RAM工作原理

2021-03-03 23:03:55 字數 5288 閱讀 2181

實際的儲存器結構由許許多多的基本儲存單元排列成矩陣形式,並加上位址選擇及讀寫控制等邏輯電路構成。當cpu要從儲存器中讀取資料時,就會選擇儲存器中某一位址,並將該位址上儲存單元所儲存的內容讀走。

早期的dram的儲存速度很慢,但隨著記憶體技術的飛速發展,隨後發展了一種稱為快速頁面模式(fastpagemode)的dram技術,稱為fpdram。fpm記憶體的讀週期從dram陣列中某一行的觸發開始,然後移至記憶體位址所指位置的第一列並觸發,該位置即包含所需要的資料。第一條資訊需要被證實是否有效,然後還需要將資料存至系統。

一旦發現第一條正確資訊,該列即被變為非觸發狀態,並為下乙個週期作好準備。這樣就引入了「等待狀態」,因為在該列為非觸發狀態時不會發生任何事情(cpu必須等待記憶體完成乙個週期)。直到下一週期開始或下一條資訊被請求時,資料輸出緩衝區才被關閉。

在快頁模式中,當**到所需下一條資料所放位置相鄰時,就觸發資料所在行的下一列。下一列的觸發只有在記憶體中給定行上進行順序讀操作時才有良好的效果。

從50納秒fpm記憶體中進行讀操作,理想化的情形是乙個以6-3-3-3形式安排的突發式週期(6個時鐘週期用於讀取第乙個資料元素,接下來的每3個時鐘週期用於後面3個資料元素)。第乙個階段包含用於讀取觸發行列所需要的額外時鐘週期。一旦行列被觸發後,記憶體就可以用每條資料3個時鐘週期的速度傳送資料了。

fpram雖然速度有所提高,但仍然跟不上新型高速的cpu。很快又出現了edoram和sdram等新型高速的記憶體晶元。

介紹處理器快取記憶體的有關知識

所謂快取記憶體,通常指的是level2快取記憶體,或外部快取記憶體。l2快取記憶體一直都屬於速度極快而**也相當昂貴的一類記憶體,稱為sram(靜態ram),用來存放那些被cpu頻繁使用的資料,以便使cpu不必依賴於速度較慢的dram。

最簡單形式的sram採用的是非同步設計,即cpu將位址傳送給快取記憶體,由快取查詢這個位址,然後返回資料。每次訪問的開始都需要額外消耗乙個時鐘週期用於查詢特徵位。這樣,非同步快取記憶體在66mhz匯流排上所能達到的最快響應時間為3-2-2-2,而通常只能達到4-2-2-2。

同步快取記憶體用來快取傳送來的位址,以便把按位址進行查詢的過程分配到兩個或更多個時鐘週期上完成。sram在第乙個時鐘週期內將被要求的位址存放到乙個暫存器中。在第二個時鐘週期內,sram把資料傳送給cpu。

由於位址已被儲存在乙個暫存器中,所以接下來同步sram就可以在cpu讀取前一次請求的資料同時接收下乙個資料位址。這樣,同步sram可以不必另花時間來接收和解碼來自晶元集的附加位址,就「噴出」連續的資料元素。優化的響應時間在66mhz匯流排上可以減小為2-1-1-1。

另一種型別的同步sram稱為流水線突發式(pipelinedburst)。流水線實際上是增加了乙個用來快取從記憶體位址讀取的資料的輸出級,以便能夠快速地訪問從記憶體中讀取的連續資料,而省去查詢記憶體陣列來獲取下一資料元素過程中的延遲。流水線對於順序訪問模式,如快取記憶體的行填充(linefill)最為高效。

什麼是ecc記憶體

,它代表具有自動糾錯功能的記憶體。目前的ecc儲存器一般只能糾正一位二進位制數的錯誤。intel公司的82430hx晶元組可支援ecc記憶體,所以採用82430hx晶元的主機板一般都可以安裝使用ecc記憶體,由於ecc記憶體成本比較高,所以它主要應用在要求系統運算可靠性比較高的商業計算機中。

由於實際上儲存器出錯的情況不會經常發生,所以一般的家用計算機不必採用ecc記憶體,還有不少控制電路晶元不能支援ecc記憶體,所以有不少主機是不宜安裝ecc記憶體的,使用者應注意對ecc記憶體不要盲從。

sdram能與edoram混用嗎

sdram是新一代的動態儲存器,又稱為同步動態儲存器或同步dram。它可以與cpu匯流排使用同乙個時鐘,而edo和fpm儲存器則與cpu匯流排是非同步的。目前sdram儲存器的讀寫週期一般為5-1-1-1。

相比之下,edo記憶體器一般為6-2-2-2。也就是說,sdram的讀寫週期比edo少4個,大約節省儲存器讀寫時間28%,但實際上由於計算機內其它裝置的制約,使用sdram的計算機大約可提高效能5~10%。雖然有不少主機支援sdram與edo記憶體混合安裝方式,但是最好不要混用。

原因是多數sdram只能在3.3v下工作,而edo記憶體則多數在5v下工作。雖然主機板上對dimm和simm分別供電,但它們的資料線總是要連在一起的,如果simm(72線記憶體)與dimm(168線sdram)混用,儘管開始系統可以正常工作,但可能在使用一段時間後,會造成sdram的資料輸入端被損壞。

當然,如果你的sdram是寬電壓(3v~5v)工作的產品,就不會出現這種損壞情況。目前t1和sumsung的某些sdram產品支援寬電壓工作方式,可以與edo記憶體混用。

快取記憶體--cache介紹cache的分級

隨著cpu的速度的加快,它與動態儲存器dram配合工作時往往需要插入等待狀態,這樣難以發揮出cpu的高速度,也難以提高整機的效能。如果採用靜態儲存器,雖可以解決該問題,但sram**高。在同樣容量下,sarm的**是dram的4倍。

而且sram體積大,整合度低。為解決這個問題,在386dx以上的主機板中採用了高速緩衝儲存器--cache技術。其基本思想是用少量的sram作為cpu與dram儲存系統之間的緩衝區,即cache系統。

80486以及更高檔微處理器的乙個顯著特點是處理器晶元內整合了sram作為cache,由於這些cache裝在晶元內,因此稱為片內cache。486晶元內cache的容量通常為8k。高檔晶元如pentium為16kb,powerpc可達32kb。

pentium微處理器進一步改進片內cache,採用資料和雙通道cache技術,相對而言,片內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效能。片內cache也稱為一級cache。由於486,586等高檔處理器的時鐘頻率很高,一旦出現一級cache未命中的情況,效能將

明顯惡化。在這種情況下採用的辦法是在處理器晶元之外再加cache,稱為二級cache。二級cache實際上是cpu和主存之間的真正緩衝。

由於系統板上的響應時間遠低於cpu的速度,如果沒有二級cache就不可能達到486,586等高檔處理器的理想速度。二級cache的容量通常應比一級cache大乙個數量級以上。在系統設定中,常要求使用者確定二級cache是否安裝及尺寸大小等。

二級cache的大小一般為128kb、256kb或512kb。在486以上檔次的微機中,普遍採用256kb或512kb同步cache。所謂同步是指cache和cpu採用了相同的時鐘週期,以相同的速度同步工作。

相對於非同步cache,效能可提高30%以上。

什麼是cache儲存器

所謂cache,即高速緩衝儲存器,是位於cpu和主儲存器dram(dynamicram)之間的規模較小的但速度很高的儲存器,通常由sram組成。sram(staticram)是靜態儲存器的英文縮寫。由於sram採用了與製作cpu相同的半導體工藝,因此與動態儲存器dram比較,sram的訪問速度快,但體積較大,**很高。

由於動態ram組成的主儲存器的讀寫速度低於cpu的速度,而cpu每執行一條指令都要訪問一次或多次主存,所以cpu總是要處於等待狀態,嚴重地降低了系統的效率。採用cache之後,在cache中儲存著主儲存器內容的部分副本,cpu在讀寫資料時,首先訪問cache。由於cache的速度與cpu相當,因此cpu就能在零等待狀態下迅速地完成資料的讀寫。

只有cache中不含有cpu所需的資料時,cpu才去訪問主存。cpu在訪問cache時找到所需的資料稱為命中,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鍵。

而提高命中率則取決於cache儲存器的映象方式和cache內容替換的演算法等一系列因素。

對記憶體擴容時應遵循哪些規則

對記憶體擴充容量時,應遵循下面的一些規則:

1.對大多數pc機來說,不能在同一組bank內(每組包括兩到四個插座)將不同大小的simm條混合在一起。很多pc機都可安裝不同容量的simm,但裝在pc機同一組中的所有simm必須具有相同的容量,例如,對乙個四插槽組來說,pc機一般既可接受1mb的simm條,也可接受4mb的simm條,可在該組的每個槽內安裝1mbsimm,則這一組共可容納4mb記憶體。

也可在該組每個槽內安裝4mbsimm,則這一組共可容納16mb記憶體。但是,不能為了得到10mb記憶體,在兩個槽內插入1mb的simm條,而在另兩個槽中插入4mb的simm條。

2.對於很多pc機來說,若把不同速度的simm混合在一起,即使它們的容量相同也會帶來麻煩。例如,計算機中已有執行速度為60納秒(ns)的4mb記憶體,而文件中說70ns的simm也能工作。

如果在母板的空閒記憶體槽中再插入速度為70ns的simm條,機器會拒絕引導或在啟動後不久就陷於崩潰。對於某些機器來說,若把速度低的simm放至第一組,則可解決速度混合問題。計算機會按最低速度訪問,剩餘部分不會再有用。

3.對於大多數pc機來說,必須將一組的所有插槽都插滿。或者將一組全部置空(當然第一組不行)。在一組中不能只裝一部分。

4.pc機可接受的simm大小有乙個上限(最大值可從pc機說明書中找到。若沒有說明書,唯一的方法就是從實踐中找到最大值了)。

何謂30線、72線、168線記憶體條記憶體條;30線;72線;168線介紹30線、72線、168線記憶體條的有關知識及相互之間的區別條形儲存器是把一些儲存器晶元焊在一小條印製電路板上做成的,即稱之為記憶體條,所謂記憶體條線數即引腳數,按引腳數不同可把記憶體條分為30線的記憶體條、72線的記憶體條(simm,即sigleinlinememorymodale)和168線的記憶體條(dimm,即doubleinlinememorymodule)。記憶體條的引腳數必須與主機板上記憶體槽的插腳數相匹配,記憶體條插槽也有30線、72線和168線三種。30線記憶體條提供8位有效資料位。

常見容量有256kb、1mb和4mb。72線的記憶體條體積稍大,提供32位的有效資料位。常見容量有4mb、8mb、16mb和32mb。

按下按鍵你可以看到72線記憶體條的外觀形狀。168線的記憶體條體積較大,提供64位有效資料位。

如何識別cache儲存器晶元標誌

目前微機系統中,常用的靜態ram的容量有8k×8位(64kbit)、32k×8(256kbit)位以及64k×8(512kbit)位三種晶元,訪問時間(週期)為15ns到30ns。以上引數在靜態sram晶元上常標註為: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」表示訪問時間(單位為ns)。在表示sram儲存器容量的數值中,「64」與「65」相同,都表示該晶元的容量為64kbit,即8kb。同理,「256」與「257」的含義也相同,即該晶元的容量為32kb。

例如在華碩pvi686sp3主機板上使用的sram晶元為w24257ak-15,即該晶元的容量為32k×8位,訪問速度為15ns。

如何用軟體的方法檢測cache?

檢測;快取記憶體;cache介紹用軟體檢測cache的方法,主機板上cache的大小和有無很難用一般方法判斷,尤其是有的主機板連bios都被不法經銷商修改過以方便作假。486時代常用的拔插法現在也不靈了——奔騰主機板上很多標稱256k的cache晶元都是直接**t(表面安裝)上去的,無法拔插。測試cache的軟體確實有一些,如cct等,但普通使用者很難得到這些專業軟體。

隨機訪問儲存器 RAM

班級 10級電子資訊工程二班 組長 陶宇 摘要 ram random access memory 隨機儲存器。儲存單元的內容可按需隨意取出或存入,且訪問的速度與儲存單元的位置無關的儲存器。這種儲存器在斷電時將丟失其儲存內容,故主要用於儲存短時間使用的程式。按照儲存資訊的不同,隨機儲存器又分為靜態隨機...

RAM和ROM和Flash ROM的區別

ram random access memory 的全名為隨機訪問記憶體,它相當於pc機上的移動儲存,用來儲存和儲存資料的。它在任何時候都可以讀寫,ram通常是作為作業系統或其他正在執行程式的臨時儲存介質 可稱作系統記憶體 不過,當電源關閉時ram不能保留資料,如果需要儲存資料,就必須把它們寫入到乙...

RAM和ROM和Flash ROM的區別

ram random access memory 的全名為隨機訪問記憶體,它相當於pc機上的移動儲存,用來儲存和儲存資料的。它在任何時候都可以讀寫,ram通常是作為作業系統或其他正在執行程式的臨時儲存介質 可稱作系統記憶體 不過,當電源關閉時ram不能保留資料,如果需要儲存資料,就必須把它們寫入到乙...