内存

2年前 (2022-10-12)阅读3回复1
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  什么是内存呢?在计算机的构成构造中,有一个很重要的部门,就是存储器。存储器是用来存储法式和数据的部件,关于计算机来说,有了存储器,才有记忆功用,才气包管一般工做。存储器的品种良多,按其用处可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。

  外存凡是是磁性介量或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能持久保留信息,而且不依靠于电来保留信息,但是由机械部件带动,速度与CPU比拟就显得慢的多。内存指的就是主板上的存储部件,是CPU间接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在利用的(即施行中)的数据和法式,它的物理本色就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功用的集成电路,内存只用于暂时存放法式和数据,一旦封闭电源或发作断电,此中的法式和数据就会丧失。

既然内存是用来存放当前正在利用的(即施行中)的数据和法式,那么它是怎么工做的呢?我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后,颠末一段时间,数据会丧失,因而需要一个额外设电路停止内存刷新操做。

  详细的工做过程是如许的:一个DRAM的存储单位存储的是0仍是1取决于电容能否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,那就是数据丧失的原因;刷新操做按期对电容停止查抄,若电量大于满电量的1/2,则认为其代表1,并把电容充满电;若电量小于1/2,则认为其代表0,并把电容放电,藉此来连结数据的持续性。

从计算机系统的构造来看,存储器分为内存储器和外存储器两大类。内存储器与CPU间接联络,负责各类软件的运行。外存储器包罗软盘、硬盘、光盘、磁带机等。硬盘和软盘很类似,它们的工做原理大致不异,差别的是软盘与软盘驱动器是分隔的,而硬盘与硬盘驱动器却是拆在一路。

  别的,在利用时,二者速度不同很大。

硬盘次要由:盘片,磁头,盘片转轴及控造电机,磁头控造器,数据转换器,接口,缓存等几个部门构成。

硬盘中所有的盘片都拆在一个扭转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的间隔比头发丝的曲径还小,所有的磁头联在一个磁头控造器上,由磁头控造器负责各个磁头的运动。

  磁头可沿盘片的半径标的目的运动,加上盘片每分钟几千转的高速扭转,磁头就能够定位在盘片的指定位置长进行数据的读写操做。硬盘做为细密设备,尘埃是其大敌,必需完全密封。

(一)硬盘的外部构造。

目前市场上的常见的硬盘除昆腾公司的Bigfoot(大脚)系列为5。

  25英寸构造外,其他都为3。25英寸产物,此中又有半高型和全高型之分。 常用的3。5英寸硬盘外形大同小异,在没有元件的一面贴有产物标签,标签上是一些与硬盘相关的内容。在硬盘的一端有电源插座、硬盘主、从形态设置跳线器和数据线连接插座。

1。

  接口 包罗电源插口和数据接口两部门,此中电源插口与主机电源相联,为硬盘工做供给电力包管。数据接口则是硬盘数据和主板控造器之间停止传输交换的纽带,按照连接体例的不同,分为EIDE接口和SCSI接口等。

2。控造电路板 大多接纳贴片式元件焊接,包罗主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控造与接口电路等。

  在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片,其固化的软件能够停止硬盘的初始化,施行加电和启动主轴电机,加电初始寻道、定位以及毛病检测等。在电路板上还安拆有容量不等的高速缓存芯片。

3。固定盖板 就是硬盘的面板,标注产物的型号、产地、设置数据等,和底板连系成一个密封的整体,包管硬盘盘片和机构的不变运行。

  固定盖板和盘体侧面还设有安拆孔,以便利安拆。

(二) 硬盘的内部构造

硬盘内部构造由固定面板、控造电路板、盘头组件、接口及附件等几大部门构成,而盘头组件(HardDiskAssembly,HDA)是构成硬盘的核心,封拆在硬盘的净化腔体内,包罗浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控造电路等。

1。浮动磁头组件 由读写磁头、传脱手臂、传动轴三部门构成。磁头是硬盘手艺最重要和关键的一环,现实上是集成工艺造成的多个磁头的组合,它接纳了非接触式头、盘构造,加电后在高速扭转的磁盘外表飞翔,飞高间隙只要0。1~0。3um,能够获得极高的数据传输率。

  如今转速5400rpm的硬盘飞高都低于0。3um,以利于读取较大的高信噪比信号,供给数据传输存储的可靠性。

图为:放大了的磁头部门

2。磁头驱动机构 由音圈电机和磁头驱动小车构成,新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构可以对磁头停止准确的驱动和定位,并在很短的时间内切确定位系统指令指定的磁道,包管数据读写的可靠性。

3。盘片和主轴组件 盘片是硬盘存储数据的载体,如今的盘片大都接纳金属薄膜磁盘,那种金属薄膜较之软磁盘的不持续颗粒载体具有更高的记录密度,同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。主轴组件包罗主轴部件如轴瓦和驱动电机等。跟着硬盘容量的扩大和速度的进步,主轴电机的速度也在不竭提拔,有厂商起头接纳细密机械工业的液态轴承电机手艺。

4。前置控造电路 前置放大电路控造磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等,因为磁头读取的信号微弱,将放大电路密封在腔体内可削减外来信号的干扰,进步操做指令的切确性。

硬盘是计算机中最重要的部件之一,按差别的接口和外形尺寸,其品种有良多,除了如今最常见的台式机中利用的3。

  5英寸EIDE和SATA接口的产物外,还有其他类型的硬盘。

1、SCSI硬盘

目前计算机中更大的速度瓶颈来自于硬盘。受造于IDE接口的局限,IDE硬盘速度的进步已趋于极限。SCSI硬盘的外不雅与通俗硬盘根本一致,但如今SCSI硬盘的更高转速已到达了10000转/分,均匀寻道时间在6ms摆布,数据传输率可到达160MB/S,尤为关键的是SCSI盘的CPU占有率十分低,在5%摆布。

  那些都使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的进步。如今7200转的SCSI盘价位已到了可承受的程度,若是经济前提答应,选用SCSI盘将有效进步计算机整机性能。

除此以外,SCSI接口和EIDE接口比拟还有一个很大的手艺优势,那就是SCSI接口中的设备能够同时利用数据总线停止数据传输,而EIDE接口中连接在统一条数据线上的设备只能瓜代(占用数据线)停止传输;EIDE只能连接四块设备,而SCSI接口能够连接7至15台设备。

  目前SCSI硬盘接口有三种,别离是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”,就是暗示接口针数的。N即窄口(Narrow),50针;W即宽口(Wide),68针;SCA即单接头(Single ConnectorAttachment),80针。

  此中80针的SCSI盘一般撑持热插拔。

2、活动硬盘

以前小我计算机,次要的存储设备是固定硬盘和软盘。固定硬盘为计算机供给了大容量的存储介量,但是其盘片无法改换,存储的信息也未便于照顾和交换。而软盘则容量太小,可靠性也差。

一般活动硬盘同样接纳Winchester硬盘手艺,所以具有固定硬盘的根本手艺特征,速度快,均匀寻道时间在12毫秒摆布,数据传输率可达10M/s,容量能到达10GB以上。

  活动硬盘的盘片和软盘一样,是能够从驱动器中取出和改换的,存储介量是盘片中的磁合金碟片。按照容量差别,活动硬盘的盘片构造分为单片单面、单片双面和双片双面三种,响应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。活动硬盘接口体例SCSI、并口、USB等四种体例。

  用户能够按照本身的需乞降计算机的设置装备摆设情况选择差别的接口体例。不外活动硬盘只是好景不常的产物。跟着利用条记本硬盘的USB挪动硬盘价格的下跌和USB接口的普及,使得USB挪动硬盘已经代替了活动硬盘。

3、条记本硬盘

条记本电脑内部空间狭小、电池能量有限,再加上挪动中的难以制止的磕碰,对其部件的体积、功耗和巩固性等提出了很高的要求。

  因为条记本电脑硬盘比凡是的桌面硬盘有着更高的品量要求,消费的厂家不多,当今条记本硬盘市场85%以上的份额被Hitachi(日立、IBM)、Toshiba(东芝)和富士通那三家公司占领。

条记本硬盘更大的特点就是玲珑笨重,它的曲径一般仅为2。

  5英寸(还有1。8英寸的产物),厚度也远低于3。5英寸硬盘。大大都产物厚度仅有9。5mm,重量尚不敷百克,堪称玲珑小巧。目前条记本电脑硬盘的开展标的目的就是外形更小、量量更轻、容量更大。除了常见的为2。5英寸规格,还有一种为1。8英寸规格,次要由东芝消费,跟着轻薄机型的热销,1。

  8寸条记本硬盘的前景也非常宽广,收买了IBM硬盘事业部的日立也在本年发布了1。8寸的条记本硬盘产物:Travelstar C4K40-20。别的东芝和富士通都曾经推出过PC卡接口的1。8英寸硬盘,老机器用来晋级容量非常便利。如今Iomega公司方案在2004年中期推出接纳DCT(数字捕获手艺)的挪动式1。

  8英寸硬盘。那种硬盘小到能够拆进条记本电脑的PC Card中,容量可到达2。5GB以上,而价格仅10美圆。

4、微型硬盘

越来越小也是硬盘的开展标的目的之一,除了1。8寸的硬盘,更小的1英寸HDD(Micro Drive),容量已到达了4GB,其外不雅和接口为CF TYPEⅡ型卡,传送形式为Ultra DMA mode 2。

跟着数码产物对大容量和小体积存储介量的要求,早在1998年IBM就凭仗强大的研发实力最早推出容量为170/340MB的微型硬盘。而如今,日立、东芝、南方汇通等公司,持续推出了4GB以至更大的微型硬盘。微型硬盘更大的特点就是体积玲珑容量适中,大多接纳CF II插槽,只比通俗CF卡稍厚一些。

  微型硬盘能够说是凝聚了磁储手艺方面的精华,其内部构造与通俗硬盘几乎完全不异,在有限的体积里包罗有相当多的部件。新第一代1英寸以下的硬盘也上市,东芝将是最早推出那种硬盘的公司之一,其曲径仅为0。8英寸摆布(SD卡大小),容量却高达4GB以上。

5、固态硬盘

如今市场上由各类快闪存储器构成的小型存储卡应用很普遍了,此中有一种特殊的闪存存储器接纳了尺度IDE接口,因而也被称为“固态硬盘”,具有很强的耐冲击性能和抗干扰才能,在工业控造计算机等设备中应用很普遍,而跟着信息家电的不竭涌入家庭,以固态硬盘为主的便携记录媒体市场将会愈加红火。

  跟着新型闪存器件容量的急速增长和价格的下跌,固态硬盘将是此后PC存储设备开展的趋向。

虽说现在SD内存早已被拆机者们裁减,可是关于很多无缘DDR的老主板的用户来说,那SD内存可是晋级的难觅之宝,往往加一根小小的内存就能够进步很多老机子的性能,做更多的工作。

但是偏偏功德多磨,内存的混插往往不是那么承平的,常常会出些如许那样的问题,究其原因,有良多中,此中之一即是那单面和双面内存混插形成。那什么是单面和双面内存呢?它们有些什么样的特征与区别呢?下面咱们就细细道来。

何谓内存BANK

一般而言,列位留意了,是一般而言,单面内存每条拥有一组BANK,而双面的内存则每条供给了两组的BANK,之所以要强调一般而言我会在文中加以阐明。

  ……什么?不晓得BANK为何物?好!那我就来解释一下BANK先。 内存的BANK其实分为两部门,逻辑BANK和物理BANK。

先来讲讲逻辑BANK。芯片的内部,内存的数据是以位(bit)为单元写入一张大的矩阵中,每个单位格我们称为CELL,只要指定一个行(Row),再指定一个列(Column),就能够切确地定位到某个CELL,那就是内存芯片寻址的根本原理。

  如许的一个阵列我们就叫它内存的逻辑BANK(Logical BANK)。

再来说说物理BANK。凡是主板上的每个内存插槽分为两段,那个各人从VIA主板BIOS设置中的BANK 0/1 DRAM Timing选项很容易推理得到,现实上也就是两个BANK,不外那里的BANK概念与我们前面阐发芯片内部构造时提到的BANK可纷歧样。

简单地说那个BANK就是内存和主板上的北桥芯片之间用来交换数据的通道,目前以SDRAM系统为例,CPU与内存之间(就是CPU到DIMM槽)的接口位宽是64bit,也就意味着CPU一次会向内存发送或从内存读取64bit的数据,那么那一个64bit的数据集合就是一个内存条BANK,良多厂家的产物申明里称之为物理BANK(Physical BANK)。

目前绝大大都的芯片组都只能撑持一根内存包罗两个物理BANK,但是针对某个详细的便条,良多人想当然,认为每个DIMM插槽利用内存条的面数来区分占用几个BANK通道,单面的(16M,64M)只占用一个物理BANK,而双面的(32M,128M)则需占用两个物理BANK。

  现实上物理BANK与面数是无关的,PCB电路能够设想成双面和单面,也可把全数芯片(16颗)放在一面上(至少从理论上是完全可能)。

有些内存条单面就是一个物理BANK,但有些双面才是一个物理BANK,所以不克不及一概而论。256MB内存条就是一个典型的例子,固然是双面并多达16枚芯片,但仍然是单个物理BANK的。

  要切确晓得内存条现实物理BANK数量,我们只要将单个芯片的逻辑BANK数量和位宽以及内存条上芯片个数搞清晰。各个芯片位宽之和为64就是单物理BANK,若是是128就是双物理BANK。

CPU工做时与BANK的关系

CPU工做时,每次只拜候一个物理BANK,那是因为一个物理BANK的位宽是64Bit。

  CPU拜候的数据是存放在内存条的内存颗粒上的,如今的芯片组设想时都是要求内存条上每个芯片均承担供给数据的使命,即内存条上的每个颗粒都要承担那64bit数据的一部门。

那就要牵扯到我们上文所说得位宽的问题了,若是内存芯片的位宽是8位,那么用那个芯片构成内存条只需要8颗芯片即完成了64位数据并发使命,若是是4位,那么就需要16颗芯片才气到达64bit的要求。

  当内存条颗粒设想为位宽为8位,16颗内存颗粒的时候,内存条的位宽就变成6 x 16=128bit。所以就要设想为双BANK。那是因为CPU一次只能处置64bit的数据所形成的。

以后跟着手艺的前进,128bit,256bit都是能够实现的。

  以上就是所谓的逻辑BANK和物理BANK。 固然那些区别不是很大,但是却往往形成不小的问题,让人头痛。举一个较古老的例子:曾经有一款大度256M内存接纳单面了设想,仅有一组物理BANK。但是因为INTEL(Intel440BX,i815)芯片组只能准确识别单物理BANK更高容量为128M,那种情况形成大部门INTEL主板就无法完全利用大度256M内存的全数容量,只能够利用一半128M。

事实上良多类似的大容量内存不克不及为一些旧型号主板撑持的次要原因就是芯片组对内存芯片的逻辑BANK数据深度有必然限造。我们晓得芯片的容量次要由三个参数决定,起首是逻辑BANK的单位格数(数据深度),其次是逻辑BANK的位数。最初是逻辑BANK的个数。

  三者相乘得到芯片的容量。

大度内存256MB之所以不克不及在440BX上用,就是因为BX芯片组只撑持内存芯片的数据深度为4M,而不是8M,所以大度便条的内存芯片在BX板上被识别成4×4×4=64Mbit(8MB),而不是原来的8×4×4=128Mbit(16MB),如今良多大容量的内存没有在BANK数和位宽上进步几,根本都是增加芯片的数据深度,而那是需要芯片组撑持的,象INTEL的LX/BX/810/815等老主板都只能撑持更大4M,所以出问题再所不免。

单、双面内存孰好孰坏

那那是不是意味着单面内存欠好呢?谜底能否定的,上述问题的首恶祸首应该是INTEL芯片的SDRAM识别手艺,VIA、ALI、SIS大部门芯片的主板就没有问题。不外如今内存厂商考虑兼容性的问题,已经不消费单面256M的产物了,所以用户一般不消考虑此环节。

别的若是在INTEL815芯片组的主板(如ASUS CUSL2)上插三条现代双面128M的内存,系统就会主动把内存的时钟频次降到PC100来利用,并且利用过程中很不不变,经常死机。呈现那种情况是因为,INTEL815E芯片固然有三个DIMM槽,但最多同时撑持4组Bank运行在PC133形态下,若是超越四组就会主动降至PC100。

  所以上述问题若是换用三条单面128M的内存就迎刃而解。

我们再以kingmax为例。比照KingMax PC150 128M两个版本的产物(MPGA83S-68KX3 单面128M和MPGA83S-88KX3 双面128M),从外形上不难发现,凡1。

  0版的内存接纳的都是16M×8,即单面八片构造的,而1。2版本的则是8MB×8即双面十六片构造。

对照SDRAM内存工业尺度来看,如今通用的168线SDRAM的电路构造应该是单面八片的形式,而后背应该完全留给芯片级晋级利用。我们能够简单的理解为双面的就是在一根64MB内存条的根底上添加了8个芯片,实现'内存条晋级'的成果。

  所以说, KingMax PC150 1。0版本和1。2版本的次要区别在于单面和双面封拆的差别,而切确的讲,单面封拆的1。0 版本则为SDRAM的尺度产物。固然两种构造下的内存条容量是不异的,但理论上讲,无论是扩大性、不变性仍是兼容性,单面构造都比双面构造稍胜一筹。

MPGA83S-68KX3

其实说了半天,也不是说单面内存就必然比双面内存好,或者必然要在两者之间区分昆季。单、双面内存它们的自己没有好坏,区别也很小,只不外看哪种封拆被主板芯片组撑持的更好罢了。不成承认的一点是,同等容量的内存,单面比双面的集成度要高,消费日期要靠后,所以工做起来就更不变。

但是晋级内存的用户请留意,必然要尽量包管晋级前后,内存单、双面的同一性,如许能够更大程度的包管你系统的不变。同时,关于广阔想要对老主板晋级的用户来说,分清晰本身主板所撑持的范畴是最重要的,当然喽,有些问题我们也能够通过晋级新的主板bios到达撑持的目标,但是如许做的可操做性就不是很强了,要因人而异,因板而异了。

内存上的工具一断电就都没了,硬盘上的能够相对永久保留,存储速度上内存比硬盘快得多。

内存起临时存储的感化,而硬盘是持久存储文件、法式的。

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