ram容量

RAM工作原理

实际的存储器结构由许许多多的基本存储单元排列成矩阵形式，并加上地址选择及读写控

制等逻辑电路构成。当CPU要从存储器中读取数据时，就会选择存储器中某一地址，并将该地址

上存储单元所存储的内容读走。

早期的DRAM的存储速度很慢，但随着内存技术的飞速发展，随后发展了一种称为快速页

面模式(FastPageMode)的DRAM技术，称为FPDRAM。FPM内存的读周期从DRAM阵列

中某一行的触发开始，然后移至内存地址所指位置的第一列并触发，该位置即包含所需要的数据。

第一条信息需要被证实是否有效，然后还需要将数据存至系统。一旦发现第一条正确信息，该列

即被变为非触发状态，并为下一个周期作好准备。这样就引入了“等待状态”，因为在该列为非触

发状态时不会发生任何事情(CPU必须等待内存完成一个周期)。直到下一周期开始或下一条信

息被请求时，数据输出缓冲区才被关闭。在快页模式中，当预测到所需下一条数据所放位置相邻

时，就触发数据所在行的下一列。下一列的触发只有在内存中给定行上进行顺序读操作时才有

良好的效果。

从50纳秒FPM内存中进行读操作，理想化的情形是一个以6-3-3-3形式安排的突发式周

期(6个时钟周期用于读取第一个数据元素，接下来的每3个时钟周期用于后面3个数据元素)。

第一个阶段包含用于读取触发行列所需要的额外时钟周期。一旦行列被触发后，内存就可以用

每条数据3个时钟周期的速度传送数据了。FPRAM虽然速度有所提高，但仍然跟不上新型高

速的CPU。很快又出现了EDORAM和SDRAM等新型高速的内存芯片。

介绍处理器高速缓存的有关知识

所谓高速缓存，通常指的是Level2高速缓存，或外部高速缓存。L2高速缓存一直都属于

速度极快而价格也相当昂贵的一类内存，称为SRAM(静态RAM)，用来存放那些被CPU频繁

使用的数据，以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM。

最简单形式的SRAM采用的是异步设计，即CPU将地址发送给高速缓存，由缓存查找这

个地址，然后返回数据。每次访问的开始都需要额外消耗一个时钟周期用于查找特征位。这样，

异步高速缓存在66MHz总线上所能达到的最快响应时间为3-2-2-2，而通常只能达到

4-2-2-2。同步高速缓存用来缓存传送来的地址，以便把按地址进行查找的过程分配到两个或更

多个时钟周期上完成。SRAM在第一个时钟周期内将被要求的地址存放到一个寄存器中。在第

二个时钟周期内，SRAM把数据传送给CPU。由于地址已被保存在一个寄存器中，所以接下来

同步SRAM就可以在CPU读取前一次请求的数据同时接收下一个数据地址。这样，同步SRAM

可以不必另花时间来接收和译码来自芯片集的附加地址，就“喷出”连续的数据元素。优化的响

应时间在66MHz总线上可以减小为2-1-1-1。

另一种类型的同步SRAM称为流水线突发式(pipelinedburst)。流水线实际上是增加了一

个用来缓存从内存地址读取的数据的输出级，以便能够快速地访问从内存中读取的连续数据，

而省去查找内存阵列来获取下一数据元素过程中的延迟。流水线对于顺序访问模式，如高速缓存

的行填充(linefill)最为高效。

什么是ECC内存

ECC是ErrorCorrectionCoding或ErrorChechingandCorrecting的缩写，它代表具

有自动纠错功能的内存。目前的ECC存储器一般只能纠正一位二进制数的错误。Intel公司的

82430HX芯片组可支持ECC内存，所以采用82430HX芯片的主板一般都可以安装使用ECC

内存，由于ECC内存成本比较高，所以它主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业计算机

中。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生，所以一般的家用计算机不必采用ECC内存，

还有不少控制电路芯片不能支持ECC内存，所以有不少主机是不宜安装ECC内存的，用户应

注意对ECC内存不要盲从。

SDRAM能与EDORAM混用吗

SDRAM是新一代的动态存储器，又称为同步动态存储器或同步DRAM。它可以与CPU总

线使用同一个时钟，而EDO和FPM存储器则与CPU总线是异步的。目前SDRAM存储器的

读写周期一般为5-1-1-1。相比之下，EDO内存器一般为6-2-2-2。也就是说，SDRAM的读

写周期比EDO少4个，大约节省存储器读写时间28%，但实际上由于计算机内其它设备的制

约，使用SDRAM的计算机大约可提高性能5～10%。虽然有不少主机支持SDRAM与EDO

内存混合安装方式，但是最好不要混用。原因是多数SDRAM只能在3.3V下工作，而EDO内

存则多数在5V下工作。虽然主机板上对DIMM和SIMM分别供电，但它们的数据线总是要连

在一起的，如果SIMM(72线内存)与DIMM(168线SDRAM)混用，尽管开始系统可以正常工

作，但可能在使用一段时间后，会造成SDRAM的数据输入端被损坏。

当然，如果你的SDRAM是宽电压(3V～5V)工作的产品，就不会出现这种损坏情况。目前T1

和SUMSUNG的某些SDRAM产品支持宽电压工作方式，可以与EDO内存混用。

高速缓存--Cache介绍Cache的分级

随着CPU的速度的加快，它与动态存储器DRAM配合工作时往往需要插入等待状态，这样

难以发挥出CPU的高速度，也难以提高整机的性能。如果采用静态存储器，虽可以解决该问题，

但SRAM价格高。在同样容量下，SARM的价格是DRAM的4倍。而且SRAM体积大，集成度

低。为解决这个问题，在386DX以上的主板中采用了高速缓冲存储器--Cache技术。其基本

思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区，即Cache系统。80486

以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache，由于这些

Cache装在芯片内，因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如

Pentium为16KB，PowerPC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache，采用

数据和双通道Cache技术，相对而言，片内Cache的容量不大，但是非常灵活、方便，极大

地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486，586等高档处理器的

时钟频率很高，一旦出现一级Cache未命中的情况，性能将

明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache，称为二级Cache。二级

Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度，

如果没有二级Cache就不可能达到486，586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量

通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中，常要求用户确定二级Cache是否安

装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、256KB或512KB。在486以上档次的

微机中，普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的

时钟周期，以相同的速度同步工作。相对于异步Cache，性能可提高30%以上。

什么是CACHE存储器

所谓Cache，即高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器DRAM(DynamicRAM)之间的

规模较小的但速度很高的存储器，通常由SRAM组成。SRAM(StaticRAM)是静态存储器的英

文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺，因此与动态存储器DRAM比较，

SRAM的存取速度快，但体积较大，价格很高。由于动态RAM组成的主存储器的读写速度低于

CPU的速度，而CPU每执行一条指令都要访问一次或多次主存，所以CPU总是要处于等待状

态，严重地降低了系统的效率。采用Cache之后，在Cache中保存着主存储器内容的部分副

本，CPU在读写数据时，首先访问Cache。由于Cache的速度与CPU相当，因此CPU就能

在零等待状态下迅速地完成数据的读写。只有Cache中不含有CPU所需的数据时，CPU才去

访问主存。CPU在访问Cache时找到所需的数据称为命中，否则称为未命中。因此，访问Cache

的命中率则成了提高效率的关键。而提高命中率则取决于Cache存储器的映象方式和Cache

内容替换的算法等一系列因素。

对内存扩容时应遵循哪些规则

对内存扩充容量时，应遵循下面的一些规则：

1.对大多数PC机来说，不能在同一组Bank内(每组包括两到四个插座)将不同大小的SIMM条

混合在一起。很多PC机都可安装不同容量的SIMM，但装在PC机同一组中的所有SIMM必须

具有相同的容量，例如，对一个四插槽组来说，PC机一般既可接受1MB的SIMM条，也可接

受4MB的SIMM条，可在该组的每个槽内安装1MBSIMM，则这一组共可容纳4MB内存。

也可在该组每个槽内安装4MBSIMM，则这一组共可容纳16MB内存。但是，不能为了得到

10MB内存，在两个槽内插入1MB的SIMM条，而在另两个槽中插入4MB的SIMM条。

2.对于很多PC机来说，若把不同速度的SIMM混合在一起，即使它们的容量相同也会带来麻

烦。例如，计算机中已有运行速度为60纳秒(ns)的4MB内存，而文档中说70ns的SIMM也

能工作。如果在母板的空闲内存槽中再插入速度为70ns的SIMM条，机器会拒绝引导或在启

动后不久就陷于崩溃。对于某些机器来说，若把速度低的SIMM放至第一组，则可解决速度混

合问题。计算机会按最低速度存取，剩余部分不会再有用。

3.对于大多数PC机来说，必须将一组的所有插槽都插满。或者将一组全部置空(当然第一组不

行)。在一组中不能只装一部分。

机可接受的SIMM大小有一个上限(最大值可从PC机说明书中找到。若没有说明书，唯一

的方法就是从实践中找到最大值了)。何谓30线、72线、168线内存条内存条；30线；72

线；168线介绍30线、72线、168线内存条的有关知识及相互之间的区别条形存储器是把一

些存储器芯片焊在一小条印制电路板上做成的，即称之为内存条，所谓内存条线数即引脚数，按

引脚数不同可把内存条分为30线的内存条、72线的内存条(SIMM，即

SigleinlineMemoryModale)和168线的内存条(DIMM，即

DoubleinlineMemoryModule)。内存条的引脚数必须与主板上内存槽的插脚数相匹配，内

存条插槽也有30线、72线和168线三种。30线内存条提供8位有效数据位。常见容量有

256KB、1MB和4MB。72线的内存条体积稍大，提供32位的有效数据位。常见容量有4MB、

8MB、16MB和32MB。按下按键你可以看到72线内存条的外观形状。168线的内存条体积

较大，提供64位有效数据位。

如何识别Cache存储器芯片标志

目前微机系统中，常用的静态RAM的容量有8K×8位(64Kbit)、32K×8(256Kbit)位以及

64K×8(512Kbit)位三种芯片，存取时间(周期)为15ns到30ns。以上参数在静态SRAM芯

片上常标注为：XX64-25(XX65-25)、XX256-15(XX257-15)、XX512-15等。以XX256-15

为例，其中“256”表示容量(单位为Kbit)，“15”表示存取时间(单位为ns)。在表示SRAM存储

器容量的数值中，“64”与“65”相同，都表示该芯片的容量为64Kbit，即8KB。同理，“256”

与“257”的含义也相同，即该芯片的容量为32KB。例如在华硕PVI686SP3主板上使用的SRAM

芯片为W24257AK-15，即该芯片的容量为32K×8位，存取速度为15ns。

如何用软件的方法检测Cache?

检测；高速缓存；Cache介绍用软件检测Cache的方法,主板上Cache的大小和有无很难

用一般方法判断，尤其是有的主板连BIOS都被不法经销商修改过以方便作假。486时代常用

的拔插法现在也不灵了——奔腾主板上很多标称256K的Cache芯片都是直接SMT(表面安装)

上去的，无法拔插。测试Cache的软件确实有一些，如CCT等，但普通用户很难得到这些专

业软件。