- 計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)用教程
- 李密生 裴彩燕主編
- 7478字
- 2019-10-18 19:23:10
準(zhǔn)備知識(shí)
1.CPU簡(jiǎn)介
CPU(Central Processing Unit,中央處理器)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。是計(jì)算機(jī)中最關(guān)鍵的部件之一,一臺(tái)計(jì)算機(jī)的好壞,主要是由CPU的性能決定的。CPU是計(jì)算機(jī)的指揮控制中心,計(jì)算機(jī)內(nèi)部的所有動(dòng)作都是由CPU進(jìn)行統(tǒng)一管理和指揮控制的。
其實(shí)CPU只是一塊采用超大規(guī)模集成電路制成的芯片,圖2-1所示為Intel公司生產(chǎn)的一款酷睿i7-6700K型號(hào)的CPU。

圖2-1 酷睿i7-6700K CPU
CPU的性能往往決定了一臺(tái)計(jì)算機(jī)的檔次。目前CPU市場(chǎng)Intel公司和AMD公司平分秋色。兩家公司生產(chǎn)的CPU主要型號(hào)有:
● Intel公司:酷睿i7、酷睿i5、酷睿i3系列,奔騰雙核系列等。
● AMD公司:銳龍(Ryzen)、FX系列、羿龍Ⅱ X6系列、Athlon64(速龍)Ⅱ X4系列、APU系列、閃龍系列等。
2.CPU的性能指標(biāo)
計(jì)算機(jī)的性能在很大程度上由CPU的性能決定,而CPU的性能主要體現(xiàn)在其運(yùn)行程序的速度上。影響運(yùn)行速度的性能指標(biāo)包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統(tǒng)和邏輯結(jié)構(gòu)等參數(shù)。
(1)工作頻率
主頻是CPU最重要的性能指標(biāo)之一。主頻也叫時(shí)鐘頻率,單位是兆赫(MHz)或吉赫(GHz),用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。通常,主頻越高,CPU處理數(shù)據(jù)的速度就越快。不過由于各種CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同,所以并不能完全用主頻來衡量CPU的性能。目前CPU的主頻多為3.2GHz以上。經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,當(dāng)然選擇主頻較高的CPU。例如Intel酷睿i7 6700K CPU的主頻達(dá)到4GHz。
外頻即CPU的外部時(shí)鐘頻率,是指系統(tǒng)總線的工作頻率。外頻由計(jì)算機(jī)主板提供,直接影響CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度。所以當(dāng)CPU外頻提高后,CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度也相應(yīng)提高,這對(duì)提高計(jì)算機(jī)整體運(yùn)行速度影響較大。
倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù),用公式表示為:主頻=外頻×倍頻。
睿頻是一項(xiàng)加速技術(shù),指當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)運(yùn)行程序后,處理器會(huì)自動(dòng)加速到合適的頻率,而原來的運(yùn)行速度會(huì)提升10%~20%,是保證程序流暢運(yùn)行的一種技術(shù)。
(2)內(nèi)部緩存(Cache)
高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache Memory)是存在于主存與CPU之間的一級(jí)存儲(chǔ)器,是為了緩解CPU和內(nèi)存之間的速度不匹配的問題而產(chǎn)生的,由靜態(tài)存儲(chǔ)芯片(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。Cache(緩存)是為了提高CPU和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度而設(shè)計(jì)的,一般分為三種:L1 Cache(一級(jí)緩存)、L2 Cache(二級(jí)緩存)和L3 cache(三級(jí)緩存)。
封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存,用于暫時(shí)存放CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù)。L1 Cache的存取速度與CPU的主頻一致。而L2 Cache的存取速度有些與CPU的主頻一致,有些則是CPU主頻的一半。設(shè)置L2 Cache,是為了彌補(bǔ)L1 Cache不可能做得很大的不足,提高CPU的命中率。到L3 Cache,它是為讀取L2 Cache后未命中的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的一種Cache,在擁有L3Cache的CPU中,只有約5%的數(shù)據(jù)需要從內(nèi)存中調(diào)用,這進(jìn)一步提高了CPU的效率。
(3)內(nèi)核
內(nèi)核是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是內(nèi)核,是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來的,CPU所有的計(jì)算、接收/存儲(chǔ)命令、處理數(shù)據(jù)都在內(nèi)核中執(zhí)行。各種CPU的內(nèi)核都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線接口等邏輯單元都會(huì)有科學(xué)的布局。
為了便于對(duì)CPU設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售進(jìn)行管理,CPU制造商會(huì)對(duì)各種CPU內(nèi)核給出相應(yīng)的代號(hào),這也就是所謂的CPU核心類型。Intel酷睿i7 6700K CPU的核心代號(hào)Skylake。
不同的CPU(不同系列或同一系列)都會(huì)有不同的核心類型(例如酷睿i7系列的Lynnfield,Bloomfield以及AMD FX等系列的Bulldozer、Vishera等),甚至同一種核心都會(huì)有不同版本的類型。每一種核心類型都有其相應(yīng)的制造工藝(例如45nm、32nm、22nm和14nm等)、核心面積(這是決定CPU成本的關(guān)鍵因素,成本與核心面積基本上成正比)、核心電壓、電流大小、晶體管數(shù)量、各級(jí)緩存的大小、主頻范圍、流水線架構(gòu)和支持的指令集(這兩點(diǎn)是決定CPU實(shí)際性能和工作效率的關(guān)鍵因素)、功耗和發(fā)熱量的大小、封裝方式(例如PGA、BGA等)、接口類型(例如LGA,Socket等)、前端總線頻率(FSB)等。因此,核心類型在某種程度上決定了CPU的工作性能。
(4)指令集
CPU依靠指令來計(jì)算和控制系統(tǒng),每款CPU在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令的強(qiáng)弱也是CPU的重要指標(biāo),指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現(xiàn)階段的主流體系結(jié)構(gòu)講,指令集可分為復(fù)雜指令集(CISC)和精簡(jiǎn)指令集(RISC)兩部分,而從具體運(yùn)用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)和AMD的3DNow!等都是CPU的擴(kuò)展指令集,它們分別增強(qiáng)了CPU的多媒體、圖形圖像和Internet等的處理能力。
(5)字長(zhǎng)
計(jì)算機(jī)內(nèi)部作為一個(gè)整體參與運(yùn)算、處理和傳送的一串二進(jìn)制數(shù),稱為一個(gè)“字”(Word)。字是計(jì)算機(jī)內(nèi)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位。一般將計(jì)算機(jī)一次處理數(shù)據(jù)的二進(jìn)制的位數(shù)稱為字長(zhǎng)。字長(zhǎng)的大小直接反映計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力,字長(zhǎng)越長(zhǎng),一次處理的數(shù)據(jù)二進(jìn)制的位數(shù)越多,運(yùn)算能力越強(qiáng),計(jì)算精度就越高。微型計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)有8位、16位、32位和64位之分。Pentium以上的CPU字長(zhǎng)為64位。現(xiàn)在一般均選擇64位CPU。
順便指出,一臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝了幾位的CPU,這臺(tái)計(jì)算機(jī)就稱為幾位機(jī)。如一臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝了64位的CPU,那么這臺(tái)計(jì)算機(jī)就稱為64位機(jī)。
需要說明的是,字節(jié)和字長(zhǎng)是不同的。8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字節(jié),字節(jié)的長(zhǎng)度是固定的;而字長(zhǎng)的長(zhǎng)度是不固定的,不同的CPU,字長(zhǎng)的長(zhǎng)度是不一樣的。如64位CPU,字長(zhǎng)的長(zhǎng)度為64位,換句話說這種CPU在單位時(shí)間內(nèi)能一次處理8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
綜合以上知識(shí),我們來看一個(gè)具體的實(shí)例,Intel酷睿i7 6700K CPU的參數(shù)如表2-1所示。
表2-1 Intel酷睿i7 6700K CPU主要參數(shù)一覽表

3.CPU的選購(gòu)
(1)選購(gòu)CPU的一般原則
用戶需要根據(jù)CPU的性價(jià)比及用途等因素來選擇CPU。
①根據(jù)CPU的性價(jià)比選擇。由于CPU銷售市場(chǎng)主要是Intel和AMD兩大廠商在競(jìng)爭(zhēng),而且其產(chǎn)品性能和價(jià)格也不完全相同,因此在選擇CPU時(shí),可以考慮以下幾點(diǎn)性價(jià)比原則:
● 在運(yùn)算能力相似的條件下,Intel CPU的價(jià)格一般比AMD CPU稍貴一些,且Intel CPU的耗電量和發(fā)熱程度要比AMD CPU稍小一些。
● 在價(jià)格相近的條件下,Intel CPU的性能一般比AMD CPU稍差。
②根據(jù)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域選擇CPU。選購(gòu)CPU時(shí),最好是根據(jù)所使用的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行選擇。下面介紹一些基本的選購(gòu)方法。
● 對(duì)于普通的辦公人員,可以選擇一些低端的CPU產(chǎn)品,如Intel公司生產(chǎn)的酷睿i3雙核和Pentium雙核系列的CPU,或AMD公司生產(chǎn)的速龍(Athlon)II系列CPU。
● 對(duì)于普通的學(xué)生,可以選擇一些中低端的產(chǎn)品。如Intel公司生產(chǎn)的酷睿i5系列CPU,或AMD公司生產(chǎn)的AMD羿龍(Phenom)II系列CPU。
● 對(duì)于熱衷游戲或進(jìn)行圖形圖像設(shè)計(jì)的用戶,則應(yīng)該選擇中高端的CPU產(chǎn)品,如Intel公司生產(chǎn)的酷睿i7系列CPU,或AMD公司生產(chǎn)的APU和FX系列等CPU。
(2)CPU產(chǎn)品
下面根據(jù)不同計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的需求,為用戶分別推薦幾款CPU高、中、低端的產(chǎn)品。
①高端CPU。目前高端的Intel CPU價(jià)格普遍在2000元以上,用戶可以選擇的CPU品種主要是酷睿i7系列,下面介紹其中幾款口碑較好的產(chǎn)品。
● Intel酷睿i7 4790K CPU:主頻為4GHz,最大睿頻4.4GHz,總線頻率5GT/s,三級(jí)緩存為8MB,內(nèi)核為Haswell,四核,接口類型為L(zhǎng)GA 1150,制造工藝為22nm。
● Intel酷睿i7 6770K CPU:主頻為4GHz,最大睿頻為4.2GHz,三級(jí)緩存為8MB,內(nèi)核為Skylake,四核,接口類型為L(zhǎng)GA 1151,制造工藝為14nm。
● 而AMD CPU的中高端產(chǎn)品性能也相當(dāng)強(qiáng)勁,例如采用了Socket AM3+接口類型的AMD FX-8370型CPU的性能指標(biāo)如下:主頻為4GHz,最大睿頻4.3GHz,二級(jí)緩存為8MB,內(nèi)核為Vishera,八核,制造工藝為32nm。
②中端CPU。一般普通家庭和學(xué)生在選購(gòu)時(shí)可以選擇1000~1500元的中端產(chǎn)品。
● Intel酷睿i5 6600K CPU:主頻為3.5GHz,最大睿頻3.9GHz,總線頻率為8.0GT/s,三級(jí)緩存為6MB,內(nèi)核為Skylake,四核;接口類型為L(zhǎng)GA 1151,制造工藝為14nm。
● AMD CPU的中端產(chǎn)品目前比較受普通消費(fèi)者歡迎,AMD FX-8300 CPU的性能指標(biāo)如下:主頻為3.3GHz,最大睿頻4.2GHz,前端總線頻率為2000MHz,二級(jí)緩存為8MB,內(nèi)核為Trinity,四核,接口類型為Socket AM3+,制造工藝為32nm。
③低端CPU。一般辦公用戶在選購(gòu)時(shí)可以選擇1000元以下的的低端CPU產(chǎn)品。
● 低端的Intel CPU比較受歡迎的一般是酷睿i3系列,如Intel酷睿i3 6100,其性能指標(biāo)如下:主頻為3.7GHz,前端總線頻率為8.0GT/s,三級(jí)緩存為3MB,內(nèi)核為Skylake,雙核,接口類型為L(zhǎng)GA 1151,制造工藝為14nm。
● AMD CPU的低端產(chǎn)品目中性能較好的要算AMD速龍X4 860K CPU,它的性能指標(biāo)如下:主頻為3.7GHz,最大睿頻4GHz,前端總線頻率為2000MHz,二級(jí)緩存為4MB,內(nèi)核為Kaveri,四核,接口類型為Socket FM2+,制造工藝為28nm。
(3)如何鑒別CPU
由于CPU的生產(chǎn)條件極為苛刻,因此要生產(chǎn)出假冒的CPU產(chǎn)品是不可能的,但是有些不法的商家會(huì)將散裝或修改過標(biāo)識(shí)的CPU產(chǎn)品冒充盒裝或高端的CPU出售,這就需要用戶具有一定的辨別能力了。正品的Intel和AMD的CPU均為盒裝,里面提供了原裝散熱風(fēng)扇,而且提供一年或三年的質(zhì)保。而散裝的CPU一般不能得到生產(chǎn)廠家的質(zhì)保。雖然說盒裝的CPU比散裝的要貴一些,但為了安全起見,推薦選購(gòu)盒裝CPU。圖2-2所示為正品盒裝Intel酷睿i7 CPU,上面貼了銷售商的質(zhì)保標(biāo)簽;圖2-3所示為散裝的Intel CPU。

圖2-2 盒裝CPU

圖2-3 散裝CPU
下面以鑒別盒裝Intel CPU為例來講解CPU的鑒別方法。
①看總代理標(biāo)簽,到正規(guī)英特爾渠道經(jīng)銷商處購(gòu)買。
在我國(guó)內(nèi)地,英特爾共有四家授權(quán)的總代理,分別是聯(lián)強(qiáng)國(guó)際、英邁國(guó)際、世平國(guó)際和神州數(shù)碼。有上百家英特爾零售渠道經(jīng)銷商直接從這四家進(jìn)貨。我們建議消費(fèi)者到正規(guī)零售經(jīng)銷商處購(gòu)買英特爾盒裝臺(tái)式機(jī)處理器,并注意辨認(rèn)四家總代理貼在包裝盒上的標(biāo)簽,如圖2-4所示。

圖2-4 四家總代理貼在包裝盒上的標(biāo)簽
②看Intel產(chǎn)品標(biāo)簽。首先,產(chǎn)品標(biāo)簽的激光防偽標(biāo)和產(chǎn)品標(biāo)簽應(yīng)該是一體的,產(chǎn)品標(biāo)簽印刷字體清晰整齊(如圖2-5所示)。激光防偽標(biāo)志采用了英特爾公司的新Logo,地球儀會(huì)隨著觀察角度不同而變換形狀。中文包裝的英特爾盒裝臺(tái)式機(jī)處理器的產(chǎn)品編碼是以BXC三位大寫英文字母開頭,其中字母C代表中國(guó)。還有就是確認(rèn)產(chǎn)品標(biāo)簽上的八位由英文字母和數(shù)字組成的Batch批次號(hào)應(yīng)與CPU散熱帽上第五行激光印制的批次號(hào)一致。散熱帽上的FPO激光印制號(hào)無須打開包裝即可辨識(shí)。

圖2-5 產(chǎn)品標(biāo)簽
③利用測(cè)試工具。在購(gòu)買CPU后應(yīng)將其安裝到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行檢測(cè),并用CPU檢測(cè)軟件查看其詳細(xì)參數(shù),再次鑒別真?zhèn)巍D壳氨容^流行的CPU檢測(cè)軟件是CPU-Z,圖2-6所示為CPU-Z檢測(cè)出的CPU參數(shù)信息。
4.內(nèi)存簡(jiǎn)介
內(nèi)存(Memory)是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一,它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的,因此內(nèi)存的性能好壞對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。內(nèi)存也被稱為內(nèi)存儲(chǔ)器,其作用是用于暫時(shí)存放CPU中正在運(yùn)算的數(shù)據(jù),以及與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中的作用與CPU一樣是舉足輕重的,內(nèi)存容量越大,頻率越高,數(shù)據(jù)交換的通道也越寬敞。可以說,內(nèi)存是表明計(jì)算機(jī)檔次高低的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)內(nèi)存的分類
①隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)。隨機(jī)存儲(chǔ)器(Read Access Memory,RAM)是一種可以隨機(jī)讀/寫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器,也稱為隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。RAM有以下兩個(gè)特點(diǎn):一是可以讀出,也可以寫入。讀出時(shí)并不損壞原來存儲(chǔ)的內(nèi)容,只有寫入時(shí)才修改原來所存儲(chǔ)的內(nèi)容。二是RAM只能用于暫時(shí)存放信息,一旦斷電,存儲(chǔ)內(nèi)容立即消失,即具有易失性。RAM通常由MOS型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成,根據(jù)其保存數(shù)據(jù)的機(jī)理又可分為動(dòng)態(tài)(Dynamic RAM)和靜態(tài)(Static RAM)兩大類。DRAM的特點(diǎn)是集成度高,主要用于大容量?jī)?nèi)存儲(chǔ)器;SRAM的特點(diǎn)是存取速度快,主要用于高速緩沖存儲(chǔ)器。

圖2-6 用CPU-Z檢測(cè)CPU的界面
②只讀存儲(chǔ)器(ROM)。只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory,ROM)只能讀出原有的內(nèi)容,不能由用戶再寫入新內(nèi)容。原來存儲(chǔ)的內(nèi)容是采用掩模技術(shù)由廠家一次性寫入的,并永久保存下來。它一般用來存放專用的固定的程序和數(shù)據(jù)。只讀存儲(chǔ)器是一種非易失性存儲(chǔ)器,一旦寫入信息后,無須外加電源來保存信息,不會(huì)因斷電而丟失。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。
③高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)。平常看到的一級(jí)緩存(L1 Cache)、二級(jí)緩存(L2 Cache)、三級(jí)緩存(L3 Cache)都屬于高速緩沖存儲(chǔ)器。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)。
(2)內(nèi)存的結(jié)構(gòu)
下面以主流的DDR3內(nèi)存(如圖2-7所示)為例介紹內(nèi)存的物理結(jié)構(gòu)。

圖2-7 內(nèi)存儲(chǔ)器
①PCB(印制電路板)。如今的電路板設(shè)計(jì)都很精密,所以內(nèi)存條的PCB都采用了多層設(shè)計(jì),例如4層或6層等,所以PCB實(shí)際上是分層的,其內(nèi)部也有金屬的布線。理論上6層PCB比4層PCB的電氣性能要好,性能也較穩(wěn)定,所以名牌內(nèi)存多采用6層PCB制造。因?yàn)镻CB制造嚴(yán)密,所以從肉眼上較難分辨是4層還是6層,只能借助一些印在PCB上的符號(hào)或標(biāo)識(shí)來判斷。
②金手指。金手指如圖2-8所示。這一個(gè)個(gè)黃色的接觸點(diǎn)是內(nèi)存與主板內(nèi)存槽接觸的部分,數(shù)據(jù)就是靠它們來傳輸?shù)模ǔ7Q為金手指。金手指是銅質(zhì)導(dǎo)線,使用時(shí)間長(zhǎng)就可能有氧化的現(xiàn)象,會(huì)影響內(nèi)存的正常工作,易發(fā)生無法開機(jī)的故障,所以用戶可以每隔一年左右時(shí)間用橡皮清理一下金手指上的氧化物。
③內(nèi)存芯片。內(nèi)存芯片是內(nèi)存的靈魂所在,內(nèi)存的性能、速度、容量都是由內(nèi)存芯片組成的。如圖2-9所示,如今我們市場(chǎng)上有許多種類的內(nèi)存,但內(nèi)存芯片的型號(hào)并不多,常見的有HY、KINGMAX、WINBOND、TOSHIBA、SEC、MT、Apacer等。不同廠商的內(nèi)存芯片在速度、性能上也有所不同。

圖2-8 金手指

圖2-9 內(nèi)存芯片
④內(nèi)存固定卡缺口。內(nèi)存插到主板上后,主板上的內(nèi)存插槽會(huì)有兩個(gè)夾子牢固的扣住內(nèi)存,這個(gè)缺口便是用于固定內(nèi)存用的。
⑤內(nèi)存腳缺口。內(nèi)存的腳上的缺口一是用來防止內(nèi)存插反的(只有一側(cè)有),二是用來區(qū)分不同的內(nèi)存,以前的SDRAM內(nèi)存是有兩個(gè)缺口的,而DDR則只有一個(gè)缺口,不能混插。同樣,DDR,DDR2,DDR3、DDR4的缺口位置不同,也是不能混插的。
⑥SPD芯片。SPD是一個(gè)八腳的小芯片,它實(shí)際上是一個(gè)EEPROM可擦寫存儲(chǔ)器,容量為256B,里面記錄了廠商名稱、單片容量、芯片類型、工作速度和生產(chǎn)日期等內(nèi)容,還可能有電壓、容量系數(shù)和一些廠商的特殊標(biāo)識(shí)在里面。
⑦芯片標(biāo)志。內(nèi)存上一般還有芯片標(biāo)志,通常包括廠商名稱、單片容量、芯片類型、工作速度、生產(chǎn)日期等內(nèi)容,其中還可能有電壓、容量系數(shù)和一些廠商的特殊標(biāo)識(shí)在里面。芯片標(biāo)志是觀察內(nèi)存性能參數(shù)的重要依據(jù)。
(3)內(nèi)存的發(fā)展
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,內(nèi)存也因?yàn)樾屡f交替而產(chǎn)生了很多類型。不同類型內(nèi)存的工作方式不一樣,因此它們也不能互換甚至協(xié)同工作。許多早期的內(nèi)存,如FPM DRAM、EDO DRAM、SDRAM等已經(jīng)退出了歷史舞臺(tái),下面介紹一下目前的常見的內(nèi)存。
①DDR內(nèi)存。DDR內(nèi)存也叫DDR SDRAM,即雙數(shù)據(jù)傳輸率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,如圖2-10所示,DDR SDRAM是在同步動(dòng)態(tài)讀寫存儲(chǔ)器SDRAM的基礎(chǔ)上,采用延時(shí)鎖定環(huán)(Delay-locked Loop)技術(shù)提供選通信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確定位,在脈沖的上升沿和下降沿都可傳輸數(shù)據(jù),這樣就在不提高時(shí)鐘頻率的情況下,使數(shù)據(jù)傳輸率提高一倍。它是一種采用184個(gè)接觸點(diǎn)的內(nèi)存生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),其目前包括DDR 266、DDR 333和DDR 400等型號(hào)。
②DDR2內(nèi)存。DDR2內(nèi)存(如圖2-11所示)是在DDR內(nèi)存的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,雖然同是采用了在時(shí)鐘的上升/下降沿同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞剑獶DR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力(即4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)取)。換句話說,DDR2內(nèi)存每個(gè)時(shí)鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù),并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運(yùn)行,其數(shù)據(jù)傳輸速度比DDR內(nèi)存更快。如DDR2 800的核心工作頻率只有200MHz。目前DDR2內(nèi)存的主要型號(hào)包括DDR2 533、DDR2 667、DDR2 800及DDR2 1066等。

圖2-10 DDR內(nèi)存條

圖2-11 DDR2內(nèi)存條
③DDR3內(nèi)存。DDR3是第三代的DDR SDRAM,如圖2-12所示,DDR3比起DDR2有更低的工作電壓,從DDR2的1.8V降落到1.5V;達(dá)到8bit預(yù)取設(shè)計(jì),而DDR2為4bit預(yù)取。這樣DRAM內(nèi)核的頻率只有等效數(shù)據(jù)頻率的1/8,DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz。DDR3最高能夠達(dá)到3200MHz的頻率,而最快的DDR2內(nèi)存頻率僅為1200MHz。目前DDR3內(nèi)存的主要型號(hào)包括DDR3 1066、DDR3 1333、DDR3 1600、DDR3 1866以及DDR3 2400等。
④DDR4內(nèi)存。
● DDR4內(nèi)存是新一代的內(nèi)存規(guī)格,如圖2-13所示。2011年1月4日,三星電子完成史上第一條DDR4內(nèi)存。DDR4的起始內(nèi)存頻率為1600MHz、最高有可能達(dá)到4266MHz。目前DDR4內(nèi)存的主要型號(hào)包括DDR4 2133、DDR4 2400、DDR4 2800、DDR43200、DDR4 3600等。
● 和DDR3相比,DDR4有了重要的改進(jìn):
DDR4內(nèi)存條外觀變化明顯,金手指變成彎曲狀;
DDR4內(nèi)存頻率提升明顯,可達(dá)4266MHz;
DDR4內(nèi)存容量提升明顯,可達(dá)128GB;
DDR4功耗明顯降低,電壓達(dá)到1.2V,甚至更低。

圖2-12 DDR3內(nèi)存條

圖2-13 DDR4內(nèi)存條
(4)內(nèi)存條的選購(gòu)
對(duì)于打算自行挑選內(nèi)存的讀者而言,我們建議你按下述要求進(jìn)行選擇。
對(duì)內(nèi)存條的主要要求有:內(nèi)存容量大、存取速度快、穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)、性能好。
目前市面上的主流內(nèi)存為DDR3和DDR4,衡量?jī)?nèi)存的性能指標(biāo)很多,主要有以下幾項(xiàng)。
①內(nèi)存容量。內(nèi)存容量是指該內(nèi)存的存儲(chǔ)容量,是內(nèi)存的關(guān)鍵性參數(shù)。內(nèi)存容量以MB或GB為單位,其大小對(duì)系統(tǒng)性能有很大影響。目前內(nèi)存條單條的容量有2GB、4GB、8GB等,一般而言,內(nèi)存容量越大越有利于系統(tǒng)的運(yùn)行。但計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存容量并不能無限制地增加,它還要受到主板芯片和內(nèi)存插槽數(shù)量的制約。因此在選購(gòu)或升級(jí)內(nèi)存前,應(yīng)該了解自己所使用的主板支持的最大內(nèi)存容量和空閑的內(nèi)存插槽數(shù)量。
②工作頻率。
● 內(nèi)存本身并不具備晶體振蕩器,因此內(nèi)存工作時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)是主板的時(shí)鐘發(fā)生器提供的,也就是說內(nèi)存無法決定自身的工作頻率,其實(shí)際工作頻率是由主板來決定的。
● 核心頻率:就是內(nèi)存的實(shí)際工作頻率。
● 時(shí)鐘頻率:DDR2、DDR3和DDR4內(nèi)存有時(shí)鐘頻率的概念,就是將核心頻率通過倍頻技術(shù)得到的一個(gè)頻率。
● 數(shù)據(jù)傳輸頻率:數(shù)據(jù)傳輸頻率就是傳輸數(shù)據(jù)的頻率,也稱為等效頻率。
● DDR內(nèi)存的核心頻率是和時(shí)鐘頻率相同的但在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候在脈沖的上升邊和下降邊都傳輸一次,所以數(shù)據(jù)傳輸頻率就是核心頻率的2倍。
● DDR2內(nèi)存將核心頻率倍頻2倍所以時(shí)鐘頻率就是核心頻率的2倍了,同樣還是上升邊和下降邊各傳輸一次數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)傳輸頻率就是核心頻率的4倍,時(shí)鐘頻率的2倍。
● DDR3內(nèi)存的時(shí)鐘頻率是核心頻率的4倍,所以數(shù)據(jù)傳輸頻率就是核心頻率的8倍了。具體數(shù)據(jù)對(duì)比參見表2-2。
③符合主板上的內(nèi)存插槽要求。
用戶在購(gòu)買內(nèi)存前,應(yīng)先了解自己主板內(nèi)存插槽的類型,然后在購(gòu)買內(nèi)存時(shí)注意查看內(nèi)存上的英文標(biāo)簽,例如購(gòu)買的DDR3 1600內(nèi)存的標(biāo)簽上一般會(huì)印有“DDR3 1600”字樣。
④內(nèi)存品牌。內(nèi)存的存儲(chǔ)芯片的優(yōu)劣直接影響整個(gè)內(nèi)存運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性,因此選擇知名品牌的內(nèi)存產(chǎn)品,其質(zhì)量才有保障,目前常見的內(nèi)存品牌有威剛、金士頓(Kingston)、三星(SAMSUNG)和勝創(chuàng)(KINGMAX)等。
表2-2 內(nèi)存頻率對(duì)比表

(5)內(nèi)存產(chǎn)品主流產(chǎn)品介紹
不同品牌的內(nèi)存在相同容量和型號(hào)的情況下,其價(jià)格相差并不大。下面將按內(nèi)存的型號(hào)不同,為用戶推薦兩款內(nèi)存產(chǎn)品。
①金士頓8GB DDR3 1600內(nèi)存。圖2-14所示為一塊容量為單條8GB的金士頓DDR31600內(nèi)存,該內(nèi)存采用專業(yè)的六層綠色PCB基板,走線清晰,大面積的覆銅設(shè)計(jì),有效屏蔽了電磁干擾。該內(nèi)存金手指金層色澤純正,具有極好的耐磨和防氧化特性。內(nèi)存主頻1600MHz,雙面共計(jì)16顆內(nèi)存顆粒芯片設(shè)計(jì)。采用DIMM 240 pin內(nèi)存接口,工作電壓1.5V。
②影馳GAMER 8GB DDR4 2400內(nèi)存。圖2-15所示為影馳一塊容量為單條8GB的DDR42400的內(nèi)存,采用獨(dú)具個(gè)性的黑色PCB基板8層設(shè)計(jì),采用DIMM 240 pin內(nèi)存接口,工作電壓1.2V,CL延遲為15-15-15-35。

圖2-14 金士頓8GB DDR3 1600內(nèi)存

圖2-15 影馳8GB DDR4 2400內(nèi)存
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