內(nèi)存條的帶寬是什么
內(nèi)存條的帶寬是什么
愛學(xué)習(xí)的小伙伴們,你們知道內(nèi)存條的帶寬是什么?不知道的話跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來學(xué)習(xí)了解內(nèi)存條的帶寬。
內(nèi)存條的帶寬有哪幾部分?
存儲(chǔ)器
在計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中,有一個(gè)很重要的部分,就是存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件,對(duì)于計(jì)算機(jī)來說,有了存儲(chǔ)器,才有記憶功能,才能保證正常工作。存儲(chǔ)器的種類很多,按其用途可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器,主存儲(chǔ)器又稱內(nèi)存儲(chǔ)器(簡稱內(nèi)存).內(nèi)存在電腦中起著舉足輕重的作用。內(nèi)存一般采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元,包括隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM),只讀存儲(chǔ)器(ROM),以及高速緩存(CACHE)。只不過因?yàn)镽AM是其中最重要的存儲(chǔ)器。S(SYSNECRONOUS)DRAM 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器:SDRAM為168腳,這是目前PENTIUM及以上機(jī)型使用的內(nèi)存。SDRAM將CPU與RAM通過一個(gè)相同的時(shí)鐘鎖在一起,使CPU和RAM能夠共享一個(gè)時(shí)鐘周期,以相同的速度同步工作,每一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿便開始傳遞數(shù)據(jù),速度比EDO內(nèi)存提高50%。DDR(DOUBLE DATA RAGE)RAM :SDRAM的更新?lián)Q代產(chǎn)品,他允許在時(shí)鐘脈沖的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù),這樣不需要提高時(shí)鐘的頻率就能加倍提高SDRAM的速度。
●內(nèi)存
內(nèi)存就是存儲(chǔ)程序以及數(shù)據(jù)的地方,比如當(dāng)我們?cè)谑褂肳PS處理文稿時(shí),當(dāng)你在鍵盤上敲入字符時(shí),它就被存入內(nèi)存中,當(dāng)你選擇存盤時(shí),內(nèi)存中的數(shù)據(jù)才會(huì)被存入硬(磁)盤。在進(jìn)一步理解它之前,還應(yīng)認(rèn)識(shí)一下它的物理概念。
●只讀存儲(chǔ)器(ROM)
ROM表示只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory),在制造ROM的時(shí)候,信息(數(shù)據(jù)或程序)就被存入并永久保存。這些信息只能讀出,一般不能寫入,即使機(jī)器掉電,這些數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。ROM一般用于存放計(jì)算機(jī)的基本程序和數(shù)據(jù),如BIOS ROM。其物理外形一般是雙列直插式(DIP)的集成塊。
●隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)
隨機(jī)存儲(chǔ)器(Random Access Memory)表示既可以從中讀取數(shù)據(jù),也可以寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)器電源關(guān)閉時(shí),存于其中的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。我們通常購買或升級(jí)的內(nèi)存條就是用作電腦的內(nèi)存,內(nèi)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(jì)算機(jī)中的內(nèi)存插槽上,以減少RAM集成塊占用的空間。目前市場上常見的內(nèi)存條有128M/條、256M/條、512M/條等。
●高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)
Cache也是我們經(jīng)常遇到的概念,它位于CPU與內(nèi)存之間,是一個(gè)讀寫速度比內(nèi)存更快的存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時(shí),這個(gè)數(shù)據(jù)也被存儲(chǔ)進(jìn)高速緩沖存儲(chǔ)器中。當(dāng)CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時(shí),CPU就從高速緩沖存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù),而不是訪問較慢的內(nèi)存,當(dāng)然,如需要的數(shù)據(jù)在Cache中沒有,CPU會(huì)再去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
當(dāng)你理解了上述概念后,也許你會(huì)問,內(nèi)存就是內(nèi)存,為什么又會(huì)出現(xiàn)各種內(nèi)存名詞,這到底又是怎么回事呢?
在回答這個(gè)問題之前,我們?cè)賮砜纯聪旅孢@一段。
物理存儲(chǔ)器和地址空間
物理存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)地址空間是兩個(gè)不同的概念。但是由于這兩者有十分密切的關(guān)系,而且兩者都用B、KB、MB、GB來度量其容量大小,因此容易產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上的混淆。初學(xué)者弄清這兩個(gè)不同的概念,有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)內(nèi)存儲(chǔ)器和用好內(nèi)存儲(chǔ)器。
物理存儲(chǔ)器是指實(shí)際存在的具體存儲(chǔ)器芯片。如主板上裝插的內(nèi)存條和裝載有系統(tǒng)的BIOS的ROM芯片,顯示卡上的顯示RAM芯片和裝載顯示BIOS的ROM芯片,以及各種適配卡上的RAM芯片和ROM芯片都是物理存儲(chǔ)器。
存儲(chǔ)地址空間是指對(duì)存儲(chǔ)器編碼(編碼地址)的范圍。所謂編碼就是對(duì)每一個(gè)物理存儲(chǔ)單元(一個(gè)字節(jié))分配一個(gè)號(hào)碼,通常叫作“編址”。分配一個(gè)號(hào)碼給一個(gè)存儲(chǔ)單元的目的是為了便于找到它,完成數(shù)據(jù)的讀寫,這就是所謂的“尋址”(所以,有人也把地址空間稱為尋址空間)。
地址空間的大小和物理存儲(chǔ)器的大小并不一定相等。舉個(gè)例子來說明這個(gè)問題:某層樓共有17個(gè)房間,其編號(hào)為801~817。這17個(gè)房間是物理的,而其地址空間采用了三位編碼,其范圍是800~899共100個(gè)地址,可見地址空間是大于實(shí)際房間數(shù)量的。
對(duì)于386以上檔次的微機(jī),其地址總線為32位,因此地址空間可達(dá)232即4GB。但實(shí)際上我們所配置的物理存儲(chǔ)器通常只有1MB、2MB、4MB、8MB、16MB、32MB等,遠(yuǎn)小于地址空間所允許的范圍。
好了,現(xiàn)在可以解釋為什么會(huì)產(chǎn)生諸如:常規(guī)內(nèi)存、保留內(nèi)存、上位內(nèi)存、高端內(nèi)存、擴(kuò)充內(nèi)存和擴(kuò)展內(nèi)存等不同內(nèi)存類型。
各種內(nèi)存概念
這里需要明確的是,我們討論的不同內(nèi)存的概念是建立在尋址空間上的。
IBM推出的第一臺(tái)PC機(jī)采用的CPU是8088芯片,它只有20根地址線,也就是說,它的地址空間是1MB。
PC機(jī)的設(shè)計(jì)師將1MB中的低端640KB用作RAM,供DOS及應(yīng)用程序使用,高端的384KB則保留給ROM、視頻適配卡等系統(tǒng)使用。從此,這個(gè)界限便被確定了下來并且沿用至今。低端的640KB就被稱為常規(guī)內(nèi)存即PC機(jī)的基本RAM區(qū)。保留內(nèi)存中的低128KB是顯示緩沖區(qū),高64KB是系統(tǒng)BIOS(基本輸入/輸出系統(tǒng))空間,其余192KB空間留用。從對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)器來看,基本內(nèi)存區(qū)只使用了512KB芯片,占用0000至80000這512KB地址。顯示內(nèi)存區(qū)雖有128KB空間,但對(duì)單色顯示器(MDA卡)只需4KB就足夠了,因此只安裝4KB的物理存儲(chǔ)器芯片,占用了B0000至B10000這4KB的空間,如果使用彩色顯示器(CGA卡)需要安裝16KB的物理存儲(chǔ)器,占用B8000至BC000這16KB的空間,可見實(shí)際使用的地址范圍都小于允許使用的地址空間。
在當(dāng)時(shí)(1980年末至1981年初)這么“大”容量的內(nèi)存對(duì)PC機(jī)使用者來說似乎已經(jīng)足夠了,但是隨著程序的不斷增大,圖象和聲音的不斷豐富,以及能訪問更大內(nèi)存空間的新型CPU相繼出現(xiàn),最初的PC機(jī)和MS-DOS設(shè)計(jì)的局限性變得越來越明顯。
EMS工作原理
到1984年,即286被普遍接受不久,人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到640KB的限制已成為大型程序的障礙,這時(shí),Intel和Lotus,這兩家硬、軟件的杰出代表,聯(lián)手制定了一個(gè)由硬件和軟件相結(jié)合的方案,此方法使所有PC機(jī)存取640KB以上RAM成為可能。而Microsoft剛推出Windows不久,對(duì)內(nèi)存空間的要求也很高,因此它也及時(shí)加入了該行列。
在1985年初,Lotus、Intel和Microsoft三家共同定義了LIM-EMS,即擴(kuò)充內(nèi)存規(guī)范,通常稱EMS為擴(kuò)充內(nèi)存。當(dāng)時(shí),EMS需要一個(gè)安裝在I/O槽口的內(nèi)存擴(kuò)充卡和一個(gè)稱為EMS的擴(kuò)充內(nèi)存管理程序方可使用。但是I/O插槽的地址線只有24位(ISA總線),這對(duì)于386以上檔次的32位機(jī)是不能適應(yīng)的。所以,現(xiàn)在已很少使用內(nèi)存擴(kuò)充卡?,F(xiàn)在微機(jī)中的擴(kuò)充內(nèi)存通常是用軟件如DOS中的EMM386把擴(kuò)展內(nèi)存模擬或擴(kuò)充內(nèi)存來使用。所以,擴(kuò)充內(nèi)存和擴(kuò)展內(nèi)存的區(qū)別并不在于其物理存儲(chǔ)器的位置,而在于使用什么方法來讀寫它。下面將作進(jìn)一步介紹。
前面已經(jīng)說過擴(kuò)充存儲(chǔ)器也可以由擴(kuò)展存儲(chǔ)器模擬轉(zhuǎn)換而成。EMS的原理和XMS不同,它采用了頁幀方式。頁幀是在1MB空間中指定一塊64KB空間(通常在保留內(nèi)存區(qū)內(nèi),但其物理存儲(chǔ)器來自擴(kuò)展存儲(chǔ)器),分為4頁,每頁16KB。EMS存儲(chǔ)器也按16KB分頁,每次可交換4頁內(nèi)容,以此方式可訪問全部EMS存儲(chǔ)器。符合EMS的驅(qū)動(dòng)程序很多,常用的有EMM386.EXE、QEMM、TurboEMS、386MAX等。DOS和Windows中都提供了EMM386.EXE。
2.什么是擴(kuò)展內(nèi)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(dá)4GB的地址空間,為了區(qū)別起見,我們把1MB以上的地址空間稱為擴(kuò)展內(nèi)存XMS(eXtend memory)。
在386以上檔次的微機(jī)中,有兩種存儲(chǔ)器工作方式,一種稱為實(shí)地址方式或?qū)嵎绞?,另一種稱為保護(hù)方式。在實(shí)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(hù)方式采用32位物理地址,尋址范圍可達(dá)4GB。DOS系統(tǒng)在實(shí)方式下工作,它管理的內(nèi)存空間仍為1MB,因此它不能直接使用擴(kuò)展存儲(chǔ)器。為此,Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS-DOS下擴(kuò)展內(nèi)存的使用標(biāo)準(zhǔn),即擴(kuò)展內(nèi)存規(guī)范XMS。我們常在Config.sys文件中看到的Himem.sys就是管理擴(kuò)展內(nèi)存的驅(qū)動(dòng)程序。
擴(kuò)展內(nèi)存管理規(guī)范的出現(xiàn)遲于擴(kuò)充內(nèi)存管理規(guī)范。
3.什么是高端內(nèi)存區(qū)?
在實(shí)方式下,內(nèi)存單元的地址可記為:
段地址:段內(nèi)偏移
通常用十六進(jìn)制寫為XXXX:XXXX。實(shí)際的物理地址由段地址左移4位再和段內(nèi)偏移相加而成。若地址各位均為1時(shí),即為FFFF:FFFF。其實(shí)際物理地址為:FFF0+FFFF=10FFEF,約為1088KB(少16字節(jié)),這已超過1MB范圍進(jìn)入擴(kuò)展內(nèi)存了。這個(gè)進(jìn)入擴(kuò)展內(nèi)存的區(qū)域約為64KB,是1MB以上空間的第一個(gè)64KB。我們把它稱為高端內(nèi)存區(qū)HMA(High Memory Area)。HMA的物理存儲(chǔ)器是由擴(kuò)展存儲(chǔ)器取得的。因此要使用HMA,必須要有物理的擴(kuò)展存儲(chǔ)器存在。此外HMA的建立和使用還需要XMS驅(qū)動(dòng)程序HIMEM.SYS的支持,因此只有裝入了HIMEM.SYS之后才能使用HMA。
4.什么是上位內(nèi)存?
為了解釋上位內(nèi)存的概念,我們還得回過頭看看保留內(nèi)存區(qū)。保留內(nèi)存區(qū)是指640KB~1024KB(共384KB)區(qū)域。這部分區(qū)域在PC誕生之初就明確是保留給系統(tǒng)使用的,用戶程序無法插足。但這部分空間并沒有充分使用,因此大家都想對(duì)剩余的部分打主意,分一塊地址空間(注意:是地址空間,而不是物理存儲(chǔ)器)來使用。于是就得到了又一塊內(nèi)存區(qū)域UMB。
UMB(Upper Memory Blocks)稱為上位內(nèi)存或上位內(nèi)存塊。它是由擠占保留內(nèi)存中剩余未用的空間而產(chǎn)生的,它的物理存儲(chǔ)器仍然取自物理的擴(kuò)展存儲(chǔ)器,它的管理驅(qū)動(dòng)程序是EMS驅(qū)動(dòng)程序。
5.什么是SHADOW(影子)內(nèi)存?
對(duì)于細(xì)心的讀者,可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題:即是對(duì)于裝有1MB或1MB以上物理存儲(chǔ)器的機(jī)器,其640KB~1024KB這部分物理存儲(chǔ)器如何使用的問題。由于這部分地址空間已分配為系統(tǒng)使用,所以不能再重復(fù)使用。為了利用這部分物理存儲(chǔ)器,在某些386系統(tǒng)中,提供了一個(gè)重定位功能,即把這部分物理存儲(chǔ)器的地址重定位為1024KB~1408KB。這樣,這部分物理存儲(chǔ)器就變成了擴(kuò)展存儲(chǔ)器,當(dāng)然可以使用了。但這種重定位功能在當(dāng)今高檔機(jī)器中不再使用,而把這部分物理存儲(chǔ)器保留作為Shadow存儲(chǔ)器。Shadow存儲(chǔ)器可以占據(jù)的地址空間與對(duì)應(yīng)的ROM是相同的。Shadow由RAM組成,其速度大大高于ROM。當(dāng)把ROM中的內(nèi)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(tǒng)性能。因此在設(shè)置CMOS參數(shù)時(shí),應(yīng)將相應(yīng)的Shadow區(qū)設(shè)為允許使用(Enabled)。
6、什么是奇/偶校驗(yàn)?
奇/偶校驗(yàn)(ECC)是數(shù)據(jù)傳送時(shí)采用的一種校正數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的一種方式,分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。
如果是采用奇校驗(yàn),在傳送每一個(gè)字節(jié)的時(shí)候另外附加一位作為校驗(yàn)位,當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)的時(shí)候,這個(gè)校驗(yàn)位就是“1”,否則這個(gè)校驗(yàn)位就是“0”,這樣就可以保證傳送數(shù)據(jù)滿足奇校驗(yàn)的要求。在接收方收到數(shù)據(jù)時(shí),將按照奇校驗(yàn)的要求檢測(cè)數(shù)據(jù)中“1”的個(gè)數(shù),如果是奇數(shù),表示傳送正確,否則表示傳送錯(cuò)誤。
同理偶校驗(yàn)的過程和奇校驗(yàn)的過程一樣,只是檢測(cè)數(shù)據(jù)中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。
總 結(jié)
經(jīng)過上面分析,內(nèi)存儲(chǔ)器的劃分可歸納如下:
●基本內(nèi)存 占據(jù)0~640KB地址空間。
●保留內(nèi)存 占據(jù)640KB~1024KB地址空間。分配給顯示緩沖存儲(chǔ)器、各適配卡上的ROM和系統(tǒng)ROM BIOS,剩余空間可作上位內(nèi)存UMB。UMB的物理存儲(chǔ)器取自物理擴(kuò)展存儲(chǔ)器。此范圍的物理RAM可作為Shadow RAM使用。
●上位內(nèi)存(UMB) 利用保留內(nèi)存中未分配使用的地址空間建立,其物理存儲(chǔ)器由物理擴(kuò)展存儲(chǔ)器取得。UMB由EMS管理,其大小可由EMS驅(qū)動(dòng)程序設(shè)定。
●高端內(nèi)存(HMA) 擴(kuò)展內(nèi)存中的第一個(gè)64KB區(qū)域(1024KB~1088KB)。由HIMEM.SYS建立和管理。
●XMS內(nèi)存 符合XMS規(guī)范管理的擴(kuò)展內(nèi)存區(qū)。其驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镠IMEM.SYS。
●EMS內(nèi)存 符合EMS規(guī)范管理的擴(kuò)充內(nèi)存區(qū)。其驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镋MM386.EXE等。
內(nèi)存:隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM),主要存儲(chǔ)正在運(yùn)行的程序和要處理的數(shù)據(jù)。