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內存
鎖定
內存(Memory)是計算機的重要部件,也稱內存儲器和主存儲器,它用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。它是外存與CPU進行溝通的橋樑,計算機中所有程序的運行都在內存中進行,內存性能的強弱影響計算機整體發揮的水平。只要計算機開始運行,操作系統就會把需要運算的數據從內存調到CPU中進行運算,當運算完成,CPU將結果傳送出來。
內存的運行決定計算機整體運行快慢。
- 中文名
- 內存
- 外文名
- Memory
- 別 名
- 內存儲器
- 所 屬
- 計算機配套硬件
- 接口類型
- DIP、SIMM、DIMM
- 技術指標
- 內存容量、存取時間、延遲
內存產品介紹
在計算機的組成結構中有一個很重要的部分是存儲器。它是用來存儲程序和數據的部件。
對於計算機來説,有了存儲器,才有記憶功能,才能保證正常工作。
內存是電腦中的主要部件,它是相對於外存而言的。
我們平常使用的程序,如:Windows操作系統、打字軟件、遊戲軟件等。一般安裝在硬盤等外存上,但僅此是不能使用其功能,必須把它們調入內存中運行,才能真正使用其功能。
內存發展
內存內存條
內存芯片的狀態一直沿用到286初期。鑑於它存在着無法拆卸更換的弊病,這對計算機的發展造成了現實的阻礙。
在80286主板發佈之前,內存沒有被世人重視。這個時候的內存直接固化在主板上,容量只有64 ~256KB。對於當時PC所運行的工作程序來説,這種內存的性能以及容量足以滿足當時軟件程序的處理需要。
80286主板剛推出時,內存條採用了SIMM(Single In-lineMemory Modules,單邊接觸內存模組)接口,容量為30pin、256kb,必須是由8 片數據位和1 片校驗位組成1 個bank。
隨後,在1988 ~1990 年當中,PC 技術迎來另一個發展高峯,也就是386和486時代。此時,CPU 已經向16bit 發展,所以30pin SIMM內存再也無法滿足需求,其較低的內存帶寬已經成為急待解決的瓶頸,所以此時72pin SIMM 內存出現了。
72pin SIMM支持32bit快速頁模式內存,內存帶寬得以大幅度提升。72pin SIMM內存單條容量一般為512KB ~2MB,而且僅要求兩條同時使用。由於其與30pin SIMM 內存無法兼容,因此這個時候PC業界毅然將30pin SIMM 內存淘汰出局了。
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EDO DRAM(Extended Date Out RAM 外擴充數據模式存儲器)內存,這是1991 年到1995 年之間盛行的內存條。EDO DRAM同FPM DRAM(Fast Page Mode RAM 快速頁面模式存儲器)極其相似,它取消了擴展數據輸出內存與傳輸內存兩個存儲週期之間的時間間隔,在把數據發送給CPU的同時去訪問下一個頁面。
不過它採用了全新的尋址方式。EDO 在成本和容量上有所突破,憑藉着製作工藝的飛速發展。此時單條EDO內存的容量已經達到4 ~16MB。由於Pentium及更高級別的CPU數據總線寬度都是64bit甚至更高,所以EDO DRAM與FPM DRAM都必須成對使用。
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內存SDRAM
自Intel Celeron系列以及AMD K6處理器以及相關的主板芯片組推出後,EDO DRAM內存性能再也無法滿足需要了。內存技術必須徹底得到革新才能滿足新一代CPU架構的需求,此時內存開始進入比較經典的SDRAM時代。
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第一代SDRAM內存為PC66 規範,但很快由於Intel 和AMD的頻率之爭將CPU外頻提升到了100MHz。所以PC66內存很快就被PC100內存取代,接着,133MHz 外頻的PIII以及K7時代的來臨,PC133規範也以相同的方式進一步提升SDRAM 的整體性能,帶寬提高到1GB/sec以上。
由於SDRAM 的帶寬為64bit,正好對應CPU 的64bit 數據總線寬度,因此,它只需要一條內存便可工作,便捷性進一步提高。在性能方面,由於其輸入輸出信號保持與系統外頻同步,速度明顯超越EDO 內存。
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SDRAM內存由早期的66MHz,發展至後來的100MHz、133MHz。儘管沒能徹底解決內存帶寬的瓶頸問題,但此時的CPU超頻已成為DIY用户永恆的話題。
SDRAM PC133內存的帶寬可提高到1064MB/S,加上Intel已開始着手最新的Pentium 4計劃,所以SDRAM PC133內存不能滿足日後的發展需求。
Intel為了達到獨佔市場的目的,與Rambus聯合在PC市場推廣Rambus DRAM內存(稱為RDRAM內存)。與SDRAM不同的是,其採用了新一代高速簡單內存架構,基於一種類RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集計算機)理論,這個理論可以減少數據的複雜性,使得整個系統性能得到提高。
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Rambus DRAM內存被Intel看着是未來自己的競爭殺手鐧。Rambus DRAM內存以高時鐘頻率來簡化每個時鐘週期的數據量,內存帶寬在當時相當出色。如:PC 1066 1066 MHz 32 bits帶寬可達到4.2G Byte/sec,Rambus DRAM曾一度被認為是Pentium 4 的絕配。
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Rambus RDRAM內存生不逢時,依然要被更高速度的DDR“掠奪”其寶座地位。當時,PC600、PC700的Rambus RDRAM 內存因出現Intel820芯片組“失誤事件”、PC800 Rambus RDRAM因成本過高而讓Pentium 4平台高高在上,無法獲得大眾用户擁戴。
內存DDR時代
第一代DDR200 規範沒有得到普及,第二代PC266 DDR SRAM(133MHz時鐘×2倍數據傳輸=266MHz帶寬)是由PC133SDRAM內存所衍生出的。它將DDR 內存帶向第一個高潮。
2017年還有不少賽揚和AMD K7處理器都在採用DDR266規格的內存,其後來的DDR333內存也屬於一種過渡。而DDR400內存成為目前的主流平台選配,雙通道DDR400內存已經成為800FSB處理器搭配的基本標準,隨後的DDR533 規範則成為超頻用户的選擇對象。
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內存DDR2時代
隨着CPU 性能的不斷提高,大眾對內存性能的要求也逐步提高。
依高頻率提升帶寬的DDR遲早會力不從心,因此JEDEC 組織很早就開始醖釀DDR2 標準,加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台開始對DDR2內存的支持,所以DDR2內存將開始演義內存領域的今天。
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DDR2 能夠在100MHz 的發信頻率基礎上提供每插腳最少400MB/s 的帶寬,而且其接口將運行於1.8V 電壓上,從而進一步降低發熱量,以便提高頻率。
此外,DDR2 將融入CAS、OCD、ODT 等新性能指標和中斷指令,提升內存帶寬的利用率。從JEDEC組織者闡述的DDR2標準來看,針對PC等市場的DDR2內存將擁有400、533、667MHz等不同的時鐘頻率。
PC-100的“接班人”除了PC一133以外,VCM(VirXual Channel Memory)也是很重要的一員。VCM即“虛擬通道存儲器”,這也是目前大多數較新的芯片組支持的一種內存標準。
在實現高速數據傳輸的同時,VCM還維持着對傳統SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM內存稱為VCM SDRAM。
VCM與SDRAM的差別在於不論是否經過CPU處理的數據,都可先交於VCM進行處理,而普通的SDRAM就只能處理經CPU處理以後的數據,所以VCM要比SDRAM處理數據的速度快20%以上。
內存RDRAM時代
Intel推出PC-100後,由於技術的發展,PC-100內存的800MB/s帶寬不能滿足更大的需求。而PC-133的帶寬提高並不大(1064MB/s),同樣不能滿足日後的發展需求。
Rambus DRAM是:Rambus公司最早提出的一種內存規格,採用了新一代高速簡單內存架構,基於一種RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集計算機)理論,從而可以減少數據的複雜性,使得整個系統性能得到提高。
Rambus使用400MHz的16bit總線,在一個時鐘週期內,可以在上升沿和下降沿的同時傳輸數據,這樣它的實際速度就為400MHz×2=800MHz,理論帶寬為(16bit×2×400MHz/8)1.6GB/s,相當於PC-100的兩倍。
另外,Rambus也可以儲存9bit字節,額外的一比特是屬於保留比特,可能以後會作為:ECC (ErroI Checking and Correction,錯誤檢查修正)校驗位。Rambus的時鐘可以高達400MHz,而且僅使用了30條銅線連接內存控制器和RIMM(Rambus In-line MemoryModules,Rambus內嵌式內存模塊),減少銅線的長度和數量就可以降低數據傳輸中的電磁干擾,從而快速地提高內存的工作頻率。
內存DDR3時代
DDR3相比起DDR2有更低的工作電壓,從DDR2的1.8V降落到1.5V,性能更好更為省電;DDR2的4bit預讀升級為8bit預讀。
1.8bit預取設計,而DDR2為4bit預取,這樣DRAM內核的頻率只有接口頻率的1/8,DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz。
內存DDR4時代
2012年,DDR4時代將開啓,工作電壓降至1.2V,而頻率提升至2133MHz,次年進一步將電壓降至1.0V,頻率則實現2667MHz。
新一代的DDR4內存將會擁有兩種規格。根據多位半導體業界相關人員的介紹,DDR4內存將會是Single-endedSignaling( 傳統SE信號)方式DifferentialSignaling(差分信號技術)方式並存。其中AMD公司的PhilHester先生也對此表示了確認。
現在有3200Mhz的ddr4和4266Mhz的LPDDR4
內存第二代HBM3
2023年7月消息,美光宣佈已出樣業界首款8層堆疊的24GB容量第二代HBM3內存,基於1β DRAM製程節點高帶寬內存(HBM)解決方案,帶寬超過1.2TB/s,引腳速率超過9.2Gb/s,比現有HBM3解決方案性能可提升最高50%。美光介紹,第二代HBM3產品與前一代產品相比,每瓦性能提高2.5倍,可幫助縮短大型語言模型(如GPT-4及更高版本)的訓練時間,降低總體擁有成本(TCO)。
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內存分類
內存一般採用半導體存儲單元,包括隨機存儲器(RAM),只讀存儲器(ROM),以及高速緩存(CACHE)。只不過因為RAM是其中最重要的存儲器。(synchronous)SDRAM同步動態隨機存取存儲器:SDRAM為168腳,這是目前PENTIUM及以上機型使用的內存。
內存按工作原理分類
●只讀存儲器(ROM)
ROM表示只讀存儲器(Read Only Memory),在製造ROM的時候,信息(數據或程序)就被存入並永久保存。這些信息只能讀出,一般不能寫入,即使機器停電,這些數據也不會丟失。
現在比較流行的只讀存儲器是閃存( Flash Memory),它屬於 EEPROM(電擦除可編程只讀存儲器)的升級,可以通過電學原理反覆擦寫。現在大部分BIOS程序就存儲在 FlashROM芯片中。U盤和固態硬盤(SSD)也是利用閃存原理做成的。
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●隨機存儲器(RAM)
隨機存儲器(Random Access Memory)表示既可以從中讀取數據,也可以寫入數據。當機器電源關閉時,存於其中的數據就會丟失。
我們通常購買或升級的內存條就是用作電腦的內存,內存條(SIMM)就是將RAM集成塊集中在一起的一小塊電路板,它插在計算機中的內存插槽上,以減少RAM集成塊佔用的空間。目前市場上常見的內存條有4G,8G,16G,32G等。
●高速緩衝存儲器(Cache)
Cache也是我們經常遇到的概念,也就是平常看到的一級緩存(L1 Cache)、二級緩存(L2 Cache)、三級緩存(L3 Cache)這些數據,它位於CPU與內存之間,是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。當CPU向內存中寫入或讀出數據時,這個數據也被存儲進高速緩衝存儲器中。當CPU再次需要這些數據時,CPU就從高速緩衝存儲器讀取數據,而不是訪問較慢的內存,當然,如需要的數據在Cache中沒有,CPU會再去讀取內存中的數據。
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內存按內存技術標準分類
1)SDRAM
(Synchronous Dynamic RAM,同步動態隨機存儲器)採用3.3V工作電壓,內存數據位寬64位。 SDRAM與CPU通過一個相同的時鐘頻率鎖在一起,使兩者以相同的速度同步工作。 SDRAM它在每一個時鐘脈衝的上升沿傳輸數據SDRAM內存金手指為168腳。
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SDRAM內存有以下幾種:PC66/100/133150/166,核心頻率分別為66MHz,100Mz133MHz,150MHz,166MHz。時鐘頻率、等效頻率與核心頻率相等單根 SDRAM內存數據傳輸帶寬最高為 166MHz × 64bit ÷ 8 = 1.3GB/s。
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相關概念
( Double data Rate SDRAM,雙倍速率同步動態隨機存儲器)採用2.5V工作電壓,內存數據位寬64位。 DDR SDRAM (簡稱DDR內存)一個時鐘脈衝傳輸兩次數據,分別在時鐘脈衝的上升沿和下降沿各傳輸一次數據,因此稱為雙倍速率的SDRAM。
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DDR內存金手指為184腳。DDR內存有以下幾種::DDR 200 / 266 / 333/ 400 / 500。核心頻率與時鐘頻率相等,分別為100 MHz, 133 MHz, 166 MHz, 200 MHz, 250 MHz,等效頻分別為200 MHz, 266 MHz, 333 MHz, 400 MHz, 500 MHz,請注意, DDR內存的等效頻率是時鐘頻率的兩倍,因為DDR內存是雙倍速率工作的。DDR內存核心採用2位數據預讀取,也就是一次(一個脈衝)取2位。
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而DDR內存核心頻率等於時鐘頻率,等效頻率是時鐘頻率的2倍,所以內存核心一次(一個脈衝)取出的數能及時地一次(一個脈衝)傳輸出去。單根DDR內存數據傳輸帶寬最高為500 MHz×64 bit 8-4 GB/s。
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3)DDR2 SDRAM
(Double Data Rate 2 SDRAM)採用1.8V工作電壓,內存數據位寬64位。 DDR2內存和DDR內存一樣,一個時鐘脈衝傳輸兩次數據,但DDR2內存卻擁有兩倍於上一代DDR內存的預讀取能力,即4位數據預讀取。
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DDR 2內存金手指為240腳。DDR2內存有以下幾種: DDR2 533 / 667 / 800 / 1066。核心頻率分別為133 MHz, 166 MHz, 200 MHz, 266 MHz,時鐘頻率分別為: 266 MHz,333 MHz, 400 MHz, 533 MHz,等效頻率分別為533 MHz, 667 MHz, 800 MHz, 1066 MHz。
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前面已經説過, DDR2內存核心採用4位數據預讀取,也就是一次(一個脈衝)取4位,如果和上一代DDR內存一樣,時鐘頻率與核心頻率相等,等效頻率是時鐘頻率2倍的話,就無法及時地將取出的數傳輸出去;所以DDR 2內存的時鐘頻率是核心頻率的2倍,這樣才能將相同時間間隔內從內存核心取出的數,在相同時間間隔內傳輸出去。
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DDR 3內存有以下幾種: DDR3 1066 / 1333 / 1600 / 1800 / 2000。核心頻率分別為133 MHz,166 MHz, 200 MHz, 225 MHz, 250 MHz,時鐘頻率分別分533 MHz, 667 MHz, 800 MHz,900 MHz, 1000 MHz,等效頻率分別為: 1066 MHz, 1333 MHz, 1600 MHz, 1800 MHz,2000 MHz。單根DDR3內存的數據傳輸帶寬最高為2000 MHz × 64 bit÷ 8 -16 GB/s。
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5) DDR4 SDRAM
(Double Data Rate 4 SDRAM)採用1.2V工作電壓,內存數據位寬64位, 16位數據預讀取。取消雙通道機制,一條內存即為一條通道。工作頻率最高可達4266 MHz,單根DDR4內存的數據傳輸帶寬最高為34 GB/s。
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內存按系統邏輯分類
1)擴充內存
到1984年,即286被普遍接受不久,人們越來越認識到640KB的限制已成為大型程序的障礙,這時,Intel和Lotus,這兩家硬、軟件的傑出代表,聯手製定了一個由硬件和軟件相結合的方案,此方法使所有PC機存取640KB以上RAM成為可能。而Microsoft剛推出Windows不久,對內存空間的要求也很高,因此它也及時加入了該行列。
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在1985年初,Lotus、Intel和Microsoft三家共同定義了LIM-EMS,即擴充內存規範,通常稱EMS為擴充內存。
所以,現在已很少使用內存擴充卡。現在微機中的擴充內存通常是用軟件如DOS中的EMM386把擴展內存模擬或擴充內存來使用。所以,擴充內存和擴展內存的區別並不在於其物理存儲器的位置,而在於使用什麼方法來讀寫它。下面將作進一步介紹。
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前面已經説過擴充存儲器也可以由擴展存儲器模擬轉換而成。EMS的原理和XMS不同,它採用了頁幀方式。頁幀是在1MB空間中指定一塊64KB空間(通常在保留內存區內,但其物理存儲器來自擴展存儲器),分為4頁,每頁16KB。EMS存儲器也按16KB分頁,每次可交換4頁內容,以此方式可訪問全部EMS存儲器。
2)擴展內存
我們知道,286有24位地址線,它可尋址16MB的地址空間,而386有32位地址線,它可尋址高達4GB的地址空間,為了區別起見,我們把1MB以上的地址空間稱為擴展內存XMS(eXtend memory)。
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在386以上檔次的微機中,有兩種存儲器工作方式,一種稱為實地址方式或實方式,另一種稱為保護方式。在實方式下,物理地址仍使用20位,所以最大尋址空間為1MB,以便與8086兼容。保護方式採用32位物理地址,尋址範圍可達4GB。
DOS系統在實方式下工作,它管理的內存空間仍為1MB,因此它不能直接使用擴展存儲器。為此,Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS-DOS下擴展內存的使用標準,即擴展內存規範XMS。我們常在Config.sys文件中看到的Himem.sys就是管理擴展內存的驅動程序。
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擴展內存管理規範的出現遲於擴充內存管理規範。
3)高端內存區
在實方式下,內存單元的地址可記為:
通常用十六進制寫為XXXX:XXXX。實際的物理地址由段地址左移4位再和段內偏移相加而成。若地址各位均為1時,即為FFFF:FFFF。其實際物理地址為:FFF0+FFFF=10FFEF,約為1088KB(少16字節),這已超過1MB範圍進入擴展內存了。這個進入擴展內存的區域約為64KB,是1MB以上空間的第一個64KB。
我們把它稱為高端內存區HMA(High Memory Area)。HMA的物理存儲器是由擴展存儲器取得的。因此要使用HMA,必須要有物理的擴展存儲器存在。此外HMA的建立和使用還需要XMS驅動程序HIMEM.SYS的支持,因此只有裝入了HIMEM.SYS之後才能使用HMA。
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4)上位內存
為了解釋上位內存的概念,我們還得回過頭看看保留內存區。保留內存區是指640KB~1024KB(共384KB)區域。這部分區域在PC誕生之初就明確是保留給系統使用的,用户程序無法插足。但這部分空間並沒有充分使用,因此大家都想對剩餘的部分打主意,分一塊地址空間(注意:是地址空間,而不是物理存儲器)來使用。於是就得到了又一塊內存區域UMB。
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UMB(Upper Memory Blocks)稱為上位內存或上位內存塊。它是由擠佔保留內存中剩餘未用的空間而產生的,它的物理存儲器仍然取自物理的擴展存儲器,它的管理驅動程序是EMS驅動程序。
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5)影子內存
對於裝有1MB或1MB以上物理存儲器的機器,其640KB~1024KB這部分物理存儲器如何使用的問題。由於這部分地址空間已分配為系統使用,所以不能再重複使用。
為了利用這部分物理存儲器,在某些386系統中,提供了一個重定位功能,即把這部分物理存儲器的地址重定位為1024KB~1408KB。這樣,這部分物理存儲器就變成了擴展存儲器,當然可以使用了。
但這種重定位功能在當今高檔機器中不再使用,而把這部分物理存儲器保留作為Shadow存儲器。Shadow存儲器可以佔據的地址空間與對應的ROM是相同的。Shadow由RAM組成,其速度大大高於ROM。
當把ROM中的內容(各種BIOS程序)裝入相同地址的Shadow RAM中,就可以從RAM中訪問BIOS,而不必再訪問ROM。這樣將大大提高系統性能。因此在設置CMOS參數時,應將相應的Shadow區設為允許使用(Enabled)。
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- 總結
●基本內存佔據0~640KB地址空間。
●保留內存佔據640KB~1024KB地址空間。分配給顯示緩衝存儲器、各適配卡上的ROM和系統ROM BIOS,剩餘空間可作上位內存UMB。UMB的物理存儲器取自物理擴展存儲器。此範圍的物理RAM可作為Shadow RAM使用。
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內存其他類型
- SRAM
SRAM(Static RAM)意為靜態隨機存儲器。SRAM數據不需要通過不斷地刷新來保存,因此速度比DRAM(動態隨機存儲器)快得多。但是SRAM具有的缺點是:同容量相比DRAM需要非常多的晶體管,發熱量也非常大。因此SRAM難以成為大容量的主存儲器,通常只用在CPU、GPU中作為緩存,容量也只有幾十K至幾十M。
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- RDRAM
然而它是一個非開放的技術,內存廠商需要向RAMBUS公司支付授權費。並且RAMBUS內存的另一大問題是不允許空通道的存在,必須成對使用,空閒的插槽必須使用終結器。因此,除了短壽的Intel i820和i850芯片組對其提供支持外,PC平台沒有支持RAMBUS內存的芯片組。
- XDR RAM
XDR內存是RDRAM的升級版。依舊由RAMBUS公司推出。XDR就是“eXtreme Data Rate”的縮寫。
- Fe-RAM
鐵電存儲器是一種在斷電時不會丟失內容的非易失存儲器,具有高速、高密度、低功耗和抗輻射等優點。由於數據是通過鐵元素的磁性進行存儲,因此,鐵電存儲器無需不斷刷新數據。其運行速度將會非常樂觀。而且它相比SRAM需要更少的晶體管。它被業界認為是SDRAM的最有可能的替代者。
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- MRAM
- OUM
奧弗辛斯基(Stanford Ovshinsky)在1968年發表了第一篇關於非晶體相變的論文,創立了非晶體半導體學。一年以後,他首次描述了基於相變理論的存儲器:材料由非晶體狀態變成晶體,再變回非晶體的過程中,其非晶體和晶體狀態呈現不同的反光特性和電阻特性,因此可以利用非晶態和晶態分別代表“0”和“1”來存儲數據。
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內存接口類型
內存DIP
DIP是"Dual n-Line Package"的縮寫,即雙列直插內存芯片,它的常見單片容量有256KB,IMB等幾種。但現在內存發展這麼快,哪裏還會是幾百KB和幾兆容量的內存? 因此DIP接口早已經是淘汰了的內存接口。
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內存SIMM
SIMM是"Singleln-Line Memory Module"的縮寫,即單列直插內存模塊,這是5x86及較早的PC機中常用的內存接口方式。在更早的PC機中(486以前),多采用30針的SIMM接口,而在Pentium級別的機器中,應用更多的則是72針的SIMM接口,或者是與DIMM接口類型並存。72線的內存條體積稍大,並提供32位的有效數據位,常見容量有4MB.8MB, 16MB和32MB。
[7]
內存DIMM
DRAM內存通常為72線的, SDRAM內存通常為168線的,而EDO RAM內存則既有72線的,也有168線的。人們經常用內存的管線數來稱呼內存。但需要注意的是,並非只有SDRAM內存是168線的,某些SIMM型內存也具有168線。SIMM的工作電壓是5v,DIMM的工作電壓是3.3v。
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內存技術指標
內存奇偶校驗
如果是採用奇校驗,在傳送每一個字節的時候另外附加一位作為校驗位,當原來數據序列中“1”的個數為奇數時,這個校驗位就是“0”,否則這個校驗位就是“1”,這樣就可以保證傳送數據滿足奇校驗的要求。在接收方收到數據時,將按照奇校驗的要求檢測數據中“1”的個數,如果是奇數,表示傳送正確,否則表示傳送錯誤。
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內存內存容量
1024B=1KB=1024字節=210字節
1024KB=1MB=1048576字節=220字節
1024MB=1GB=1073741824字節=230字節
1024GB=1TB=1099511627776字節=240字節
1024TB=1PB=1125899906842624字節=250字節
1024PB=1EB=115 292150 4606846976字節=260字節
1024EB=1ZB=1180591620717411303424字節=270字節
內存存取時間
當內存的存取時間是10ns時,它的時鐘頻率最高可達100MHz,也就是説可以配合100MHz外頻的主板使用;當存取時間是7ns時,時鐘頻率最高可達142MHz,這時主板的外頻可以上到133MHz以上。
內存CL延遲
還有另的詮釋:內存延遲基本上可以解釋成是系統進入數據進行存取操作就序狀態前等待內存響應的時間。
打個形象的比喻,就像你在餐館裏用餐的過程一樣。你首先要點菜,然後就等待服務員給你上菜。
同樣的道理,內存延遲時間設置的越短,電腦從內存中讀取數據的速度也就越快,進而電腦其他的性能也就越高。
通常情況下,我們用4個連着的阿拉伯數字來表示一個內存延遲,例如2-2-2-5。其中,第一個數字最為重要,它表示的是CAS Latency,也就是內存存取數據所需的延遲時間。
內存頻率
晶體的震動以正弦調和變化的電流的形式表現出來,這一變化的電流就是時鐘信號。而內存本身並不具備晶體振盪器,因此內存工作時的時鐘信號是由主板芯片組的北橋或直接由主板的時鐘發生器提供的,也就是説內存無法決定自身的工作頻率,其實際工作頻率是由主板來決定的。
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DDR內存和DDR2內存的頻率可以用工作頻率和等效頻率兩種方式表示,工作頻率是內存顆粒實際的工作頻率,但是由於DDR內存可以在脈衝的上升和下降沿都傳輸數據,因此傳輸數據的等效頻率是工作頻率的兩倍;而DDR2內存每個時鐘能夠以四倍於工作頻率的速度讀/寫數據,因此傳輸數據的等效頻率是工作頻率的四倍。
例如DDR 200/266/333/400的工作頻率分別是100/133/166/200MHz,而等效頻率分別是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作頻率分別是100/133/166/200MHz,而等效頻率分別是400/533/667/800MHz。
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內存帶寬
從功能上理解,我們可以將內存看作是內存控制器(一般位於北橋芯片中)與CPU之間的橋樑或與倉庫。顯然,內存的容量決定“倉庫”的大小,而內存的帶寬決定“橋樑”的寬窄,兩者缺一不可,這也就是我們常常説道的“內存容量”與“內存速度”。
除了內存容量與內存速度,延時週期也是決定其性能的關鍵。當CPU需要內存中的數據時,它會發出一個由內存控制器所執行的要求,內存控制器接著將要求發送至內存,並在接收數據時向CPU報告整個週期(從CPU到內存控制器,內存再回到CPU)所需的時間。
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毫無疑問,縮短整個週期也是提高內存速度的關鍵,這就好比在橋樑上工作的警察,其指揮疏通能力也是決定通暢度的因素之一。
- 帶寬重要性
基本上當CPU接收到指令後,它會最先向CPU中的一級緩存(L1Cache)去尋找相關的數據,雖然一級緩存是與CPU同頻運行的,但是由於容量較小,所以不可能每次都命中。
由於目前系統處理的數據量都是相當巨大的,因此幾乎每一步操作都得經過內存,這也是整個系統中工作最為頻繁的部件。
如此一來,內存的性能就在一定程度上決定了這個系統的表現,這點在多媒體設計軟件和3D遊戲中表現得更為明顯。3D顯卡的內存帶寬(或許稱為顯存帶寬更為合適)的重要性也是不言而喻的,甚至其作用比系統的內存帶寬更為明顯。
大家知道,顯示卡在進行像素渲染時,都需要從顯存的不同緩衝區中讀寫數據。這些緩衝區中有的放置描述像素ARGB(阿爾法通道,紅,綠,藍)元素的顏色數據,有的放置像素Z值(用來描述像素的深度或者説可見性的數據)。
- 提高內存帶寬
很明顯,在這些乘數因子中,每個都會對最終的內存帶寬產生極大的影響。然而,如今在頻率上已經沒有太大文章可作,畢竟這受到製作工藝的限制,不可能在短時間內成倍提高。
- 識別內存帶寬
顯存位寬的計算方法是:單塊顯存顆粒位寬×顯存顆粒總數,而顯存頻率則是由"1000/顯存顆粒納秒數"來決定。
一般來説,我們可以從顯存顆粒上一串編號的最後2兩位看出其納秒數,從中也就得知其顯存頻率。
內存選購方法
內存做工要精良
對於選擇內存來説,最重要的是穩定性和性能,而內存的做工水平直接會影響到性能、穩定以及超頻。
內存顆粒的好壞直接影響到內存的性能,可以説也是內存最重要的核心元件。所以大家在購買時,儘量選擇大廠生產出來的內存顆粒。
一般常見的內存顆粒廠商有三星、現代、鎂光、南亞、茂矽等,它們都是經過完整的生產工序,因此在品質上都更有保障。而採用這些頂級大廠內存顆粒的內存條品質性能,必然會比其他雜牌內存顆粒的產品要高出許多。
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內存SPD隱藏信息
SPD信息可以説非常重要,它能夠直觀反映出內存的性能及體制。它裏面存放着內存可以穩定工作的指標信息以及產品的生產,廠家等信息。
因此,大家在購買內存以後,回去用常用的Everest、CPU-Z等軟件一查即可明白。不過需要注意的是,對於大品牌內存來説SPD參數是非常重要的,但是對於雜牌內存來説,SPD的信息並不值得完全相信。
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內存假冒返修產品
目前有一些內存往往使用了不同品牌、型號的內存顆粒,大家一眼就可以看出區別。同時有些無孔不入的JS也會採用打磨內存顆粒的作假手段,然後再加印上新的編號參數。不過仔細觀察,就會發現打磨過後的芯片比較暗淡無光,有起毛的感覺,而且加印上的字跡模糊不清晰。這些一般都是假冒的內存產品,需要注意。
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此外,大家還要觀察PCB電路板是否整潔,有無毛刺等等,金手指是否很明顯有經過插拔所留下的痕跡,如果有,則很有可能是返修內存產品(當然也不排除有廠家出廠前經過測試,不過比較少數)。
內存故障修復
1、開機無顯示
2、windows系統運行不穩定,經常產生非法錯誤
3、windows註冊表經常無故損壞,提示要求用户恢復
4、windows經常自動進入安全模式
此類故障一般是由於主板與內存條不兼容或內存條質量不佳引起,常見於PC133內存用於某些不支持PC133內存條的主板上,可以嘗試在CMOS設置內降低內存讀取速度看能否解決問題,如若不行,那就只有更換內存條了。
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5、隨機性死機
此類故障一般是由於採用了幾種不同芯片的內存條,由於各內存條速度不同產生一個時間差從而導致死機,對此可以在CMOS設置內降低內存速度予以解決,否則,唯有使用同型號內存。還有一種可能就是內存條與主板不兼容,此類現象一般少見,另外也有可能是內存條與主板接觸不良引起電腦隨機性死機,此類現象倒是比較常見。
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6、內存加大後系統資源反而降低
7、windows啓動時,在載入高端內存文件himem.sys時系統提示某些地址有問題
8、運行某些軟件時經常出現內存不足的提示
9、從硬盤引導安裝windows進行到檢測磁盤空間時,系統提示內存不足
10、安裝windows進行到系統配置時產生一個非法錯誤
11、啓動windows時系統多次自動重新啓動
12、內存維修一法
出現上面幾種故障後,倘若內存損壞或芯片質量不行,如條件不允許可以用烙鐵將內存一邊的各芯片卸下,看能否解決問題,如若不行再換卸另一邊的芯片,直到成功為止(如此焊工只怕要維修手機的人方可達到)。
內存常見誤解
內存內部外存儲器
這種情況主要是發生在描述移動設備的內部集成的數據存放空間時。比如一台手機具備512G的數據存儲空間,不少人將其描述為“512G內存”,事實上,這種表述是錯誤的,因為所謂的“512G內存”是一個外存儲器。不能將“內部的外存儲器”簡稱為”內存,因為內存是一個特定的概念,為內存儲器的簡稱。
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內存存儲卡的容量
- 參考資料
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- 1. 陳輝定,曾暉主編. 計算機組裝與維修教程[M]. 蘇州:蘇州大學出版社, 2015.06.第69頁
- 2. 王貴水.你一定要懂的計算機知識:北京工業大學出版社,2015.02:第66頁
- 3. 馬海雲,張少剛,劉春明.計算機組裝與維修:國防工業出版社,2010.01:第112頁
- 4. 李俊,張廣寧,方武.計算機與自動化專業通識教程 硬件基礎,:航空工業出版社,2016.06:第31頁
- 5. 楊華編著. 科學第一視野 電腦[M]. 北京:現代出版社, 2013.01.第85頁
- 6. 孫繼銀等編著. 多媒體技術基礎及應用[M]. 西安:西北工業大學出版社, 1999.08.第51頁
- 7. 趙金華.計算機網絡信息中心建設與管理及運行維護實務手冊(學校卷) 第一卷:河北音像出版社,2004.09:第163頁
- 8. 美光推出首款8層堆疊24GB第二代HBM3內存,可縮短大型語言模型使用時間 .36氪.2023-07-27[引用日期2023-07-27]