电脑组装与维护培训课程P4版04课件.ppt
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1、课前导读内存概述 如何选购内存 安装内存 内存的使用与维护 课后练习,第四课 内存,课前导读第四课 内存,课前导读,基础知识重点知识了解知识,课前导读基础知识,基础知识,内存的作用、内存的种类,让读者初步认识和了解内存。,基础知识 内存的作用、内存的种类,让读者,重点知识,内存的性能指标、内存的安装,读者仔细阅读相关内容,并掌握内存的安装方法。,重点知识 内存的性能指标、内存的安装,了解知识,内存的选购和内存的品牌。,了解知识 内存的选购和内存的品牌。,内存概述,内存的作用 内存的种类 内存的性能指标,内存概述,内存是用来临时存放数据的存储器,它泛指电脑中用来存放数据的半导体存储单元。它的容量
2、和性能将直接影响电脑的运行速度。,内存是用来临时存放数据的存储器,它泛指电脑中用来,内存的作用,内存(Memory)也称内存储器或主存,就像人体大脑的记忆系统,用于存放电脑的运行程序和处理的数据。只要打开电源启动电脑,内存中就会有各种各样的数据信息存在,可以说它永远也不会空闲着。当运行电脑程序时,程序将首先被读入内存中,然后在特定的内存中开始执行,并且处理的结果也将保存在该内存中,也就是说内存会和CPU之间频繁地交换数据,没有内存,CPU的工作将难以开展,电脑也无法启动。,内存的作用 内存(Memory)也称内,内存的种类,按照工作原理分 按照内存的性能分 按内存的封装方式分,内存的种类,按照
3、工作原理分,按照内存的工作原理主要分为两类。一类是RAM(Random Access Memory),即随机存取存储器,存储的内容可通过指令随机读写访问。RAM中存储的数据在掉电时会丢失,因而只能在开机运行时存储数据。其中RAM又可以分为两种,一种是Dynamic RAM(DRAM,动态随机存取存储器),另一种是Static RAM(SRAM,静态随机存取存储器)。由于DRAM具有集成度高、结构简单、功耗低、生产成本低等特点,主要应用在电脑的主存储器中,如内存条;而SRAM结构相对较复杂、造价高、速度快,所以一般SRAM多应用于高速小容量存储器中,如Cache。,按照工作原理分 按照内存的工作
4、原理主要分为,另一类是ROM(Read Only Memory),即只读存储器,只能从中读取信息而不能任意写入信息。ROM虽然价格高、容量小,但由于其具有掉电后数据可保持不变的优点,因此多用于存放一次性写入的程序或数据。,另一类是ROM(Read Only M,按照内存的性能分,FPM RAM(Fast Page Mode RAM)EDO RAM(Extended Data Out RAM)SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM)RDRAM(Rambus DRAM),按照内存的性能分FPM RAM(Fast Pa
5、ge Mode,FPM RAM,FPM(快页模式)是较早的个人电脑普遍使用的内存,它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在已很难看到使用这种内存的电脑系统了。,FPM RAM FPM(快页模式)是,EDO RAM,EDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据,大大地缩短了存取时间,使存取速度提高30,达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条,以及采用EDO内存芯片的PCI显卡。,EDO RAM EDO(扩展数据输出,这种内存流行在486以及早期的奔腾电脑系统中,它有72线和168线之分,采用5V电压,位宽32 bit,可用
6、于Intel FX/VX芯片组主板上,所以某些使用奔腾100/133的电脑系统目前还在使用它。不过要注意的是,由于它采用5V电压,跟下面将要介绍的SDRAM不同(SDRAM为3.3V),两者混合使用很容易会被烧毁,因此在使用前最好了解一下该主板使用的是3.3V还是5V电压。,这种内存流行在486以及早期的奔腾电,SDRAM,SDRAM(同步动态随机存取存储器)将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,与EDO内存相比,速度能提高50。SDRAM内存如图4-1所示。,SDRAM SDRAM(同步动态随机存,图4-1,图4-1,SDRA
7、M基于双存储体结构,内含两个交错的存储阵列,当CPU从一个存储体或阵列访问数据时,另一个就已为读写数据做好了准备,通过这两个存储阵列的紧密切换,读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM的速度早已超过了100MHz,存储时间已达到58ns。SDRAM内存的命名规则是基于工作频率的,规格有PC100和PC133(PC150、PC166其实是PC133的延伸)两种。SDRAM不仅可用作主存,在显卡上的内存方面也有广泛应用。,SDRAM基于双存储体结构,内含两个,SDRAM采用的是64位数据读写形式,内存条的引脚为168线,采用双列直插式的DIMM内存条,读写速度最高达到了10ns。,SDRAM采用的是
8、64位数据读写形式,内存条的,DDR SDRAM,DDR SDRAM是SDRAM的更新换代产品,是目前最流行的内存。它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能成倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽。DDR SDRAM内存如图4-2所示。,DDR SDRAM DDR SDRAM,图4-2,图4-2,同SDRAM一样,DDR SDRAM也是采用64位的并行数据总线,使用2.5V电压。从外观上来看,DDR SDRAM与SDRAM相比差别并不大,它们具有相同的长度与同样的管脚距离。然而DDR SDRAM内存具有184pin和一个小缺口,管脚数
9、比SDRAM多出16pin,这些管脚主要包含了新的阀门控制、时钟、电源和接地等信号。,同SDRAM一样,DDR SDRAM,DDR SDRAM内存是基于传输速率命名的,主要分为PC1600、PC2100、PC2700、PC4200,也称为DDR200、DDR266、DDR333、DDR400,分别对应工作于100MHz(实际相当于200MHz)、133MHz(实际相当于266MHz)、166MHz(实际相当于333MHz)、200MHz(实际相当于400MHz)的频率下。,DDR SDRAM内存是基于传输速,RDRAM,RDRAM(存储器总线式动态随机存储器)是Rambus公司开发的具有系统带
10、宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM,它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据,同时使用低电压信号,在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。RDRAM内存如图4-3所示。,RDRAM RDRAM(存储器总线式,图4-3,图4-3,RDRAM需要RIMM插槽及芯片组配合,而且RDRAM要求RIMM插槽必须全部插满,空余的RIMM插槽要用专用的RDRAM终结器插满。RDRAM具有相当高的数据传输率,就一个通道而言,800MHz的RDRAM带宽为800MHz16位=1.6GB/s,若是两个通道,则可提升为3.2GB/s,若是4个通道,将达到6.4GB/s。RDRAM是基于传输速率命名的,主要分为
11、PC600、PC800、PC1066,分别对应于工作在75MHz(实际相当于300MHz)、100MHz(实际相当于400MHz)、133MHz(实际相当于533MHz)频率下。,RDRAM需要RIMM插槽及芯片,按内存的封装方式分,SOJ TSOP Tiny-BGA BLP CSP,按内存的封装方式分SOJ,内存其实是由数量庞大的集成电路组成的,只不过这些电路都需要最后封包完成。这类将集成电路封包的技术就是封装技术。封装也可以说是安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅担任放置、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁芯片上的接点用导线连接到封装外壳的
12、导线上,这些导线又通过印制电路板上的导线与其他部件建立连接。因此对于很多集成电路产品而言,封装技术都是非常关键的一环。根据内存的封装形式,可以将内存分为以下几类。,内存其实是由数量庞大的集成电路组成,SOJ,SOJ(Small Out-Line J-Lead,小尺寸J形引脚封装)封装方式(如图4-4所示)是指内存芯片的两边有一排小的J形引脚,直接黏着在印刷电路板的表面上。SOJ封装一般用在EDO RAM内存上。,图4-4,SOJ SOJ(Small Out-L,TSOP,大部分的SDRAM内存的芯片都是采用传统的TSOP(Thin Small Out-Line Package,薄形小尺寸封装)
13、封装方式。TSOP封装方式是指外观上轻薄且小的封装,是在封装芯片的周围做出引脚,直接黏在PCB板的表面,焊点和PCB板的接触面积小,使得芯片向PCB板传递热量相对困难。相对于SOJ封装来说,TSOP封装厚度只有其1/3。采用TSOP封装方式封装的内存如图4-5所示。,TSOP 大部分的SDRAM内存的芯片,图4-5,图4-5,Tiny-BGA,Tiny-BGA(Tiny Ball Grid Array,小型球栅阵列封装)封装方式能减小芯片和整个内存的PCB的面积。Tiny-BGA可视为超小型的BGA封装。Tiny-BGA封装的电路连接也和传统方式不同,内存芯片和电路板的连接依赖芯片中心位置的细
14、导线。在Tiny-BGA封装中,内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB上的,由于焊点和PCB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。Kingmax内存采用的就是Tiny-BGA封装方式。Kingmax内存如图4-6所示。,Tiny-BGA Tiny-BGA(T,图4-6,图4-6,BLP,BLP(Bottom Lead Package,底部引脚封装)封装方式是在传统封装技术的基础上采用的一种逆向电路,由底部直接伸出引脚,其优点就是能节省大约90%的电路,使封装尺寸及芯片表面温度大幅下降。和传统的TSOP封装的内存颗粒相比,BLP封装明显要小很多。B
15、LP封装与Kingmax内存的Tiny-BGA封装比较相似,BLP的封装技术使得电阻值大幅下降,芯片温度也大幅下降,工作的频率可达到更高。BLP封装方式如图4-7所示。,BLP BLP(Bottom Lead,图4-7,图4-7,CSP,CSP(Chip Scale Package,芯片型封装)封装是在BGA基础上发展而来的。CSP可以让芯片面积与封装面积之比超过1:0.14,约为普通BGA的1/3,仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6,这样在相同的体积下,内存可以装入更多的芯片,从而增大单位容量。与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提升3倍。CSP封装不但体积小,同时也更薄,
16、从金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm,大大提升了内存芯片在长时间运作后的可靠性,线路阻抗显著减小,芯片速度也随之得到大幅度的提升。此外,CSP封装内存芯片的中心导线形式有效地缩短了信号的传导距离,其衰减也随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性也能得到大幅度提升,这也使得其存取时间比BGA封装快15%20%。CSP封装的内存条如图4-8所示。,CSP CSP(Chip Scal,图4-8,图4-8,内存的性能指标,tCK(时钟周期)存取时间 CAS的延迟时间 tAC ECC 综合性能,内存的性能指标tCK(时钟周期),tCK(时钟周期),tCK代表内存所能运行的最大频率,数字越小说明内存芯片
17、所能运行的频率越高。对于一片普通的PC-100的SDRAM内存条来说,其芯片上的标识10代表了它的运行时钟周期为l0ns,即可在100MHz的外频下正常工作。大多数内存标号的尾数表示tCK周期,如PC-133标准要求tCK的数值不大于7.5ns。,tCK(时钟周期)tCK代表内存所能,存取时间,存取时间代表读取数据所延迟的时间。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。如LG的PC100 SDRAM芯片上的标识为7J或7K,说明它的存取时间为7ns,但它的系统时钟频率依然是10ns,外频为100MHz。,存取时间 存取时间代表读取数据所延迟的,CAS的延迟时间,CL(CAS
18、 Latency)为CAS(Column Address Strobe,列地址控制器)的延迟时间,这是纵向地址脉冲的反应时间,也是在一定频率下衡量支持不同规范内存的重要标志之一。如现在大多数的SDRAM(在外频为100MHz时)都能在CL2或CL3的模式下运行,也就是说,它们读取数据的延迟时间可以是两个时钟周期也可以是3个时钟周期。在SDRAM的制造过程中,可以将这个特性写入SDRAM的EEPROM(即SPB)中,在开机时主板的BIOS就会检查此项内容,并以CL2这一默认的模式运行。,CAS的延迟时间 CL(CAS Lat,tAC,tAC是CAS延迟时的最大输入时钟值,PC-100规范要求在C
19、L3时,tAC不大于6ns,而某些内存编号的尾数表示的就是这个值。,tAC tAC是CAS延迟时的最大输入,ECC,ECC是新型内存中普遍提到的一种技术名词,它是内存校验的一种。ECC与传统的奇偶校验(Parity)类似,然而奇偶校验只能检测到错误所在,并不能进行纠正,ECC却可以纠正绝大多数错误。它不仅能够检测一位错误,而且能够纠正一位错误,这意味着系统能在不中断和不破坏数据的情况下继续运行。,ECC ECC是新型内存中普遍提到的,一般来说,内存条上的内存芯片是以双数形式出现的,如果有时看到单数的内存芯片,说明该内存是支持ECC(Error Correction Coding或Error C
20、heching and Correcting,是一种具有自动纠错功能的内存)的,也就是说一旦发现内存其中一颗内存芯片有问题时,第5颗、第9颗或第17颗内存芯片就会自动替补。,一般来说,内存条上的内存芯片是以双数形式出现,综合性能,对于PC 100内存来说,就是要求当CL=3的时候,tCK(System clock cycle time)的数值要小于10ns、tAC(Access time from CLK)要小于6ns。这里强调是CL=3是因为对于同一个内存条,当设置不同CL数值时,tCK的值很可能不相同,当然tAC的值也不太可能相同。总延迟时间的计算公式如下:总延迟时间=系统时钟周期CL(C
21、AS Latency)模式数+存取时间,如某PC100内存的存取时间为6ns,可设定CL模式数为2(即CAS Latency=2),则总延迟时间=10ns2+6ns=26ns。这就是评价内存性能高低的重要数值。,综合性能 对于PC 100内存来说,如何选购内存,了解内存品牌及识别内存 选购内存应注意的问题,如何选购内存了解内存品牌及识别内存,了解内存品牌及识别内存,Samsung Micron Hyundai Geil,了解内存品牌及识别内存Samsung,目前市场上内存品牌较多,不过真正生产内存芯片的厂商只有几家,其他很多内存制造商都是采用别人的内存颗粒,如Kingmax生产的内存就是采用好
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