目的是迅速建立起牢固的市场空间,继而一步步在频率上高歌猛进,最终弥补记忆体频宽上的不足。第一代DDR200 规範并没有得到普及,第二代PC266 DDR SRAM(133MHz时锺×2倍资料传输=266MHz频宽)是由PC133 SDRAM记忆体所衍生出的,它将DDR 记忆体带向第一个高潮,目前还有不少赛扬和AMD K7处理器都在採用DDR266规格的记忆体,其后来的DDR333记忆体也属于一种过度,而DDR400记忆体成为目前的主流平台选配,双通道DDR400记忆体已经成为800FSB处理器搭配的基本标準,随后的DDR533 规範则成为超频使用者的选择对象。

DDR2时代

随着CPU 性能不断提高,我们对记忆体性能的要求也逐步升级。不可否认,紧紧依高频率提升频宽的DDR迟早会力不从心,因此JEDEC 组织很早就开始酝酿DDR2 标準,加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台开始对DDR2记忆体的支持,所以DDR2记忆体将开始演义记忆体领域的今天。

DDR2 能够在100MHz 的发信频率基础上提供每插脚最少400MB/s 的频宽,而且其接口将运行于1.8V 电压上,从而进一步降低发热量,以便提高频率。此外,DDR2 将融入CAS、OCD、ODT 等新性能指标和中断指令,提升记忆体频宽的利用率。从JEDEC组织者阐述的DDR2标準来看,针对PC等市场的DDR2记忆体将拥有400、533、667MHz等不同的时锺频率。高端的DDR2记忆体将拥有800、1000MHz两种频率。DDR-II记忆体将採用200-、220-、240-针脚的FBGA封装形式。最初的DDR2记忆体将採用0.13微米的生产工艺,记忆体颗粒的电压为1.8V,容量密度为512MB。

记忆体技术在2005年将会毫无悬念,SDRAM为代表的静态记忆体在五年内不会普及。QBM与RDRAM记忆体也难以挽回颓势,因此DDR与DDR2共存时代将是铁定的事实。

PC-100的“传人”除了PC一133以外,VCM(VirXual Channel Memory)也是很重要的一员。VCM即“虚拟通道存储器”,这也是目前大多数较新的晶片组支持的一种记忆体标準,VCM记忆体主要根据由NEC公司开发的一种“快取式DRAM”技术製造而成,它集成了“通道快取”,由高速暂存器进行配置和控製。在实现高速资料传输的同时,VCM还维持着对传统SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM记忆体称为VCM SDRAM。VCM与SDRAM的差别在于不论是否经过CPU处理的资料,都可先交于VCM进行处理,而普通的SDRAM就只能处理经CPU处理以后的资料,所以VCM要比SDRAM处理资料的速度快20%以上。目前可以支持VCM SDRAM的晶片组很多,包括:Intel的815E、VIA的694X等。

3.RDRAM

Intel在推出:PC-100后,由于技术的发展,PC-100记忆体的800MB/s频宽已经不能满足需求,而PC-133的频宽提高并不大(1064MB/s),同样不能满足日后的发展需求。Intel为了达到独佔市场的目的,与Rambus公司联合在PC市场推广Rambus DRAM(DirectRambus DRAM)。

Rambus DRAM是:Rambus公司最早提出的一种记忆体规格,採用了新一代高速简单记忆体架构,基于一种RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集电脑)理论,从而可以减少资料的复杂性,使得整个系统性能得到提高。Rambus使用400MHz的16bit汇流排,在一个时锺周期内,可以在上升沿和下降沿的同时传输资料,这样它的实际速度就为400MHz×2=800MHz,理论频宽为(16bit×2×400MHz/8)1.6GB/s,相当于PC-100的两倍。另外,Rambus也可以储存9bit位元组,额外的一比特是属于保留比特,可能以后会作为:ECC(ErroI·Checking and Correction,错误检查修正)校验位。Rambus的时锺可以高达400MHz,而且仅使用了30条铜线连线记忆体控製器和RIMM(Rambus In-line MemoryModules,Rambus内嵌式记忆体模组),减少铜线的长度和数量就可以降低资料传输中的电磁干扰,从而快速地提高记忆体的工作频率。不过在高频率下,其发出的热量肯定会增加,因此第一款Rambus记忆体甚至需要自带散热风扇。

DDR3时代

DDR3相比起DDR2有更低的工作电压,从DDR2的1.8V降落到1.5V,性能更好更为省电;DDR2的4bit预读升级为8bit预读。DDR3目前最高能够达到2000Mhz的速度,尽管目前最为快速的DDR2记忆体速度已经提升到800Mhz/1066Mhz的速度,但是DDR3记忆体模组仍会从1066Mhz起跳。

一、DDR3在DDR2基础上採用的新型设计:

1.8bit预取设计,而DDR2为4bit预取,这样DRAM核心的频率只有接口频率的1/8,DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。

2.採用点对点的拓朴架构,以减轻地址/命令与控製汇流排的负担。

3.採用100nm以下的生产工艺,将工作电压从1.8V降至1.5V,增加非同步重置(Reset)与ZQ校準功能。部分厂商已经推出1.35V的低压版DDR3记忆体。

即将到来的DDR4时代

记忆体厂商预计在2012年,DDR4时代将开啓,起步频率降至1.2V,而频率提升至2133MHz,次年进一步将电压降至1.0V,频率则实现2667MHz。

新一代的DDR4记忆体将会拥有两种规格。根据多位半导体业界相关人员的介绍,DDR4记忆体将会是Single-endedSignaling( 传统SE信号)方式DifferentialSignaling( 差分信号技术)方式并存。其中AMD公司的PhilHester先生也对此表示了确认。预计这两个标準将会推出不同的晶片产品,因此在DDR4记忆体时代我们将会看到两个互不兼容的记忆体产品。

相关问题

延迟问题

从上表可以看出,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记忆体拥有两倍于标準DDR记忆体的4BIT预读取能力。换句话说,虽然DDR2和DDR一样,都採用了在时锺的上升延和下降延同时进行资料传输的基本方式,但DDR2拥有两倍于DDR的预读取系统命令资料的能力。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记忆体中,后者的记忆体延时要慢于前者。举例来说,DDR 200和DDR2-400具有相同的延迟,而后者具有高一倍的频宽。实际上,DDR2-400和DDR 400具有相同的频宽,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。

封装和发热量

DDR2记忆体技术最大的突破点其实不在于使用者们所认为的两倍于DDR的传输能力,而是在採用更低发热量、更低功耗的情况下,DDR2可以获得更快的频率提升,突破标準DDR的400MHZ限製。

DDR记忆体通常採用TSOP晶片封装形式,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记忆体均採用FBGA封装形式。不同于目前广泛套用的TSOP封装形式,FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性,为DDR2记忆体的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。

DDR2记忆体採用1.8V电压,相对于DDR标準的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採用的新技术

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;通过控製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的主机板上面为了防止资料线终端反射信号需要大量的终结电阻。它大大增加了主机板的製造成本。实际上,不同的记忆体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资料线的信号比和反射率,终结电阻小则资料线信号反射低但是信噪比也较低;终结电阻高,则资料线的信噪比高,但是信号反射也会增加。因此主机板上的终结电阻并不能非常好的匹配记忆体模组,还会在一定程度上影响信号品质。DDR2可以根据自己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不但可以降低主机板成本,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记忆体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信号后面的一个时锺周期,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中进行设定。由于CAS信号放在了RAS信号后面一个时锺周期,因此ACT和CAS信号永远也不会产生碰撞沖突。

总的来说,DDR2採用了诸多的新技术,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。

DDR3与DDR2几个主要的不同之处

1.突发长度(Burst Length,BL)

由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(Burst Length,BL)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的资料突发传输,届时可通过A12地址线来控製这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3记忆体中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控製(如4bit顺序突发)。

2.定址时序(Timing)

就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL範围一般在2~5之间,而DDR3则在5~11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的範围是0~4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

3.DDR3新增的重置(Reset)功能

重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门準备了一个引脚。DRAM业界很早以前就要求增加这一功能,如今终于在DDR3上实现了。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3记忆体将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,以节约电力。

在Reset期间,DDR3记忆体将关闭内在的大部分功能,所有资料接收与传送器都将关闭,所有内部的程式装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时锺电路将停止工作,而且不理睬资料汇流排上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

4.DDR3新增ZQ校準功能

ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校準引擎(On-Die Calibration Engine,ODCE)来自动校验资料输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令后,将用相应的时锺周期(在加电与初始化之后用512个时锺周期,在退出自重新整理操作后用256个时锺周期、在其他情况下用64个时锺周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校準。

5.参考电压分成两个

在DDR3系统中,对于记忆体系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为资料汇流排服务的VREFDQ,这将有效地提高系统资料汇流排的信噪等级。

6.点对点连线(Point-to-Point,P2P)

这是为了提高系统性能而进行的重要改动,也是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个记忆体控製器只与一个记忆体通道打交道,而且这个记忆体通道只能有一个插槽,因此,记忆体控製器与DDR3记忆体模组之间是点对点(P2P)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(Point-to-two-Point,P22P)的关系(双物理Bank的模组),从而大大地减轻了地址/命令/控製与资料汇流排的负载。而在记忆体模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标準DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔电)、FB-DIMM2(伺服器)之分,其中第二代FB-DIMM将採用规格更高的AMB2(高级记忆体缓沖器)。

面向64位构架的DDR3显然在频率和速度上拥有更多的优势,此外,由于DDR3所採用的根据温度自动自重新整理、局部自重新整理等其它一些功能,在功耗方面DDR3也要出色得多,因此,它可能首先受到移动设备的欢迎,就像最先迎接DDR2记忆体的不是台式机而是伺服器一样。在CPU外频提升最迅速的PC台式机领域,DDR3未来也是一片光明。目前Intel预计在明年第二季所推出的新晶片-熊湖(Bear Lake),其将支持DDR3规格,而AMD也预计同时在K9平台上支持DDR2及DDR3两种规格。  

记忆体非同步工作模式包含多种意义,在广义上凡是记忆体工作频率与CPU的外频不一致时都可以称为记忆体非同步工作模式。首先,最早的记忆体非同步工作模式出现在早期的主机板晶片组中,可以使记忆体工作在比CPU外频高33MHz或者低33MHz的模式下(注意只是简单相差33MHz),从而可以提高系统记忆体性能或者使老记忆体继续发挥余热。其次,在正常的工作模式(CPU不超频)下,目前不少主机板晶片组也支持记忆体非同步工作模式,例如Intel 910GL晶片组,仅仅只支持533MHz FSB即133MHz的CPU外频,但却可以搭配工作频率为133MHz的DDR 266、工作频率为166MHz的DDR 333和工作频率为200MHz的DDR 400正常工作(注意此时其CPU外频133MHz与DDR 400的工作频率200MHz已经相差66MHz了),只不过搭配不同的记忆体其性能有差异罢了。再次,在CPU超频的情况下,为了不使记忆体拖CPU超频能力的后腿,此时可以调低记忆体的工作频率以便于超频,例如AMD的Socket 939接口的Opteron 144非常容易超频,不少产品的外频都可以轻松超上300MHz,而此如果在记忆体同步的工作模式下,此时记忆体的等效频率将高达DDR 600,这显然是不可能的,为了顺利超上300MHz外频,我们可以在超频前在主机板BIOS中把记忆体设定为DDR 333或DDR 266,在超上300MHz外频之后,前者也不过才DDR 500(某些极品记忆体可以达到),而后者更是只有DDR 400(完全是正常的标準频率),由此可见,正确设定记忆体非同步模式有助于超频成功。

目前的主机板晶片组几乎都支持记忆体非同步,英特尔公司从810系列到目前较新的875系列都支持,而威盛公司则从693晶片组以后全部都提供了此功能。

相关资料

记忆体容量

记忆体容量同硬碟、软碟等存储器容量单位都是相同的,它们的基本单位都是位元组(B),并且:

1024B=1KB=1024位元组=2^10位元组(^代表次方)

1024KB=1MB=1048576位元组=2^20位元组1024MB=1GB=1073741824位元组=2^30位元组

1024GB=1TB=1099511627776位元组=2^40位元组

1024TB=1PB=1125899906842624位元组=2^50位元组

1024PB=1EB=115 292150 4606846976位元组=2^60位元组

1024EB=1ZB=1180591620717411303424位元组=2^70位元组

1024ZB=1YB=1208925819614629174706176位元组=2^80位元组

记忆体大小

记忆体的种类和运行频率会对性能有一定影响,不过相比之下,容量的影响更加大。在其他配置相同的条件下记忆体越大机器性能也就越高。 记忆体的价格小幅走低,2011年前后,电脑记忆体的配置越来越大,一般都在1G以上,更有2G、4G、6G记忆体的电脑。

记忆体作为电脑中重要的配件之一,记忆体容量的大小确实能够直接关系到整个系统的性能。因此,记忆体容量已经越来越受到消费者的关注。尤其在目前WIN7作业系统已经开始取代XP之时,对于最新的WIN7作业系统,多数消费者都认为大容量能让其记忆体评分得到提升。

记忆体的工作原理。从功能上理解,我们可以将记忆体看作是记忆体控製器与CPU之间的桥梁,记忆体也就相当于“仓库”。显然,记忆体的容量决定“仓库”的大小,而记忆体的速度决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“记忆体容量”与“记忆体速度”。

记忆体频宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:频宽=汇流排宽度×汇流排频率×一个时锺周期内交换的封包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的记忆体频宽产生极大的影响。在PCMark Vantage测试中,可以看到2GB和4GB DDR3-1600记忆体性能比较接近,其中2GB记忆体仅在啓动一些办公软体时候比较落后,毕竟少了一半容量所以运行起来比较吃力。而在3DmarkVantage游戏性能测试中,我们可以看出在Win7系统下,2GB和4GB记忆体的性能区别不是很大,成绩非常接近。同时,在WIN7环境下,2GB记忆体与4GB记忆体差别很小,有些情况下甚至没有差别,这时如果想提高记忆体性能,光想着升级容量意义并不是很大。

记忆体宽频

基本简介

从功能上理解,我们可以将记忆体看作是记忆体控製器(一般位于北桥晶片中)与CPU之间的桥梁或与仓库。显然,记忆体的容量决定“仓库”的大小,而记忆体的频宽决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“记忆体容量”与“记忆体速度”。除了记忆体容量与记忆体速度,延时周期也是决定其性能的关键。

当CPU需要记忆体中的资料时,它会发出一个由记忆体控製器所执行的要求,记忆体控製器接着将要求传送至记忆体,并在接收资料时向CPU报告整个周期(从CPU到记忆体控製器,记忆体再回到CPU)所需的时间。毫无疑问,缩短整个周期也是提高记忆体速度的关键,这就好比在桥梁上工作的警察,其指挥疏通能力也是决定通畅度的因素之一。更快速的记忆体技术对整体性能表现有重大的贡献,但是提高记忆体频宽只是解决方案的一部分,资料在CPU以及记忆体间传送所花的时间通常比处理器执行功能所花的时间更长,为此缓沖区被广泛套用。

其实,所谓的缓沖器就是CPU中的一级快取与二级快取,它们是记忆体这座“大桥梁”与CPU之间的“小桥梁”。事实上,一级快取与二级快取採用的是SRAM,我们也可以将其宽泛地理解为“记忆体频宽”,不过现在似乎更多地被解释为“前端汇流排”,所以我们也只是简单的提一下。事先预告一下,“前端汇流排”与“记忆体频宽”之间有着密切的联系,我们将会在后面的测试中有更加深刻的认识。

产品重要性

记忆体频宽为何会如此重要呢?在回答这一问题之前,我们先来简单看一看系统工作的过程。基本上当CPU接收到指令后,它会最先向CPU中的一级快取(L1Cache)去寻找相关的资料,虽然一级快取是与CPU同频运行的,但是由于容量较小,所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级的二级快取(L2Cache)寻找,同样的道理,当所需要的资料在二级快取中也没有的话,会继续转向L3Cache(如果有的话,如K6-2+和K6-3)、记忆体和硬碟。

由于目前系统处理的资料量都是相当巨大的,因此几乎每一步操作都得经过记忆体,这也是整个系统中工作最为频繁的部件。如此一来,记忆体的性能就在一定程度上决定了这个系统的表现,这点在多媒体设计软体和3D游戏中表现得更为明显。3D显示卡的记忆体频宽(或许称为显存频宽更为合适)的重要性也是不言而喻的,甚至其作用比系统的记忆体频宽更为明显。

大家知道,显示卡在进行像素渲染时,都需要从显存的不同缓沖区中读写资料。这些缓沖区中有的放置描述像素ARGB(阿尔法通道,红,绿,蓝)元素的颜色资料,有的放置像素Z值(用来描述像素的深度或者说可见性的资料)。显然,一旦产生Z轴资料,显存的负担会立即陡然提升,在加上各种材质贴图、深度复杂性渲染、3D特效.

提高记忆体频宽

记忆体频宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:频宽=汇流排宽度×汇流排频率×一个时锺周期内交换的封包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的记忆体频宽产生极大的影响。然而,如今在频率上已经没有太大文章可作,毕竟这受到製作工艺的限製,不可能在短时间内成倍提高。而汇流排宽度和封包个数就大不相同了,简单的改变会令记忆体频宽突飞猛进。

DDR技术就使我们感受到提高封包个数的好处,它令记忆体频宽疯狂地提升一倍。当然,提高封包个数的方法不仅仅局限于在记忆体上做文章,通过多个记忆体控製器并行工作同样可以起到效果,这也就是如今热门的双通道DDR晶片组(如nForce2、I875/865等)。事实上,双通道DDR记忆体控製器并不能算是新发明,因为早在RAMBUS时代,RDRAM就已经使用了类似技术,只不过当时RDRAM的汇流排宽度只有16Bit,无法与DDR的64Bit相提并论。

记忆体技术发展到如今这一阶段,四通道记忆体控製器的出现也只是时间问题,VIA的QBM技术以及SiS支持四通道RDRAM的晶片组,这些都是未来的发展方向。至于显示卡方面,我们对其显存频宽更加敏感,这甚至也是很多厂商用来区分高低端产品的重要方面。同样是使用DDR显存的产品,128Bit宽度的产品会表现出远远胜过64Bit宽度的产品。当然提高显存频率也是一种解决方案,不过其效果并不明显,而且会大幅度提高成本。值得注意的是,目前部分高端显示卡甚至动用了DDRII技术,不过至少在目前看来,这项技术还为时过早。

识别记忆体频宽

对于记忆体而言,辨别记忆体频宽是一件相当简单的事情,因为SDRAM、DDR、RDRAM这三种记忆体在面板上有着很大的差别,大家通过下面这副图就能清楚地认识到。唯一需要我们去辨认的便是不同频率的DDR记忆体。目前主流DDR记忆体分为DDR266、DDR333以及DDR400,其中后三位数位代表工作频率。通过记忆体条上的标识,自然可以很方便地识别出其规格。

相对而言,显示卡上显存频宽的识别就要困难一些。在这裏,我们应该抓住“显存位宽”和“显存频率”两个重要的技术指标。显存位宽的计算方法是:单块显存颗粒位宽×显存颗粒总数,而显存频率则是由"1000/显存颗粒纳秒数"来决定。一般来说,我们可以从显存颗粒上一串编号的最后2两位看出其纳秒数,从中也就得知其显存频率。至于单块显存颗粒位宽,我们只能在网上查询。HY、三星、EtronTech(钰创)等都提供专用的显存编号查询网站,相当方便。

如三星的显存就可以到如下的地址下载,只要输入相应的显存颗粒编号即可。此外,使用RivaTuner也可以检测显示卡上显存的总位宽,大家开启RivaTuner在MAIN选单即可看到。

选购方法

产品做工要精良

对于选择记忆体来说,最重要的是稳定性和性能,而记忆体的做工水準直接会影响到性能、稳定以及超频。

记忆体颗粒的好坏直接影响到记忆体的性能,可以说也是记忆体最重要的核心元件。所以大家在购买时,尽量选择大厂生产出来的记忆体颗粒,一般常见的记忆体颗粒厂商有三星、现代、镁光、南亚、茂硅等,它们都是经过完整的生产工序,因此在品质上都更有保障。而採用这些顶级大厂记忆体颗粒的记忆体条品质性能,必然会比其他杂牌记忆体颗粒的产品要高出许多。

记忆体PCB电路板的作用是连线记忆体晶片引脚与主机板信号线,因此其做工好坏直接关系着系统稳定性。目前主流记忆体PCB电路板层数一般是6层,这类电路板具有良好的电气性能,可以有效禁止信号干扰。而更优秀的高规格记忆体往往配备了8层PCB电路板,以起到更好的效能。

SPD隐藏信息

SPD信息可以说非常重要,它能够直观反映出记忆体的性能及体製。它裏面存放着记忆体可以稳定工作的指标信息以及产品的生产,厂家等信息。不过,由于每个厂商都能对SPD进行随意修改,因此很多杂牌记忆体厂商会将SPD参数进行修改或者直接COPY名牌产品的SPD,但是一旦上机用软体检测就会原形毕露。

因此,大家在购买记忆体以后,回去用常用的Everest、CPU-Z等软体一查即可明白。不过需要注意的是,对于大品牌记忆体来说SPD参数是非常重要的,但是对于杂牌记忆体来说,SPD的信息并不值得完全相信。

假冒或返修产品

目前有一些记忆体往往使用了不同品牌、型号的记忆体颗粒,大家一眼就可以看出区别。同时有些无孔不入的JS也会採用打磨记忆体颗粒的作假手段,然后再加印上新的编号参数。不过仔细观察,就会发现打磨过后的晶片比较暗淡无光,有起毛的感觉,而且加印上的字迹模糊不清晰。这些一般都是假冒的记忆体产品,需要注意。

此外,大家还要观察PCB电路板是否整洁,有无毛刺等等,金手指是否很明显有经过插拔所留下的痕迹,如果有,则很有可能是返修记忆体产品(当然也不排除有厂家出厂前经过测试,不过比较少数)。需要提醒大家的是,返修和假冒记忆体无论多麽便宜都不值得购买,因为其安全隐患十分严重。

增加记忆体方法

解决方法一:

记忆体对台式机整体性能的影响众所周知,而笔电其记忆体多数採用共享方式同时负担记忆体、显存等存储功能,所以相比之下笔电记忆体对于整机性能的影响更为显着。

记忆体

随着软体容量的不断增大,版本的不断升级,同时也对系统性能提出了更高的要求,过去笔电主流的1G记忆体配置越来越不能满足我们的需求,尤其是进行图像处理时甚至会出现记忆体不足的情况。所以,升级记忆体显得很有必要。

解决方法二:

1、体积

由于笔电整合性高,设计精密,所以在相同容量下尽量选择体积相对较小的记忆体条,这样减少了在插入记忆体时与其它配件碰撞的机会,而且体积较小的记忆体能很好地避免配件之间的电磁干扰,也更有利于散热,从而保证了笔电的稳定运行。

2、容量

出于追求体积小巧的考虑,笔电的记忆体插槽是有限的,大部分笔电都有两个144线的DIMM插槽,升级的空间比较有限,为了避免今后记忆体容量成为影响性能的瓶颈,建议尽量选择单条容量较大的记忆体,另外晶片数目较少的记忆体在工作状态下的发热量也较低。

解决方法三:

现在记忆体已经发展了很多代,主流的记忆体都是DD3了,如果你要加记忆体,那麽需要的和你电脑上一样的型号,要不然是无法匹配。

故障修复

一、开机无显示

由于记忆体条原因出现此类故障一般是因为记忆体条与主机板记忆体插槽接触不良造成,只要用橡皮擦来回擦试其金手指部位即可解决问题(不要用酒精等清洗),还有就是记忆体损坏或主机板记忆体槽有问题也会造成此类故障。

由于记忆体条原因造成开机无显示故障,主机扬声器一般都会长时间蜂鸣(针对Award Bios而言)二、windows系统运行不稳定,经常产生非法错误

出现此类故障一般是由于记忆体晶片质量不良或软体原因引起,如若确定是记忆体条原因只有更换一途。

三、windows注册表经常无故损坏,提示要求使用者恢复

此类故障一般都是因为记忆体条质量不佳引起,很难予以修复,唯有更换一途。

四、windows经常自动进入安全模式

此类故障一般是由于主机板与记忆体条不兼容或记忆体条质量不佳引起,常见于PC133记忆体用于某些不支持PC133记忆体条的主机板上,可以尝试在CMOS设定内降低记忆体读取速度看能否解决问题,如若不行,那就只有更换记忆体条了。

五、随机性当机

此类故障一般是由于採用了几种不同晶片的记忆体条,由于各记忆体条速度不同产生一个时间差从而导致当机,对此可以在CMOS设定内降低记忆体速度予以解决,否则,唯有使用同型号记忆体。还有一种可能就是记忆体条与主机板不兼容,此类现象一般少见,另外也有可能是记忆体条与主机板接触不良引起电脑随机性当机,此类现象倒是比较常见。

六、记忆体加大后系统资源反而降低

此类现象一般是由于主机板与记忆体不兼容引起,常见于PC133记忆体条用于某些不支持PC133记忆体条的主机板上,即使系统重装也不能解决问题。

七、windows啓动时,在载入高端记忆体档案himem.sys时系统提示某些地址有问题

此问题一般是由于记忆体条的某些晶片损坏造成,解决方法可参见下面记忆体维修一法。

八、运行某些软体时经常出现记忆体不足的提示

此现象一般是由于系统盘剩余空间不足造成,可以移除一些无用档案,多留一些空间即可,一般保持在300M左右为宜。

九、从硬碟引导安装windows进行到检测磁碟空间时,系统提示记忆体不足

此类故障一般是由于使用者在config.sys档案中加入了emm386.exe档案,只要将其禁止掉即可解决问题。

十、安装windows进行到系统配置时产生一个非法错误

此类故障一般是由于记忆体条损坏造成,可以按记忆体维修一法来解决,如若不行,那就只有更换记忆体条了。

十一、啓动windows时系统多次自动重新啓动

此类故障一般是由于记忆体条或电源质量有问题造成,当然,系统重新啓动还有可能是CPU散热不良或其他人为故障造成,对此,唯有用排除法一步一步排除。

十二、记忆体维修一法

出现上面几种故障后,倘若记忆体损坏或晶片质量不行,如条件不允许可以用烙铁将记忆体一边的各晶片卸下,看能否解决问题,如若不行再换卸另一边的晶片,直到成功为止(如此焊工只怕要维修手机的人方可达到)。当然,有条件用示波器检测那就事半功倍了),採用此法后,因为已将记忆体的一边晶片卸下,所以记忆体只有一半可用,例如,64M还有32M可用,为此,对于小容量记忆体就没有维修的必要了。

电脑记忆体六大故障

故障一:

记忆体条与主机板插槽接触不良,故障表现为:开启主机电源后萤幕显示“Error :Unable to ControlA20 Line ”出错信息后当机。

解决方法:仔细检查记忆体条是否与插槽保持良好接触或更换记忆体条。

电脑记忆体

故障二:

开机自检,在DOS状态下运行应用程式,佔用的记忆体地址沖突导致记忆体分配错误,萤幕出现“Memory A11ocationError”提示。

解决方法:Confis.sys档案中没有用Himem.sys 、Emm386.exe等记忆体治理档案设定Xms.ems 记忆体或者设定不当,使得系统仅能使用640KB 基本记忆体,运行的程式稍大便出现“Out of Memory ”(记忆体不足)的提示,无法操纵。这些现象均属软故障,编写好系统配置档案Config.sys后重新啓动xp系统即可。

故障三:

Windows 系统中运行的应用程式非法访问记忆体、记忆体中驻留了太多应用程式、活动视窗开启太多、应用程式相关配置档案不公道等原因均能导致萤幕出现很多有关记忆体出错的信息。

解决方法:此类故障必须採用清除记忆体驻留程式、减少活动视窗、调整配置档案(INI ),重灌系统和应用程式等办法来处理。

故障四:

Windows 系统中运行DOS状态下的套用软体(如DOS 下运行的游戏软体等)时,因软体之间分配、佔用记忆体沖突出现黑屏、花屏、当机现象。

解决办法:退出Windows 系统,进进DOS 状态,再运行应用程式。

故障五:

程式有病毒,病毒程式驻留记忆体、CMOS参数中记忆体值的大小被病毒修改,将导致记忆体值与记忆体条实际记忆体大小不符、记忆体工作异常等现象。

解决办法:採用防毒软体消除病毒;CMOS中参数被病毒修改,先将CMOS短接放电,重新啓动机器,进进CMOS后仔细检查各项硬体参数,正确设定有关记忆体的参数值。

故障六:

电脑升级进行记忆体扩充,选择了与主机板不兼容的记忆体条。

解决方法:先升级主机板的BIOS,看看是否能解决,否则只能更换记忆体条。

常见的误解

1. 将“内部的外存储器”理解为”记忆体“

这种情况主要是发生在描述移动设备的内部集成的资料存放空间时。比如一台手机具备8G的资料存储空间,不少人将其描述为“8G记忆体”,事实上,这种表述是错误的,因为所谓的“8G记忆体”是一个外存储器。不能将“内部的外存储器”简称为”记忆体,因为记忆体是一个特定的概念,为记忆体储器的简称。

2.将存储卡的容量称之为“记忆体”

存储卡的容量不应当简称为“记忆体”,因其也是外存储器。    

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