计算机组件之内存

主存储器就是我们通常所说的内存！
主板上的内存插槽中间通常有个突起将整个插槽切分成为两个不等长的距离,防止用户将内存条插反，这是主板上常用的一种防呆设计！
CPU处理的数据均来自内存(main memory),不论是软件程序还是数据,都必须要读入内存后CPU才能利用。
个人计算机的内存主要是动态随机存取内存DRAM(Dynamic Random Access Memory), DRAM中的数据断电后就会消失，因此这种RAM也称为易失性内存。
DRAM内存通常可以分为SDRAM与DDR SDRAM两种。
目前大部分PC使用的都是DDR内存。
DDR是双倍数据传送速度(Double Data Rate),可以在一次工作周期中进行两次数据传送,类似CPU的倍频!所以传输频率比SDRAM要快。
下表列出SDRAM与DDR SDRAM的型号与频率及带宽之间的关系。

SDRAM/DDR 型号 数据宽度(bit) 内部频率(MHz) 频率速度 带宽(频率 x 宽度)
SDRAM PC100 64 100 100 800MBytes/sec
SDRAM PC133 64 133 133 1064MBytes/sec
DDR DDR-266 64 133 266 2.1GBytes/sec
DDR DDR-400 64 200 400 3.2GBytes/sec
DDR DDR2-800 64 200 800 6.4GBytes/sec
DDR DDR3-1600 64 200 1600 12.8GBytes/sec

DDR SDRAM依据技术的发展,有DDR,DDR2,DDR3,DDR4等,其中,DDR2的频率倍数则是4倍而DDR3则是8倍!
目前用到服务器等级的内存,已经到DDR4了!
内存的规格内提到DDR3/DDR3L同时支持,我们知道DDR3了,那DDR3L是啥鬼?
为了节省更多的电力,新的制程中降低了内存的操作电压,因此DDR3标准电压为1.5V,但DDR3L则仅须1.35V!通常可以用在耗电量需求更低的笔电中!
但并非所有的系统都同步支持!这就得要看主板的支持规格啰!否则你买了DDR3L安插在不支持的主板上,DDR3L内存是可能会烧毁的喔!
内存除了频率/带宽与型号需要考虑之外,内存的容量也是很重要的喔!
所有的数据都得要加载到内存中才能够被CPU读取,如果内存容量不够大的话将会导致某些大容量数据无法被完整的加载, 此时已存在内存当中但暂时没有被使用到的数据必须要先被释放,使得可用内存容量大于该数据,那份新数据才能够被加载呢!
所以,通常越大的内存代表越快速的系统,这是因为系统不用常常释放一些内存内部的数据。
对于服务器来内存的容量往往比CPU的速度还要重要!
由于所有的数据都必须要存放在内存,所以内存的数据宽度当然是越大越好。
传统的总线宽度一般大约仅达64位,为了加大宽度,芯片组厂商将两个内存汇整在一起, 如果一根内存可达64位,两根内存就可以达到128位了,这就是双通道设计。
要启用双通道必须要安插两根(或四根)内存， 启动双通道内存后,数据是同步写入或读出这一对内存中,这样才提高整体的带宽，两根内存的容量和型号最好是一模一样。
大部分计算机主板都会将内存插槽用颜色标记，相同颜色的插槽就可以用来作为双通道!
要启动双通道,必须将两根容量相同的内存插在相同颜色的插槽中!
服务器所需要的速度更快!因此,除了双通道之外,中阶服务器也经常提供三通道,甚至四通道的内存环境!
除了DDR SDRAM内存外,整部计算机中还有其他类型的内存!
例如CPU内部的二级高速缓存。
CPU的数据都是由内存提供,但CPU到内存之间需要通过内存控制器!
二级缓存(L2 cache)整合到CPU内部，将常用的程序或数据放到CPU内部,不需要去内存重新读取!
可以大大提高系统的运行速度。
L2内存的速度必须和CPU频率相同，DRAM是无法达到cpu频率速度的,需要静态随机存取内存SRAM(Static Random Access Memory)。
SRAM在设计上使用的晶体管数量较多,价格较高,且不易做成大容量,不过由于其速度快, 因此整合到CPU内成为高速缓存以加快数据的存取是个不错的方式喔!
计算机中还有一种内存就是ROM了，上面提到的cpu多级缓存并不会编址到内存地址空间。
但是在冯诺依曼计算机体系结构中，ROM就会被被编址到内存地址空间了。
主板上的每个组件的参数具有可调整性。
举例来说,CPU与内存的频率是可调整的;
而主板上面如果有内建的网络卡或者是显示适配器时,该功能是否要启动与该功能的各项参数, 是被记录到主板上头的一个称为CMOS的芯片上,这个芯片需要借着额外的电源来发挥记录功能, 这也是为什么你的主板上面会有一颗电池的缘故。
那CMOS内的数据如何读取与更新呢?
计算机在开机的时候可以按下[Del]按键来进入一个名为BIOS的画面， BIOS(Basic Input Output System)就是固化在只读存储器ROM(Read Only Memory)中的一段计算机程序, ROM为非易失性内存，在没有通电时也能够将数据记录下来。
固件(firmware)就是存放在ROM中的一段计算机程序代码。很多的硬件上头都会有ROM来写入固件程序。例如磁盘阵列卡、网卡、交换机等!
对于硬件内部而言更加重要的部分。
BIOS是系统在开机第一个被读取执行的程序，BIOS虽然对于我们日常操作计算机系统没有什么太大的关系, BIOS对计算机系统来讲是非常重要的，掌握了系统硬件的详细信息与开机设备的选择，控制着开机时各项硬件参数的取得!
BIOS程序也是软件，只要是软件就可能存在隐藏bug，也可能需要作适度的修改才行,所以主板官网通常都会提供BIOS的更新程序下载!
BIOS原本使用的是无法改写的ROM,现在的BIOS通常写入类似闪存(flash)或EEPROM中。

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