計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)大全

1、計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)大全主板之所以把這東西放在第一位，是因?yàn)樽鳛樗匾?。我們常見的主板是ATX主板。它是采用印刷電路板（PCB）制造而成。是在一種絕緣材料上采用電子印刷工藝制造的。市場上主要有4層板與6層板二種。常見的都是4層板。用6層PCB板設(shè)計(jì)的主板不易變形，穩(wěn)定性大大提高。如果你有幸買到了6層板，那可絕對超值??！哈！在主板的每層都布滿了電路，所以，如果PCB板燒壞，比較輕的憑借我們工程師高超的技術(shù)，可以通過搭明線維修，比較嚴(yán)重的話，這片主板的生命也就到此結(jié)束了！主板上面的零件看起來眼花繚亂，可他們都是非常有條有理的排列著。主要包括一個(gè)CPU插座；北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片等三大芯片

2、；前端系統(tǒng)總線FSB、內(nèi)存總線、圖形總線AGP、數(shù)據(jù)交換總線HUB、外設(shè)總線PCI等五大總線；軟驅(qū)接口FDD、通用串行設(shè)備接口USB、集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備接口IDE等七大接口。一、主板上的主要芯片1、 北橋芯片MCH在CPU插座的左方是一個(gè)內(nèi)存控制芯片，也叫北橋芯片、一般上面有一鋁質(zhì)的散熱片。北橋芯片的主要功能是數(shù)據(jù)傳輸與信號(hào)控制。它一方面通過前端總線與CPU交換信號(hào)，另一方面又要與內(nèi)存、AGP、南橋交換信號(hào)。北橋芯片壞了以后的現(xiàn)象多為不亮，有時(shí)亮后也不斷死機(jī)。如果工程師判定你的北橋芯片壞了，再如果你的主板又比較老的話，基本上就沒有什么維修的價(jià)值了。2、 南橋芯片ICH4南橋芯片主要負(fù)責(zé)外部設(shè)備的

3、數(shù)據(jù)處理與傳輸。比ICH4早的有ICH1、ICH2、ICH3，但它不支持USB2.0。而ICH4支持USB2.0。區(qū)分它們也很簡單：南橋芯片上有82801AB82801BB82801CB82801DB分別對應(yīng)ICH1ICH2ICH3ICH4。南橋芯片壞后的現(xiàn)象也多為不亮，某些外圍設(shè)備不能用，比如IDE口、FDD口等不能用，也可能是南橋壞了。因?yàn)槟媳睒蛐酒容^貴，焊接又比較特殊，取下它們需要專門的BGA儀，所以一般的維修點(diǎn)無法修復(fù)南北橋。3、 BIOS芯片F(xiàn)WH它是把一些直接的硬件信息固化在一個(gè)只讀存儲(chǔ)器內(nèi)。是軟件和硬件之間這重要接口。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)首先從它這里調(diào)用一些硬件信息，它的性能直接影響著系

4、統(tǒng)軟件與硬件的兼容性。例如一些早期的主板不支持大于二十G的硬盤等問題，都可以通過升級(jí)BIOS來解決。我們?nèi)粘１阌脮r(shí)遇到的一些與新設(shè)備不兼容的問題也可以通過升級(jí)來解決。如果你的主板突然不亮了，而CPU風(fēng)扇仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，那么你首先應(yīng)該考慮BIOS芯片是否損壞。4、 系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器CLK在主板的中間位置有個(gè)晶振元件，它會(huì)產(chǎn)生一系列高頻脈沖波，這些原始的脈沖波再輸入到時(shí)鐘發(fā)生器芯片內(nèi)，經(jīng)過整形與分頻，然后分配給計(jì)算機(jī)需要的各種頻率。5、 超級(jí)輸入輸出接口芯片I/O 它一般位于主板的左下方或左上方，主要芯片有Winbond 與ITE，它負(fù)責(zé)把鍵盤、鼠標(biāo)、串口進(jìn)來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)。同時(shí)也對并口與軟驅(qū)口

5、的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在我們的維修現(xiàn)場，諸如鍵盤與鼠標(biāo)口壞，打印口壞等一些外設(shè)不能用，多為I/O芯片壞，有時(shí)甚至造成不亮的現(xiàn)象。6、 聲卡芯片因?yàn)楝F(xiàn)在的主板多數(shù)都集成了聲卡，而且集成的多為AC97聲卡芯片。當(dāng)然，也有CMI的8738聲卡芯片等。如果你的集成聲卡沒有聲音，這兒壞了的可能性最大。二、主板上主要的插座1、CPU插座目前所有的主板都采用了socket系列零拔力插座。早期的P3采用的socket370插座，現(xiàn)在的P4多采用socket478 插座，早期的P4也有采用socket423插座的，intel 的服務(wù)器CPU如：至強(qiáng)（Xeon）則采用了socket603插座。Intel對CPU封裝格式

6、的不斷變化讓我們這些fan 們給他送了不少錢啊！不過近日聽說intel下一代CPU的封裝格式還是采用socket478的格式，這對于不斷追求性能的DIYer們來說可是一個(gè)好消息啊。2、內(nèi)存總線插座現(xiàn)在市場上我們能見到的內(nèi)存有SDRAM、DDRSDRAM、RAMBUS三種。SDRAM內(nèi)存由于DDR內(nèi)存的價(jià)格下調(diào)已經(jīng)逐漸淡出市場，它采用168線插座，中間與左邊有兩個(gè)防反插斷口；DDRSDRAM由于非常高的性價(jià)比已經(jīng)成為市場的主流。它采用184線插座，在中間只有一個(gè)防反插斷口；RAMBUS內(nèi)存雖然性能好，但是價(jià)格一直高踞不下，加上intel已經(jīng)放棄了對它的支持，所以它的前途至今還只是一個(gè)懸念！它的插

7、座采用184線RIMM插座，是在中間有兩個(gè)防反插斷口。有些客戶多次反映在845主板上有時(shí)內(nèi)存認(rèn)不全的現(xiàn)象，這是因?yàn)镮intel 845系列主板只能支持4個(gè)Bank (一個(gè)Bank可以理解為內(nèi)存條的一面)，在845系列主板上一般設(shè)有三個(gè)內(nèi)存插槽，而第二個(gè)插槽與第三個(gè)插槽共享二個(gè)Bank。所以，如果你在第二個(gè)與第三個(gè)插槽插的內(nèi)存條為雙面的256M，那么就只能認(rèn)到一個(gè)256M。3、AGP圖形總線插座它位于CPU插座的左邊，呈棕色。它的頻率為64MHZ。從速度上分為AGP2X，現(xiàn)在的多為AGP4X,也有一些主板已經(jīng)支持AGP8X。由于不同的速度所需要的電壓不同，所以一些主板不亮主要是用戶把老的AGP2

8、X顯卡插在的新的AGP2X主板上，從而把AGP插座燒壞！令人欣慰的是一些新的主板已經(jīng)在主板上集成了電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它可以自動(dòng)識(shí)別顯卡的電壓。4、PCI總線插座它呈現(xiàn)為白色，在AGP插座的旁邊，因主板不同，多少不等。它的頻率為32MHZ。多插網(wǎng)卡，聲卡等其它一些外設(shè)。5、IDE設(shè)備接口它一般位于主板的下面。有四十針八十線。兩個(gè)IDE口并在一起，有時(shí)一個(gè)呈綠色，表示它為IDE1。因?yàn)橄到y(tǒng)首先檢測IDE1，所以IDE1應(yīng)該接系統(tǒng)引導(dǎo)硬盤。現(xiàn)在的主板多已支持ATA100，有得支持ATA133，但更高端的主板已經(jīng)支持串行ATA，它是在并行傳輸速率無法進(jìn)一步提高的情況下出現(xiàn)的一種新的、具有更高傳輸速度的

9、技術(shù)，也將是下一代的主流技術(shù)。一口氣說了這么多，我已經(jīng)口干舌燥了，大家再看看自己的主板，是不是感覺它比以前熟悉了多了？哈哈!我們也到說再見的時(shí)候了，即然今天說主板，那么我就再說一個(gè)關(guān)于主板的消息吧，我們技服中心近日接受了一批維修的板子，我們的工程師維修起來特別困難，后來經(jīng)知情人士指點(diǎn)，才發(fā)現(xiàn)這批主板的PCB板邊緣都有一個(gè)針眼大小的缺口。不仔細(xì)看根本分辨不出來。大家可不要小看這個(gè)小口中，它是聯(lián)想對報(bào)廢主板打的專門的印記！我們居然修復(fù)了好多片，我都不得不偑服我們的技術(shù)水平了！這可不是自夸的喲！所以，大家買二手主板時(shí)可一定要小心??！CPU 主要談?wù)勵(lì)l率。1.凡是懂得點(diǎn)電腦的朋友，都應(yīng)該對頻率兩個(gè)字熟

10、悉透了吧！作為機(jī)器的核心CPU的頻率當(dāng)然是非常重要的，因?yàn)樗苤苯佑绊憴C(jī)器的性能。那么，您是否對CPU頻率方面的問題了解得很透徹呢？所謂主頻，也就是CPU正常工作時(shí)的時(shí)鐘頻率，從理論上講CPU的主頻越高，它的速度也就越快，因?yàn)轭l率越高，單位時(shí)鐘周期內(nèi)完成的指令就越多，從而速度也就越快了。但是由于各種CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異（如緩存、指令集），并不是時(shí)鐘頻率相同速度就相同，比如PIII和賽揚(yáng)，雷鳥和DURON，賽揚(yáng)和DURON，PIII與雷鳥，在相同主頻下性能都不同程度的存在著差異。目前主流CPU的主頻都在600MHz以上，而頻率最高（注意，并非最快）的P4已經(jīng)達(dá)到1.7GHz，AMD的雷鳥也已經(jīng)達(dá)

11、到了1.3GHz，而且還會(huì)不斷提升。在486出現(xiàn)以后，由于CPU工作頻率不斷提高，而PC機(jī)的一些其他設(shè)備（如插卡、硬盤等）卻受到工藝的限制，不能承受更高的頻率，因此限制了CPU頻率的進(jìn)一步提高。因此，出現(xiàn)了倍頻技術(shù)，該技術(shù)能夠使CPU內(nèi)部工作頻率變?yōu)橥獠款l率的倍數(shù)，從而通過提升倍頻而達(dá)到提升主頻的目的。因此在486以后我們接觸到兩個(gè)新的概念-外頻與倍頻。它們與主頻之間的關(guān)系是外頻X倍頻=主頻。一顆CPU的外頻與今天我們常說的FSB（Front side bus，前端總線）頻率是相同的（注意，是頻率相同），目前市場上的CPU的外頻主要有66MHz（賽揚(yáng)系列）、100MHz（部分PIII和部分雷鳥

12、以及所有P4和DURON）、133MHz（部分PIII和部分雷鳥）。值得一提的是，目前有些媒體宣傳一些CPU的外頻達(dá)到了200MHz（DURON）、266MHz（雷鳥）甚至400MHz（P4），實(shí)際上是把外頻與前端總線混為一談了，其實(shí)它們的外頻仍然是100MHz和133MHz，但是由于采用了特殊的技術(shù)，使前端總線能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成2次甚至4次傳輸，因此相當(dāng)于將前端總線頻率提升了好幾倍。不過從外頻與倍頻的定義來看，它們的外頻并未因此而發(fā)生改變，希望大家注意這一點(diǎn)。今天外頻并未比當(dāng)初提升多少，但是倍頻技術(shù)今天已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)很高的階段。以往的倍頻都只能達(dá)到2-3倍，而現(xiàn)在的P4、雷鳥都已經(jīng)達(dá)到

13、了10倍以上，真不知道以后還會(huì)不會(huì)更高。眼下的CPU倍頻一般都已經(jīng)在出廠前被鎖定（除了部分工程樣品），而外頻則未上鎖。部分CPU如AMD的DURON和雷鳥能夠通過特殊手段對其倍頻進(jìn)行解鎖，而INTEL產(chǎn)CPU則不行。由于外頻不斷提高，漸漸地提高到其他設(shè)備無法承受了，因此出現(xiàn)了分頻技術(shù)（其實(shí)這是主板北橋芯片的功能）。分頻技術(shù)就是通過主板的北橋芯片將CPU外頻降低，然后再提供給各插卡、硬盤等設(shè)備。早期的66MHz外頻時(shí)代是PCI設(shè)備2分頻，AGP設(shè)備不分頻；后來的100MHz外頻時(shí)代則是PCI設(shè)備3分頻，AGP設(shè)備2/3分頻（有些100MHz的北橋芯片也支持PCI設(shè)備4分頻）；目前的北橋芯片一般都

14、支持133MHz外頻，即PCI設(shè)備4分頻、AGP設(shè)備2分頻。總之，在標(biāo)準(zhǔn)外頻（66MHz、100MHz、133MHz）下北橋芯片必須使PCI設(shè)備工作在33MHz，AGP設(shè)備工作在66MHz，才能說該芯片能正式支持該種外頻。最后再來談?wù)凜PU的超頻。CPU超頻其實(shí)就是通過提高外頻或者倍頻的手段來提高CPU主頻從而提升整個(gè)系統(tǒng)的性能。超頻的歷史已經(jīng)很久遠(yuǎn)（其實(shí)也就幾年），但是真正為大家所喜愛則是從賽揚(yáng)系列的出產(chǎn)而開始的，其中賽揚(yáng)300A超450、366超550直到今天還為人們所津津樂道。而它們就是通過將賽揚(yáng)CPU的66MHz外頻提升到100MHz從而提升了CPU的主頻。而早期的DURON超頻則與賽

15、揚(yáng)不同，它是通過破解倍頻鎖然后提升倍頻的方式來提高頻率?？偟目磥?，超倍頻比超外頻更穩(wěn)定，因?yàn)槌额l沒有改變外頻，也就不會(huì)影響到其他設(shè)備的正常運(yùn)作；但是如果超外頻，就可能遇到非標(biāo)準(zhǔn)外頻如75MHz、83MHz、112MHz等，這些情況下由于分頻技術(shù)的限制，致使其他設(shè)備都不能工作在正常的頻率下，從而可能造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)硬盤數(shù)據(jù)丟失、嚴(yán)重的可能損壞。因此，筆者在這里告誡大家：超頻雖有好處，但是也十分危險(xiǎn)，所以請大家慎重超頻！2.關(guān)于超頻如果是AMD的CPU要超的話就了解一下他的頻率極限吧 AMD在不久前發(fā)布了它們?nèi)碌腁thlon XP處理器，其頻率分別顯XP1500+，1600+，170

16、0+和1800+。為了對抗Intel Pentium4處理器，Athlon XP重新采用了PR值（性能指數(shù)）來標(biāo)稱處理器，而Ahlon XP1600+意味著擁有與Pentium 4 1600MHz相同的性能。Athlon XP采用了全新基于0.18微米制程的Palonmino核心，其核心面積由雷鳥的120mm2增加為128mm2。而封裝方式也變?yōu)轭愃艶C-PGA PentiumIII的OPGA封裝。AMD宣稱在采用新核心后 Athlon XP的發(fā)熱量將較同頻的雷鳥低20%。而更低的散熱量，自然也就意味著更強(qiáng)勁的超頻性能。所以，我們決定測試一下Athlon XP的超頻能力。我們選擇了性價(jià)比較好的

17、Athlon XP 1600+。它比1800+要便宜許多，但超頻能力似乎可以達(dá)到1900Mhz以上。 Athlon XP同樣有與雷鳥類似的L1橋路，不過已被激光切斷，要想超頻，首先必須將L1橋路重新相連。具體連接橋路的方式可以參見本站相關(guān)文章。由于處理器默認(rèn)電壓為1.75v，要更好的發(fā)揮處理器的超頻極限，這需要一塊具備電壓調(diào)節(jié)功能的主板。我們采用了磐英8K7A和8KHA+進(jìn)行了對比，盡管8K7A在調(diào)節(jié)方式上較不便，但超頻性能卻好于新的8KHA+。 在解頻之后，我們首先將倍頻設(shè)置為6，然后將外頻設(shè)置為最高，在8K7A下，我們將處理器超至最高200MHz（400MHz DDR）外頻，通過200MH

18、z外頻下的內(nèi)存性能測試，我們可以看出超頻后的內(nèi)存帶寬已經(jīng)超出AMD760芯片40%左右。剛才的測試僅僅只是風(fēng)冷狀態(tài)下的結(jié)果，這不過是個(gè)開始，接下來我們將在極限致冷環(huán)境下測試處理器的超頻極限。安裝上水冷器后。我們將電壓調(diào)至2.1v。而VDDR調(diào)至2.9v。測試結(jié)果令人驚嘆，我們最終將處理器穩(wěn)定于178MHz外頻下，此時(shí)頻率已高達(dá)1873.89MHz。雖然我們希望能突破1900MHz的障礙，但沒有成功。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)主板對于Athlon XP的超頻也致關(guān)重要，雖然8KHA+采用更新的芯片組并擁有更好的性能，但在超頻能力方面卻不如其前輩8K7A。而新核心的Athlon XP超頻能力，也得到了驗(yàn)證。

19、內(nèi)存1.內(nèi)存的基礎(chǔ)知識(shí)RAM技術(shù)詞匯CDRAM-Cached DRAM高速緩存存儲(chǔ)器 CVRAM-Cached VRAM高速緩存視頻存儲(chǔ)器 DRAM-Dynamic RAM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 EDRAM-Enhanced DRAM增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 EDO RAM-Extended Date Out RAM外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式存儲(chǔ)器 EDO SRAM-Extended Date Out SRAM外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式靜態(tài)存儲(chǔ)器 EDO VRAM-Extended Date Out VRAM外擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式視頻存儲(chǔ)器 FPM-Fast Page Mode快速頁模式 FRAM-Ferroelectric RAM鐵電體存儲(chǔ)器

20、 SDRAM-Synchronous DRAM同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 SRAM-Static RAM靜態(tài)存儲(chǔ)器 SVRAM-Synchronous VRAM同步視頻存儲(chǔ)器 3D RAM-3 DIMESION RAM3維視頻處理器專用存儲(chǔ)器 VRAM-Video RAM視頻存儲(chǔ)器 WRAM-Windows RAM視頻存儲(chǔ)器(圖形處理能力優(yōu)于VRAM) MDRAM-MultiBank DRAM多槽動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 SGRAM-Signal RAM單口存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器有哪些主要技術(shù)指標(biāo) 存儲(chǔ)器是具有“記憶”功能的設(shè)備，它用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件來表示二進(jìn)制數(shù)碼 “0”和“1”，這種器件稱為記憶元件或記憶單元。記

21、憶元件可以是磁芯，半導(dǎo)體觸發(fā)器、 MOS電路或電容器等。 位(bit)是二進(jìn)制數(shù)的最基本單位，也是存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的最小單位，8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字節(jié)(Byte)，可以由一個(gè)字節(jié)或若干個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字(Word)在PC機(jī)中一般認(rèn)為1個(gè)或2個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字。若干個(gè)憶記單元組成一個(gè)存儲(chǔ)單元，大量的存儲(chǔ)單元的集合組成一個(gè) 存儲(chǔ)體(MemoryBank)。為了區(qū)分存儲(chǔ)體內(nèi)的存儲(chǔ)單元，必須將它們逐一進(jìn)行編號(hào)，稱為地址。地址與存儲(chǔ)單元之間一一對應(yīng)，且是存儲(chǔ)單元的唯一標(biāo)志。應(yīng)注意存儲(chǔ)單元的地址和它里面存放的內(nèi)容完全是兩回事。 根據(jù)存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)中處于不同的位置，可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。在主機(jī)內(nèi)部，直接與C

22、PU交換信息的存儲(chǔ)器稱主存儲(chǔ)器或內(nèi)存儲(chǔ)器。在執(zhí)行期間，程序的數(shù)據(jù)放在主存儲(chǔ)器內(nèi)。各個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容可通過指令隨機(jī)讀寫訪問的存儲(chǔ)器稱為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。另一種存儲(chǔ)器叫只讀存儲(chǔ)器(ROM)，里面存放一次性寫入的程序或數(shù)據(jù)，僅能隨機(jī)讀出。RAM和ROM共同分享主存儲(chǔ)器的地址空間。RAM中存取的數(shù)據(jù)掉電后就會(huì)丟失，而掉電后ROM中的數(shù)據(jù)可保持不變。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)、價(jià)格原因，主存儲(chǔ)器的容量受限。為滿足計(jì)算的需要而采用了大容量的輔助存儲(chǔ) 器或稱外存儲(chǔ)器，如磁盤、光盤等.存儲(chǔ)器的特性由它的技術(shù)參數(shù)來描述。存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息量稱為存儲(chǔ)容量。一般主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)容量在幾十K到幾十M字節(jié)左右；

23、輔助存儲(chǔ)器(外存)在幾百K到幾千M字節(jié)。 存取周期：存儲(chǔ)器的兩個(gè)基本操作為讀出與寫入，是指將信息在存儲(chǔ)單元與存儲(chǔ)寄存器(MDR)之間進(jìn)行讀寫。存儲(chǔ)器從接收讀出命令到被讀出信息穩(wěn)定在MDR的輸出端為止的時(shí)間間隔，稱為取數(shù)時(shí)間TA；兩次獨(dú)立的存取操作之間所需的最短時(shí)間稱為存儲(chǔ)周期TMC。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存取周期一般為60ns-100ns。 存儲(chǔ)器的可靠性：存儲(chǔ)器的可靠性用平均故障間隔時(shí)間MTBF來衡量。MTBF可以理解為兩次故障之間的平均時(shí)間間隔。MTBF越長，表示可靠性越高，即保持正確工作能力越強(qiáng)。 性能價(jià)格比：性能主要包括存儲(chǔ)器容量、存儲(chǔ)周期和可靠性三項(xiàng)內(nèi)容。性能價(jià)格比是一個(gè)綜合性指標(biāo)，對于不同

24、的存儲(chǔ)器有不同的要求。對于外存儲(chǔ)器，要求容量極大，而對緩沖存儲(chǔ)器則要求速度非?？欤萘坎灰欢ù?。因此性能/價(jià)格比是評(píng)價(jià)整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)很重要的 指標(biāo)。SDARM能成為下一代內(nèi)存的主流嗎？快頁模式(FPM)DRAM的黃金時(shí)代已經(jīng)過去。隨著高效內(nèi)存集成電路的出現(xiàn)和為優(yōu)化Pentium 芯片運(yùn)行效能而設(shè)計(jì)的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持，人們越來越傾向于采用擴(kuò) 展數(shù)據(jù)輸出(EDO)DRAM。 EDO DRAM采用一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯，在讀寫一個(gè)地址單元時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)下一個(gè)連續(xù)地址單元的讀寫周期。從而節(jié)省了重選地址的時(shí)間，使存儲(chǔ)總線的速率提高到40MHz。也就是說，與快頁內(nèi)存相比，

25、內(nèi)存性能提高了將近15%30%，而其制造成本與快頁 內(nèi)存相近。但是EDO內(nèi)存也只能輝煌一時(shí)，其稱霸市場的時(shí)間將極為短暫。不久以后市場上主流CPU的主頻將高達(dá)200MHz以上。為優(yōu)化處理器運(yùn)行效能，總線時(shí)鐘頻率至少要達(dá)到66MHz以上。 多媒體應(yīng)用程序以及Windows 95和WindowsNT操作系統(tǒng)對內(nèi)存的要求也越來越高，為緩解 瓶頸，只有采用新的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，以支持高速總線時(shí)鐘頻率，而不至于插入指令等待周期。這樣，為適應(yīng)下一代主流CPU的需要，在理論上速度可與CPU頻率同步，與CPU共享一個(gè)時(shí)鐘 周期的同步DRAM(SYNCHRONOUS DRAMS)即SDRAM(注意和用作CACHE的SRA

26、M區(qū)別，SRAM的全 寫是Static RAM即靜態(tài)RAM，速度雖快，但成本高，不適合做主存)應(yīng)運(yùn)而生，與其它內(nèi)存 結(jié)構(gòu)相比，性能價(jià)格比最高，勢必將成為內(nèi)存發(fā)展的主流。 SDRAM基于雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)含兩個(gè)交錯(cuò)的存儲(chǔ)陣列，當(dāng)CPU從一個(gè)存儲(chǔ)體或陣列訪問數(shù)據(jù)的同時(shí)，另一個(gè)已準(zhǔn)備好讀寫數(shù)據(jù)。通過兩個(gè)存儲(chǔ)陣列的緊密切換，讀取效率得到成倍提高。去年推出的SDRAM最高速度可達(dá)100MHz，與中檔Pentium同步，存儲(chǔ)時(shí)間高達(dá)58ns，可將Pentium系統(tǒng)性能提高140%，與Pentium 100、133、166等每一檔次只能提高性能百分之幾十的CPU相比，換用SDRAM似乎是更明智的升級(jí)策略。 在

27、去年初許多DRAM生產(chǎn)廠家已開始上市4MB4和2MB8的16MB SDRAM內(nèi)存條，但其成本 較高?，F(xiàn)在每一個(gè)內(nèi)存生產(chǎn)廠家都在擴(kuò)建SDRAM生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)到今年底和1998年初，隨著 64M SDRAM內(nèi)存條的大量上市，SDRAM將占據(jù)主導(dǎo)地位。其價(jià)格也將大幅下降。 但是SDRAM的發(fā)展仍有許多困難要加以克服，其中之一便是主板核心邏輯芯片組的限制。VX芯片組已開始支持168線SDRAM，但一般VX主板只有一條168線內(nèi)存槽，最多可上32M SDRAM，而簡潔高效的HX主板則不支持SDRAM。預(yù)計(jì)下一代Pentium主板芯片組TX將更好的支持SDRAM。Intel最新推出的下一代Pentium主板

28、芯片組TX將更好的支持SDRAM。 SDRAM不僅可用作主存，在顯示卡專用內(nèi)存方面也有廣泛應(yīng)用。對顯示卡來說，數(shù)據(jù)帶寬越寬，同時(shí)處理的數(shù)據(jù)就越多，顯示的信息就越多，顯示質(zhì)量也就越高。以前用一種可同時(shí)進(jìn)行讀寫的雙端口視頻內(nèi)存(VRAM)來提高帶寬，但這種內(nèi)存成本高，應(yīng)用受很大限制。因此在 一般顯示卡上，廉價(jià)的DRAM和高效的EDO DRAM應(yīng)用很廣。但隨著64位顯示卡的上市，帶 寬已擴(kuò)大到EDO DRAM所能達(dá)到的帶寬的極限，要達(dá)到更高的16001200的分辨率，而又盡量降低成本，就只能采用頻率達(dá)66MHz、高帶寬的SDRAM了。 SDRAM也將應(yīng)用于共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)(UMA)一種集成主存和顯示內(nèi)存

29、的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在很 大程度上降低了系統(tǒng)成本，因?yàn)樵S多高性能顯示卡價(jià)格高昂，就是因?yàn)槠鋵Ｓ蔑@示內(nèi)存成本極高，而UMA技術(shù)將利用主存作顯示內(nèi)存，不再需要增加專門顯示內(nèi)存，因而降低了成本。什么是Flash Memory 存儲(chǔ)器？介紹關(guān)于閃速存儲(chǔ)器有關(guān)知識(shí) 近年來，發(fā)展很快的新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是閃速存儲(chǔ)器(Flash Memory)。它的主要特點(diǎn)是在不加電的情況下能長期保持存儲(chǔ)的信息。就其本質(zhì)而言，F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM(電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)類型。它既有ROM的特點(diǎn)，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重寫， 功耗很小。目前其集成度已達(dá)4MB，同時(shí)價(jià)格也有所下降。 由于Flash

30、Memory的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，如在一些較新的主板上采用Flash ROM BIOS，會(huì)使得BIOS 升級(jí)非常方便。 Flash Memory可用作固態(tài)大容量存儲(chǔ)器。目前普遍使用的大容量存儲(chǔ)器仍為硬盤。硬盤雖有容量大和價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，但它是機(jī)電設(shè)備，有機(jī)械磨損，可*性及耐用性相對較差，抗沖擊、抗振動(dòng)能力弱，功耗大。因此，一直希望找到取代硬盤的手段。由于Flash Memory集成度不斷提高，價(jià)格降低，使其在便攜機(jī)上取代小容量硬盤已成為可能。目前研制的Flash Memory都符合PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)，可以十分方便地用于各種便攜式計(jì)算機(jī)中以取代磁盤。當(dāng)前有兩種類型的PCMCIA卡，一種稱為Flash存儲(chǔ)器卡，

31、此卡中只有Flash Memory芯片組成的存儲(chǔ)體，在使用時(shí)還需要專門的軟件進(jìn)行管理。另一種稱為Flash驅(qū)動(dòng)卡，此卡中除Flash芯片外還有由微處理器和其它邏輯電路組成的控制電路。它們與IDE標(biāo)準(zhǔn)兼容，可在DOS下象硬盤一樣直接操作。因此也常把它們稱為Flash固態(tài)盤。 Flash Memory不足之處仍然是容量還不夠大，價(jià)格還不夠便宜。因此主要用于要求可*性高，重量輕，但容量不大的便攜式系統(tǒng)中。在586微機(jī)中已把BIOS系統(tǒng)駐留在Flash存儲(chǔ) 器中。 什么是Shadow RAM 內(nèi)存？Shadow RAM也稱為“影子”內(nèi)存。它是為了提高系統(tǒng)效率而采用的一種專門技術(shù)。 Shadow RAM

32、所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)芯片。Shadow RAM 占據(jù)了系統(tǒng)主存的一部分地址空間。其編址范圍為C0000FFFFF，即為1MB主存中的768KB1024KB區(qū)域。這個(gè)區(qū)域通常也稱為內(nèi)存保留區(qū)，用戶程序不能直接訪問。 Shadow RAM的功能是用來存放各種ROM BIOS的內(nèi)容。或者說Shadow RAM中的內(nèi)容是ROM BIOS的拷貝。因此也把它稱為ROM Shadow(即Shadow RAM的內(nèi)容是ROM BIOS的“影 子”)。 在機(jī)器上電時(shí)，將自動(dòng)地把系統(tǒng)BIOS、顯示BIOS及其它適配器的BIOS裝載到Shadow RAM 的指定區(qū)域中。由于S

33、hadow RAM的物理編址與對應(yīng)的ROM相同，所以當(dāng)需要訪問BIOS時(shí)， 只需訪問Shadow RAM即可，而不必再訪問ROM。 通常訪問ROM的時(shí)間在200ns左右，而訪問DRAM的時(shí)間小于100ns(最新的DRAM芯片訪問時(shí)間為60ns左右或者更小)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，讀取BIOS中的數(shù)據(jù)或調(diào)用BIOS中的程序模塊是相當(dāng)頻繁的。顯然，采用了Shadow技術(shù)后，將大大提高系統(tǒng)的工作效率。 按下按鍵你可以看到該地址空間分配圖,在如圖所示的1MB主存地址空間中，640KB以下的區(qū)域是常規(guī)內(nèi)存。640KB768KB區(qū)域保留為顯示緩沖區(qū)。768KB1024KB區(qū)域即為Shadow RAM區(qū)。在系

34、統(tǒng)設(shè)置中，又把這個(gè)區(qū)域按16KB大小的尺寸分為塊，由用戶設(shè)定是否允許使 用。 C0000C7FFF這兩個(gè)16KB塊(共32KB ）通常用作顯示卡的ROM BIOS的Shadow區(qū)。 C8000EFFFF這10個(gè)16KB塊可作為其它適配器的ROM BIOS的Shadow區(qū)。F0000FFFFF 共64KB規(guī)定由系統(tǒng)ROM BIOS使用。 應(yīng)該說明的是，只有當(dāng)系統(tǒng)配置有640KB以上的內(nèi)存時(shí)才有可能使用Shadow RAM。在系統(tǒng)內(nèi)存大于640KB時(shí)，用戶可在CMOS設(shè)置中按照ROM Shadow分塊提示，把超過640KB以上的 內(nèi)存分別設(shè)置為“允許”(Enabled)即可。 什么是EDO RAM

35、？內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中最主要的部件之一。微機(jī)誕生以來，它的心臟-CPU幾經(jīng)改朝換代，目前已發(fā)展到了Pentium，較之于當(dāng)初，它在速度上已有兩個(gè)數(shù)量級(jí)的增長。而內(nèi)存的構(gòu)成器件RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器)-一般為DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，雖然單個(gè)芯片的容量不斷擴(kuò)大，但存取速度并沒有太大的提高。雖然人們早就采用高速但昂貴的SRAM芯片在CPU和內(nèi)存之間增加一種緩沖設(shè)備-Cache，以緩沖兩者之間的速度不匹配問題。但這并不能根本解決問題。于 是人們把注意力集中到DRAM接口(芯片收發(fā)數(shù)據(jù)的途徑上)。 在RAM芯片之中，除存儲(chǔ)單元之外，還有一些附加邏輯電路，現(xiàn)在，人們已注意到RAM芯片的附加邏輯電路，通過增加少量

36、的額外邏輯電路，可以提高在單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)流量，即所 謂的增加帶寬。EDO正是在這個(gè)方面作出了嘗試。 擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出(Extended data out-EDO，有時(shí)也稱為超頁模式-hyper-page-mode)DRAM，和突發(fā)式EDO(Bust EDO-BEDO)DRAM是兩種基于頁模式內(nèi)存的內(nèi)存技術(shù)。EDO大約一年前被引入主流PC，從那以后成為許多系統(tǒng)廠商的主要內(nèi)存選擇。BEDO相對更新一些，對市場的 吸引還未能達(dá)到EDO的水平。 EDO的工作方式頗類似于FPM DRAM：先觸發(fā)內(nèi)存中的一行，然后觸發(fā)所需的那一列。但是當(dāng) 找到所需的那條信息時(shí)，EDO DRAM不是將該列變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)而且關(guān)

37、閉輸出緩沖區(qū)(這是FPM DRAM采取的方式)，而是將輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)保持開放，直到下一列存取或下一讀周期開始。由于緩沖區(qū)保持開放，因而EDO消除了等待狀態(tài)，且突發(fā)式傳送更加迅速。 EDO還具有比FPM DRAM的6-3-3-3更快的理想化突發(fā)式讀周期時(shí)鐘安排：6-2-2-2。這使得在66MHz總線上從DRAM中讀取一組由四個(gè)元素組成的數(shù)據(jù)塊時(shí)能節(jié)省3個(gè)時(shí)鐘周期。EDO 易于實(shí)現(xiàn)，而且在價(jià)格上EDO與FPM沒有什么差別，所以沒有理由不選擇EDO。 BEDO DRAM比EDO能更大程度地改善FPM的時(shí)鐘周期。由于大多數(shù)PC應(yīng)用程序以四周期突 發(fā)方式訪問內(nèi)存，以便填充高速緩沖內(nèi)存 (系統(tǒng)內(nèi)存將數(shù)據(jù)填

38、充至L2高速緩存，如果沒有 L2高速緩存，則填充至CPU)，所以一旦知道了第一個(gè)地址，接下來的三個(gè)就可以很快地由 DRAM提供。BEDO最本質(zhì)的改進(jìn)是在芯片上增加了一個(gè)地址計(jì)數(shù)器，用來跟蹤下一個(gè)地址。 BEDO還增加了流水線級(jí)，允許頁訪問周期被劃分為兩個(gè)部分。對于內(nèi)存讀操作，第一部分負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從內(nèi)存陣列中讀至輸出級(jí)(第二級(jí)鎖存)，第二部分負(fù)責(zé)從這一鎖存將數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)至相應(yīng)的邏輯級(jí)別。因?yàn)閿?shù)據(jù)已經(jīng)在輸出緩沖區(qū)內(nèi)，所以訪問時(shí)間得以縮短。BEDO能達(dá)到的最大突發(fā)式時(shí)鐘安排為5-1-1-1(采用52nsBEDO和66-MHz總線)比優(yōu)化EDO內(nèi)存又節(jié)省 了四個(gè)時(shí)鐘周期。 RAM是如何工作的？實(shí)際的存儲(chǔ)

39、器結(jié)構(gòu)由許許多多的基本存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式，并加上地址選擇及讀寫控制等邏輯電路構(gòu)成。當(dāng)CPU要從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)選擇存儲(chǔ)器中某一地址，并將該地 址上存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的內(nèi)容讀走。 早期的DRAM的存儲(chǔ)速度很慢，但隨著內(nèi)存技術(shù)的飛速發(fā)展，隨后發(fā)展了一種稱為快速頁面 模式(Fast Page Mode)的DRAM技術(shù)，稱為FPDRAM。FPM內(nèi)存的讀周期從DRAM陣列中某一行的觸發(fā)開始，然后移至內(nèi)存地址所指位置的第一列并觸發(fā)，該位置即包含所需要的數(shù)據(jù)。第一條信息需要被證實(shí)是否有效，然后還需要將數(shù)據(jù)存至系統(tǒng)。一旦發(fā)現(xiàn)第一條正確信息，該列即被變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)，并為下一個(gè)周期作好準(zhǔn)備。這樣就引入了“

40、等待狀態(tài)”，因?yàn)樵谠摿袨榉怯|發(fā)狀態(tài)時(shí)不會(huì)發(fā)生任何事情(CPU必須等待內(nèi)存完成一個(gè)周期)。直到下一周期開始或下一條信息被請求時(shí)，數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)才被關(guān)閉。在快頁模式中，當(dāng)預(yù)測到所需下一條數(shù)據(jù)所放位置相鄰時(shí)，就觸發(fā)數(shù)據(jù)所在行的下一列。下一列的觸發(fā)只有在內(nèi)存中給定行上進(jìn)行 順序讀操作時(shí)才有良好的效果。 從50納秒FPM內(nèi)存中進(jìn)行讀操作，理想化的情形是一個(gè)以6-3-3-3形式安排的突發(fā)式周期(6個(gè)時(shí)鐘周期用于讀取第一個(gè)數(shù)據(jù)元素，接下來的每3個(gè)時(shí)鐘周期用于后面3個(gè)數(shù)據(jù)元素)。第一個(gè)階段包含用于讀取觸發(fā)行列所需要的額外時(shí)鐘周期。一旦行列被觸發(fā)后，內(nèi)存 就可以用每條數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)鐘周期的速度傳送數(shù)據(jù)了。 FP R

41、AM雖然速度有所提高，但仍然跟不上新型高速的CPU。很快又出現(xiàn)了EDO RAM和SDRAM等新型高速的內(nèi)存芯片。 介紹處理器高速緩存的有關(guān)知識(shí) 所謂高速緩存，通常指的是Level 2高速緩存，或外部高速緩存。L2高速緩存一直都屬于速度極快而價(jià)格也相當(dāng)昂貴的一類內(nèi)存，稱為SRAM(靜態(tài)RAM)，用來存放那些被CPU頻繁使 用的數(shù)據(jù)，以便使CPU不必依賴于速度較慢的DRAM。 最簡單形式的SRAM采用的是異步設(shè)計(jì)，即CPU將地址發(fā)送給高速緩存，由緩存查找這個(gè)地址，然后返回?cái)?shù)據(jù)。每次訪問的開始都需要額外消耗一個(gè)時(shí)鐘周期用于查找特征位。這樣，異步高速緩存在66MHz總線上所能達(dá)到的最快響應(yīng)時(shí)間為3-2

42、-2-2，而通常只能達(dá)到4-2-2-2。同步高速緩存用來緩存?zhèn)魉蛠淼牡刂?，以便把按地址進(jìn)行查找的過程分配到兩個(gè)或更多個(gè)時(shí)鐘周期上完成。SRAM在第一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)將被要求的地址存放到一個(gè)寄存器中。在第二個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，SRAM把數(shù)據(jù)傳送給CPU。由于地址已被保存在一個(gè)寄存器中，所以接下來同步SRAM就可以在CPU讀取前一次請求的數(shù)據(jù)同時(shí)接收下一個(gè)數(shù)據(jù)地址。這樣，同步SRAM可以不必另花時(shí)間來接收和譯碼來自芯片集的附加地址，就“噴出”連續(xù)的數(shù)據(jù)元素。優(yōu)化 的響應(yīng)時(shí)間在66MHz總線上可以減小為2-1-1-1。 另一種類型的同步SRAM稱為流水線突發(fā)式(pipelined burst)。流水線實(shí)際上是

43、增加了一個(gè) 用來緩存從內(nèi)存地址讀取的數(shù)據(jù)的輸出級(jí)，以便能夠快速地訪問從內(nèi)存中讀取的連續(xù)數(shù)據(jù)，而省去查找內(nèi)存陣列來獲取下一數(shù)據(jù)元素過程中的延遲。流水線對于順序訪問模式，如高速 緩存的行填充(linefill)最為高效。 什么是ECC內(nèi)存? ECC是Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting的縮寫，它代表具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能的內(nèi)存。目前的ECC存儲(chǔ)器一般只能糾正一位二進(jìn)制數(shù)的錯(cuò)誤。 Intel公司的82430HX芯片組可支持ECC內(nèi)存，所以采用82430HX芯片的主板一般都可以安裝使用ECC內(nèi)存，由于ECC內(nèi)存成本比較高，所以它主要應(yīng)用在

44、要求系統(tǒng)運(yùn)算可*性比較高 的商業(yè)計(jì)算機(jī)中。由于實(shí)際上存儲(chǔ)器出錯(cuò)的情況不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，所以一般的家用計(jì)算機(jī)不必采用ECC內(nèi)存，還有不少控制電路芯片不能支持ECC內(nèi)存，所以有不少主機(jī)是不宜安裝ECC內(nèi)存的，用戶應(yīng)注 意對ECC內(nèi)存不要盲從。 SDRAM能與EDO RAM混用嗎? SDRAM是新一代的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，又稱為同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器或同步DRAM。它可以與CPU總線使用 同一個(gè)時(shí)鐘，而EDO和FPM存儲(chǔ)器則與CPU總線是異步的。目前SDRAM存儲(chǔ)器的讀寫周期一般為5-1-1-1。相比之下，EDO內(nèi)存器一般為6-2-2-2。也就是說，SDRAM的讀寫周期比EDO少4個(gè)，大約節(jié)省存儲(chǔ)器讀寫時(shí)間28%，但實(shí)

45、際上由于計(jì)算機(jī)內(nèi)其它設(shè)備的制約，使用 SDRAM的計(jì)算機(jī)大約可提高性能510%。 雖然有不少主機(jī)支持SDRAM與EDO內(nèi)存混合安裝方式，但是最好不要混用。原因是多數(shù)SDRAM只能在3.3V下工作，而EDO內(nèi)存則多數(shù)在5V下工作。雖然主機(jī)板上對DIMM和SIMM分別供電，但它們的數(shù)據(jù)線總是要連在一起的，如果SIMM(72線內(nèi)存)與DIMM(168線SDRAM)混用，盡管開始系統(tǒng)可以正常工作，但可能在使用一段時(shí)間后，會(huì)造成SDRAM的數(shù)據(jù)輸入端被損壞。 當(dāng)然，如果你的SDRAM是寬電壓(3V5V)工作的產(chǎn)品，就不會(huì)出現(xiàn)這種損壞情況。目前T1和SUMSUNG的某些SDRAM產(chǎn)品支持寬電壓工作方式，可

46、以與EDO內(nèi)存混用。隨著CPU的速度的加快，它與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM配合工作時(shí)往往需要插入等待狀態(tài)，這樣難以發(fā)揮出CPU的高速度，也難以提高整機(jī)的性能。如果采用靜態(tài)存儲(chǔ)器，雖可以解決該問題，但SRAM價(jià)格高。在同樣容量下，SARM的價(jià)格是DRAM的4倍。而且SRAM體積大，集成 度低。為解決這個(gè)問題，在386DX以上的主板中采用了高速緩沖存儲(chǔ)器-Cache技術(shù)。其基本思想是用少量的SRAM作為CPU與DRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的緩沖區(qū)，即Cache系統(tǒng)。80486以及更高檔微處理器的一個(gè)顯著特點(diǎn)是處理器芯片內(nèi)集成了SRAM作為Cache，由于這些Cache裝在芯片內(nèi)，因此稱為片內(nèi)Cache。486芯片

47、內(nèi)Cache的容量通常為8K。高檔芯片 如Pentium為16KB，PowerPC可達(dá)32KB。Pentium微處理器進(jìn)一步改進(jìn)片內(nèi)Cache，采用數(shù)據(jù)和雙通道Cache技術(shù)，相對而言，片內(nèi)Cache的容量不大，但是非常靈活、方便，極大地提高了微處理器的性能。片內(nèi)Cache也稱為一級(jí)Cache。由于486，586等高檔處理器的時(shí)鐘頻率很高，一旦出現(xiàn)一級(jí)Cache未命中的情況，性能將明顯惡化。在這種情況下采用的辦法是在處理器芯片之外再加Cache，稱為二級(jí)Cache。二級(jí)Cache實(shí)際上是CPU和主存之間的真正緩沖。由于系統(tǒng)板上的響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)低于CPU的速度，如果沒有二級(jí)Cache就不可能達(dá)到48

48、6，586等高檔處理器的理想速度。二級(jí)Cache的容量通常應(yīng)比一級(jí)Cache大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。在系統(tǒng)設(shè)置中，常要求用戶確定二級(jí)Cache是否安裝及尺寸大小等。二級(jí)Cache的大小一般為128KB、256KB或512KB。在486以上檔次的微機(jī)中，普遍采用256KB或512KB同步Cache。所謂同步是指Cache和CPU采用了相同的時(shí)鐘周期，以相同的速度同步工作。相對于異步Cache，性能可提高30% 以上。 什么是CACHE存儲(chǔ)器? 所謂Cache，即高速緩沖存儲(chǔ)器，是位于CPU和主存儲(chǔ)器DRAM(Dynamic RAM)之間的規(guī)模較 小的但速度很高的存儲(chǔ)器，通常由SRAM組成。SRAM(S

49、tatic RAM)是靜態(tài)存儲(chǔ)器的英文縮寫。由于SRAM采用了與制作CPU相同的半導(dǎo)體工藝，因此與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM比較，SRAM 的存取速度快，但體積較大，價(jià)格很高。由于動(dòng)態(tài)RAM組成的主存儲(chǔ)器的讀寫速度低于CPU 的速度，而CPU每執(zhí)行一條指令都要訪問一次或多次主存，所以CPU總是要處于等待狀態(tài)，嚴(yán)重地降低了系統(tǒng)的效率。采用Cache之后，在Cache中保存著主存儲(chǔ)器內(nèi)容的部分副本，CPU在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，首先訪問Cache。由于Cache的速度與CPU相當(dāng)，因此CPU就能在零等待狀態(tài)下迅速地完成數(shù)據(jù)的讀寫。只有Cache中不含有CPU所需的數(shù)據(jù)時(shí)，CPU才去訪問主存。CPU在訪問Cache時(shí)

50、找到所需的數(shù)據(jù)稱為命中，否則稱為未命中。因此，訪問Cache的命中率則成了提高效率的關(guān)鍵。而提高命中率則取決于Cache存儲(chǔ)器的映象方式和Cache內(nèi) 容替換的算法等一系列因素。 對內(nèi)存擴(kuò)容時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)則? 1.對大多數(shù)PC機(jī)來說，不能在同一組Bank內(nèi)(每組包括兩到四個(gè)插座)將不同大小的SIMM條混合在一起。很多PC機(jī)都可安裝不同容量的SIMM，但裝在PC機(jī)同一組中的所有SIMM必須具有相同的容量，例如，對一個(gè)四插槽組來說，PC機(jī)一般既可接受1MB的SIMM條，也可 接受4MB的SIMM條，可在該組的每個(gè)槽內(nèi)安裝1MB SIMM，則這一組共可容納4MB內(nèi)存。也 可在該組每個(gè)槽內(nèi)安裝4MB

51、SIMM，則這一組共可容納16MB內(nèi)存。但是，不能為了得到10MB內(nèi)存，在兩個(gè)槽內(nèi)插入1MB的SIMM條，而在另兩個(gè)槽中插入4MB的SIMM條。 2.對于很多PC機(jī)來說，若把不同速度的SIMM混合在一起，即使它們的容量相同也會(huì)帶來麻煩。例如，計(jì)算機(jī)中已有運(yùn)行速度為60納秒(ns)的4MB內(nèi)存，而文檔中說70ns的SIMM也能工作。如果在母板的空閑內(nèi)存槽中再插入速度為70ns的SIMM條，機(jī)器會(huì)拒絕引導(dǎo)或在啟動(dòng)后不久就陷于崩潰。對于某些機(jī)器來說，若把速度低的SIMM放至第一組，則可解決速度 混合問題。計(jì)算機(jī)會(huì)按最低速度存取，剩余部分不會(huì)再有用。3.對于大多數(shù)PC機(jī)來說，必須將一組的所有插槽都插滿

52、?；蛘邔⒁唤M全部置空(當(dāng)然第一組 不行)。在一組中不能只裝一部分。4.PC機(jī)可接受的SIMM大小有一個(gè)上限(最大值可從PC機(jī)說明書中找到。若沒有說明書，唯 一的方法就是從實(shí)踐中找到最大值了)。何謂30線、72線、168線內(nèi)存條 內(nèi)存條；30線；72線；168線 介紹30線、72線、168線內(nèi)存條的有關(guān)知識(shí)及相互之間的區(qū)別條形存儲(chǔ)器是把一些存儲(chǔ)器芯片焊在一小條印制電路板上做成的，即稱之為內(nèi)存條，所謂內(nèi)存條線數(shù)即引腳數(shù)，按引腳數(shù)不同可把內(nèi)存條分為30線的內(nèi)存條、72線的內(nèi)存條(SIMM， 即Sigle inline Memory Modale)和168線的內(nèi)存條(DIMM，即Double inli

53、ne Memory Module)。內(nèi)存條的引腳數(shù)必須與主板上內(nèi)存槽的插腳數(shù)相匹配，內(nèi)存條插槽也有30線、72 線和168線三種。30線內(nèi)存條提供8位有效數(shù)據(jù)位。常見容量有256KB、1MB和4MB。72線的內(nèi)存條體積稍大，提供32位的有效數(shù)據(jù)位。常見容量有4MB、8MB、16MB和32MB。按下按鍵你可以看到72線內(nèi)存條的外觀形狀。 168線的內(nèi)存條體積較大，提供64位有效數(shù)據(jù)位。如何識(shí)別Cache存儲(chǔ)器芯片標(biāo)志? 目前微機(jī)系統(tǒng)中，常用的靜態(tài)RAM的容量有8K8位(64Kbit)、32K8(256Kbit)位以及64K8(512Kbit)位三種芯片，存取時(shí)間(周期)為15ns到30ns。以上

54、參數(shù)在靜態(tài)SRAM芯片上常標(biāo)注為：XX64-25(XX65-25)、XX256-15(XX257-15)、XX512-15等。以XX256-15為例，其中“256”表示容量(單位為Kbit)，“15”表示存取時(shí)間(單位為 ns)。在表示SRAM存儲(chǔ)器容量的數(shù)值中，“64”與“65”相同，都表示該芯片的容量為64Kbit，即8KB。同理，“256”與“257”的含義也相同，即該芯片的容量為32KB。例如在華碩PVI686SP3主板上使用的SRAM芯片為W24257AK-15，即該芯片的容量為32K8位，存取速 度為15ns。 如何用軟件的方法檢測Cache？ 檢測；高速緩存；Cache 介紹用軟

55、件檢測Cache的方法 ,主板上Cache的大小和有無很難用一般方法判斷，尤其是有的主板連BIOS都被不法經(jīng)銷商修改過以方便作假。486時(shí)代常用的拔插法現(xiàn)在也不靈了奔騰主板上很多標(biāo)稱256K的Cache芯片都是直接SMT(表面安裝)上去的，無法拔插。測試Cache的軟件確實(shí)有一些，如 CCT等，但普通用戶很難得到這些專業(yè)軟件。 2.分類認(rèn)識(shí)內(nèi)存內(nèi)存作為微型計(jì)算機(jī)的重要部件之一，已從早期的普通內(nèi)存，發(fā)展到目前的同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存，還有越來越廣泛地應(yīng)用于多媒體領(lǐng)域的RDRAM與后來的SDRAM 、DDR RAM。內(nèi)存大致的分類情況如下：1.FPM(Fast Page Mode) FPM(快頁模式)是較早

56、的個(gè)人計(jì)算機(jī)普遍使用的內(nèi)存，它每隔3個(gè)時(shí)鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)。現(xiàn)在已很少見到使用這種內(nèi)存的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了。2.EDO(Extended Data Out) EDO(擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出)內(nèi)存取消了主板與內(nèi)存兩個(gè)存儲(chǔ)周期之間的時(shí)間間隔，每隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時(shí)間，使存取速度提高30，達(dá)到60ns。EDO內(nèi)存主要用于72線的SIMM內(nèi)存條，以及采用EDO內(nèi)存芯片的PCI顯示卡(參閱本書后面的內(nèi)容)。注：EDO內(nèi)存條是普通DRAM內(nèi)存的改進(jìn)型，它比普通內(nèi)存提高速度約10%20%左右。當(dāng)它在完成某一單元信息的讀寫之前，能提前讀寫下一單元的信息，這樣就提高了內(nèi)存的讀寫速度。但只是在普

57、通內(nèi)存的基礎(chǔ)上改進(jìn)了它的讀寫方式，但它的讀寫速度卻仍然不夠快，只能達(dá)到50ns60ns之間。對于CPU的幾ns的速度來說，仍然存在著很大的差別。這種內(nèi)存流行在486以及早期的奔騰計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它有72線和168線之分，采用5V電壓，帶寬32 bit，可用于Intel FX/VX芯片組主板上，所以某些使用奔騰100/133的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前還在使用它。不過要注意的是，由于它采用5V電壓，跟下面將要介紹的SDRAM不同（SDRAM為3.3v），兩者混合使用時(shí)就會(huì)很容易會(huì)被燒毀，因此在使用前最好了解一下該主板使用的是3.3v還是5V電壓。 3.S(Synchronous)DRAM SDRAM（同步動(dòng)態(tài)

58、隨機(jī)存儲(chǔ)器）是目前奔騰計(jì)算機(jī)系統(tǒng)普遍使用的內(nèi)存形式。SDRAM將CPU與RAM通過一個(gè)相同的時(shí)鐘鎖在一起，使RAM和CPU能夠共享一個(gè)時(shí)鐘周期，以相同的速度同步工作，與 EDO內(nèi)存相比速度能提高50。注：SDRAM采用的是新型的64位數(shù)據(jù)讀寫形式，內(nèi)存條的引腳為168線，采用雙列直插式的DIMM內(nèi)存條，讀寫速度最高達(dá)到了10ns，是目前最快的內(nèi)存芯片，同時(shí)也是奔騰II和奔騰III計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首選的內(nèi)存條。隨著SDRAM的問世，快頁模式(FPM)DRAM被很徹底打入了冷宮。由于高效內(nèi)存集成電路的出現(xiàn)和為優(yōu)化的奔騰CPU運(yùn)行效能而設(shè)計(jì)的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持， EDO DRAM被廣泛采用了，它采用了一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯，在讀寫一個(gè)地址單元時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)下一個(gè)連續(xù)地址單元的讀寫周期。從而節(jié)省了重選地址的時(shí)間，使存儲(chǔ)總線的速率提高到 40 MHz。也就是說，因此說與快頁內(nèi)存相比性能提高了將近15%30%，而其制造成本卻與之相近，但是也只是輝煌了一時(shí)，面市的時(shí)間將極為短暫，這是為什么呢？因此不久之后市場上主流CPU的主頻高達(dá)200 MHz以上。為優(yōu)化C