內(nèi)存基礎(chǔ)知識介紹

內(nèi)存也經(jīng)過了幾代的發(fā)展，現(xiàn)今比較流行的是DDR2、DDR3、DDR3L幾種規(guī)格，DDR3現(xiàn)在已基本普及，這里給大家分享一些關(guān)于內(nèi)存基礎(chǔ)知識介紹，希望對大家能有所幫助。

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所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM動態(tài)隨機(jī)存取存儲器芯片。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C0000～FFFFF，即為1MB主存中的 768KB～1024KB區(qū)域。這個區(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，將自動地把系統(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Shadow RAM的物理編址與對應(yīng)的ROM相同，所以當(dāng)需要訪問BIOS時， 只需訪問Shadow RAM即可，而不必再訪問ROM。

通常訪問ROM的時間在200ns左右，而訪問DRAM的時間小于100ns最新的DRAM芯片訪問時 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。640KB～768KB區(qū)域保留為顯示緩沖區(qū)。768KB～1024KB區(qū)域即為Shadow RAM區(qū)。在系統(tǒng)設(shè)置中，又把這個區(qū)域按16KB大小的尺寸分為塊，由用戶設(shè)定是否允許使 用。

C0000～C7FFF這兩個16KB塊共32KB通常用作顯示卡的ROM BIOS的Shadow區(qū)。 C8000～EFFFF這10個16KB塊可作為其它適配器的ROM BIOS的Shadow區(qū)。F0000～FFFFF 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)存時才有可能使用Shadow RAM。在系統(tǒng) 內(nèi)存大于640KB時，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

內(nèi)存是計算機(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PentiumⅡ，較之于當(dāng)初，它在速度上已有兩個數(shù)量級的增長。而內(nèi)存的構(gòu)成器件 RAM隨機(jī)存儲器--一般為DRAM動態(tài)隨機(jī)存儲器，雖然單個芯片的容量不斷擴(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，通過增加少量的額外邏輯電路，可以提高在單位時間內(nèi)的數(shù)據(jù)流量，即所 謂的增加帶寬。EDO正是在這個方面作出了嘗試。

擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出Extended data out--EDO，有時也稱為超頁模式--hyper-page-modeDRAM， 和突發(fā)式EDOBust EDO-BEDODRAM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，EDO DRAM不是將該列變?yōu)榉怯|發(fā)狀態(tài)而且關(guān)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中讀取一組由四個元素組成的數(shù)據(jù)塊時能節(jié)省3個時鐘周期。EDO 易于實(shí)現(xiàn)，而且在價格上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地址，接下來的三個就可以很快地由 DRAM提供。BEDO最本質(zhì)的改進(jìn)是在芯片上增加了一個地址計數(shù)器，用來跟蹤下一個地址。 BEDO還增加了流水線級，允許頁訪問周期被劃分為兩個部分。

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第二級鎖存，第二部分負(fù)責(zé)從這一鎖存將數(shù)據(jù)總線驅(qū) 動至相應(yīng)的邏輯級別。因?yàn)閿?shù)據(jù)已經(jīng)在輸出緩沖區(qū)內(nèi)，所以訪問時間得以縮短。BEDO能達(dá) 到的最大突發(fā)式時鐘安排為5-1-1-1采用52nsBEDO和66-MHz總線比優(yōu)化EDO內(nèi)存又節(jié)省 了四個時鐘周期。

RAM是如何工作的

實(shí)際的存儲器結(jié)構(gòu)由許許多多的基本存儲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要從存儲器中讀取數(shù)據(jù)時，就會選擇存儲器中某一地址，并將該地 址上存儲單元所存儲的內(nèi)容讀走。 早期的DRAM的存儲速度很慢，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)，并為下一個周期作好準(zhǔn)備。這樣就引入了“等待狀態(tài)”，因?yàn)樵谠?列為非觸發(fā)狀態(tài)時不會發(fā)生任何事情CPU必須等待內(nèi)存完成一個周期。

直到下一周期開始 或下一條信息被請求時，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，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以6-3-3-3形式安排的突發(fā)式周期 6個時鐘周期用于讀取第一個數(shù)據(jù)元素，接下來的每3個時鐘周期用于后面3個數(shù)據(jù)元 素。第一個階段包含用于讀取觸發(fā)行列所需要的額外時鐘周期。一旦行列被觸發(fā)后，內(nèi)存 就可以用每條數(shù)據(jù)3個時鐘周期的速度傳送數(shù)據(jù)了。 FP RAM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。

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