电脑硬体基础知识大全.doc

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1、電腦硬體基礎知識大全(上)主板 之所以把這東西放在第一位，是因為作為它太重要。 我們常見的主板是ATX主板。它是採用印刷電路板（PCB）製造而成。是在一種絕緣材料上採用電子印刷工藝製造的。市場上主要有4層板與6層板二種。常見的都是4層板。用6層PCB板設計的主板不易變形，穩定性大大提高。如果你有幸買到了6層板，那可絕對超值啊！哈！在主板的每層都佈滿了電路，所以，如果PCB板燒壞，比較輕的憑藉我們工程師高超的技術，可以通過搭明線維修，比較嚴重的話，這片主板的生命也就到此結束了！ 主板上面的零件看起來眼花繚亂，可他們都是非常有條有理的排列著。主要包括一個CPU插座；北橋晶片、南橋晶片、BIOS晶片

2、等三大晶片；前端系統匯流排FSB、記憶體匯流排、圖形匯流排AGP、數據交換匯流排HUB、外設匯流排PCI等五大匯流排；軟驅介面FDD、通用串行設備介面USB、集成驅動電子設備介面IDE等七大介面。 一、主板上的主要晶片 1、 北橋晶片MCH在CPU插座的左方是一個記憶體控制晶片，也叫北橋晶片、一般上面有一鋁質的散熱片。北橋晶片的主要功能是數據傳輸與信號控制。它一方面通過前端匯流排與CPU交換信號，另一方面又要與記憶體、AGP、南橋交換信號。北橋晶片壞了以後的現象多為不亮，有時亮後也不斷死機。如果工程師判定你的北橋晶片壞了，再如果你的主板又比較老的話，基本上就沒有什麼維修的價值了。2、 南橋晶片

3、ICH4南橋晶片主要負責外部設備的數據處理與傳輸。比ICH4早的有ICH1、ICH2、ICH3，但它不支持USB2.0。而ICH4支持USB2.0。區分它們也很簡單：南橋晶片上有82801AB82801BB82801CB82801DB分別對應ICH1ICH2ICH3ICH4。南橋晶片壞後的現象也多為不亮，某些週邊設備不能用，比如IDE口、FDD口等不能用，也可能是南橋壞了。因為南北橋晶片比較貴，焊接又比較特殊，取下它們需要專門的BGA儀，所以一般的維修點無法修復南北橋。 3、 BIOS晶片FWH它是把一些直接的硬體資訊固化在一個只讀記憶體內。是軟體和硬體之間這重要介面。系統啟動時首先從它這裏調

4、用一些硬體資訊，它的性能直接影響著系統軟體與硬體的相容性。例如一些早期的主板不支持大於二十G的硬碟等問題，都可以通過升級BIOS來解決。我們日常便用時遇到的一些與新設備不相容的問題也可以通過升級來解決。如果你的主板突然不亮了，而CPU風扇仍在轉動，那麼你首先應該考慮BIOS晶片是否損壞。 4、 系統時鐘發生器CLK在主板的中間位置有個晶振元件，它會產生一系列高頻脈衝波，這些原始的脈衝波再輸入到時鐘發生器晶片內，經過整形與分頻，然後分配給電腦需要的各種頻率。 5、 超級輸入輸出介面晶片I/O 它一般位於主板的左下方或左上方，主要晶片有Winbond 與ITE，它負責把鍵盤、滑鼠、串口進來的串行數

5、據轉化為並行數據。同時也對並口與軟驅口的數據進行處理。在我們的維修現場，諸如鍵盤與滑鼠口壞，列印口壞等一些外設不能用，多為I/O晶片壞，有時甚至造成不亮的現象。 6、 聲卡晶片因為現在的主板多數都集成了聲卡，而且集成的多為AC97聲卡晶片。當然，也有CMI的8738聲卡晶片等。如果你的集成聲卡沒有聲音，這兒壞了的可能性最大。 二、主板上主要的插座 1、CPU插座目前所有的主板都採用了socket系列零拔力插座。早期的P3採用的socket370插座，現在的P4多採用socket478 插座，早期的P4也有採用socket423插座的，intel 的伺服器CPU如：至強（Xeon）則採用了soc

6、ket603插座。Intel對CPU封裝格式的不斷變化讓我們這些fan 們給他送了不少錢啊！不過近日聽說intel下一代CPU的封裝格式還是採用socket478的格式，這對於不斷追求性能的DIYer們來說可是一個好消息啊。 2、記憶體匯流排插座現在市場上我們能見到的記憶體有SDRAM、DDRSDRAM、RAMBUS三種。SDRAM記憶體由於DDR記憶體的價格下調已經逐漸淡出市場，它採用168線插座，中間與左邊有兩個防反插斷口；DDRSDRAM由於非常高的性價比已經成為市場的主流。它採用184線插座，在中間只有一個防反插斷口；RAMBUS記憶體雖然性能好，但是價格一直高踞不下，加上intel已

7、經放棄了對它的支持，所以它的前途至今還只是一個懸念！它的插座採用184線RIMM插座，是在中間有兩個防反插斷口。 有些客戶多次反映在845主板上有時記憶體認不全的現象，這是因為Iintel 845系列主板只能支持4個Bank (一個Bank可以理解為記憶體條的一面)，在845系列主板上一般設有三個記憶體插槽，而第二個插槽與第三個插槽共用二個Bank。所以，如果你在第二個與第三個插槽插的記憶體條為雙面的256M，那麼就只能認到一個256M。3、AGP圖形匯流排插座它位於CPU插座的左邊，呈棕色。它的頻率為64MHZ。從速度上分為AGP2X，現在的多為AGP4X,也有一些主板已經支持AGP8X。由

8、於不同的速度所需要的電壓不同，所以一些主板不亮主要是用戶把老的AGP2X顯卡插在的新的AGP2X主板上，從而把AGP插座燒壞！令人欣慰的是一些新的主板已經在主板上集成了電壓自動調節裝置，它可以自動識別顯卡的電壓。 4、PCI匯流排插座它呈現為白色，在AGP插座的旁邊，因主板不同，多少不等。它的頻率為32MHZ。多插網卡，聲卡等其他一些外設。5、IDE設備介面它一般位於主板的下麵。有四十針八十線。兩個IDE口並在一起，有時一個呈綠色，表示它為IDE1。因為系統首先檢測IDE1，所以IDE1應該接系統引導硬碟。現在的主板多已支持ATA100，有得支持ATA133，但更高端的主板已經支持串行ATA，

9、它是在並行傳輸速率無法進一步提高的情況下出現的一種新的、具有更高傳輸速度的技術，也將是下一代的主流技術。 一口氣說了這麼多，我已經口乾舌燥了，大家再看看自己的主板，是不是感覺它比以前熟悉了多了？哈哈!我們也到說再見的時候了，即然今天說主板，那麼我就再說一個關於主板的消息吧，我們技服中心近日接受了一批維修的板子，我們的工程師維修起來特別困難，後來經知情人士指點，才發現這批主板的PCB板邊緣都有一個針眼大小的缺口。不仔細看根本分辨不出來。大家可不要小看這個小口中，它是聯想對報廢主板打的專門的印記！我們居然修復了好多片，我都不得不偑服我們的技術水準了！這可不是自誇的喲！所以，大家買二手主板時可一定要

10、小心啊！CPU 主要談談頻率。 1.凡是懂得點電腦的朋友，都應該對頻率兩個字熟悉透了吧！作為機器的核心CPU的頻率當然是非常重要的，因為它能直接影響機器的性能。那麼，您是否對CPU頻率方面的問題瞭解得很透徹呢？ 所謂主頻，也就是CPU正常工作時的時鐘頻率，從理論上講CPU的主頻越高，它的速度也就越快，因為頻率越高，單位時鐘週期內完成的指令就越多，從而速度也就越快了。但是由於各種CPU內部結構的差異（如緩存、指令集），並不是時鐘頻率相同速度就相同，比如PIII和賽揚，雷鳥和DURON，賽揚和DURON，PIII與雷鳥，在相同主頻下性能都不同程度的存在著差異。目前主流CPU的主頻都在600MHz以

11、上，而頻率最高（注意，並非最快）的P4已經達到1.7GHz，AMD的雷鳥也已經達到了1.3GHz，而且還會不斷提升。 在486出現以後，由於CPU工作頻率不斷提高，而PC機的一些其他設備（如插卡、硬碟等）卻受到工藝的限制，不能承受更高的頻率，因此限制了CPU頻率的進一步提高。因此，出現了倍頻技術，該技術能夠使CPU內部工作頻率變為外部頻率的倍數，從而通過提升倍頻而達到提升主頻的目的。因此在486以後我們接觸到兩個新的概念-外頻與倍頻。它們與主頻之間的關係是外頻X倍頻=主頻。一顆CPU的外頻與今天我們常說的FSB（Front side bus，前端匯流排）頻率是相同的（注意，是頻率相同），目前市

12、場上的CPU的外頻主要有66MHz（賽揚系列）、100MHz（部分PIII和部分雷鳥以及所有P4和DURON）、133MHz（部分PIII和部分雷鳥）。值得一提的是，目前有些媒體宣傳一些CPU的外頻達到了200MHz（DURON）、266MHz（雷鳥）甚至400MHz（P4），實際上是把外頻與前端匯流排混為一談了，其實它們的外頻仍然是100MHz和133MHz，但是由於採用了特殊的技術，使前端匯流排能夠在一個時鐘週期內完成2次甚至4次傳輸，因此相當於將前端匯流排頻率提升了好幾倍。不過從外頻與倍頻的定義來看，它們的外頻並未因此而發生改變，希望大家注意這一點。今天外頻並未比當初提升多少，但是倍頻技

13、術今天已經發展到一個很高的階段。以往的倍頻都只能達到2-3倍，而現在的P4、雷鳥都已經達到了10倍以上，真不知道以後還會不會更高。眼下的CPU倍頻一般都已經在出廠前被鎖定（除了部分工程樣品），而外頻則未上鎖。部分CPU如AMD的DURON和雷鳥能夠通過特殊手段對其倍頻進行解鎖，而INTEL產CPU則不行。 由於外頻不斷提高，漸漸地提高到其他設備無法承受了，因此出現了分頻技術（其實這是主板北橋晶片的功能）。分頻技術就是通過主板的北橋晶片將CPU外頻降低，然後再提供給各插卡、硬碟等設備。早期的66MHz外頻時代是PCI設備2分頻，AGP設備不分頻；後來的100MHz外頻時代則是PCI設備3分頻，A

14、GP設備2/3分頻（有些100MHz的北橋晶片也支持PCI設備4分頻）；目前的北橋晶片一般都支持133MHz外頻，即PCI設備4分頻、AGP設備2分頻。總之，在標準外頻（66MHz、100MHz、133MHz）下北橋晶片必須使PCI設備工作在33MHz，AGP設備工作在66MHz，才能說該晶片能正式支持該種外頻。 最後再來談談CPU的超頻。CPU超頻其實就是通過提高外頻或者倍頻的手段來提高CPU主頻從而提升整個系統的性能。超頻的歷史已經很久遠（其實也就幾年），但是真正為大家所喜愛則是從賽揚系列的出產而開始的，其中賽揚300A超450、366超550直到今天還為人們所津津樂道。而它們就是通過將賽

15、揚CPU的66MHz外頻提升到100MHz從而提升了CPU的主頻。而早期的DURON超頻則與賽揚不同，它是通過破解倍頻鎖然後提升倍頻的方式來提高頻率。總的看來，超倍頻比超外頻更穩定，因為超倍頻沒有改變外頻，也就不會影響到其他設備的正常運作；但是如果超外頻，就可能遇到非標準外頻如75MHz、83MHz、112MHz等，這些情況下由於分頻技術的限制，致使其他設備都不能工作在正常的頻率下，從而可能造成系統的不穩定，甚至出現硬碟數據丟失、嚴重的可能損壞。因此，筆者在這裏告誡大家：超頻雖有好處，但是也十分危險，所以請大家慎重超頻！ 2.關於超頻 如果是AMD的CPU要超的話就瞭解一下他的頻率極限吧 AM

16、D在不久前發佈了它們全新的Athlon XP處理器，其頻率分別顯XP1500+，1600+，1700+和1800+。為了對抗Intel Pentium4處理器，Athlon XP重新採用了PR值（性能指數）來標稱處理器，而Ahlon XP1600+意味著擁有與Pentium 4 1600MHz相同的性能。 Athlon XP採用了全新基於0.18微米制程的Palonmino核心，其核心面積由雷鳥的120mm2增加為128mm2。而封裝方式也變為類似FC-PGA PentiumIII的OPGA封裝。AMD宣稱在採用新核心後 Athlon XP的發熱量將較同頻的雷鳥低20%。而更低的散熱量，自然也

17、就意味著更強勁的超頻性能。 所以，我們決定測試一下Athlon XP的超頻能力。我們選擇了性價比較好的Athlon XP 1600+。它比1800+要便宜許多，但超頻能力似乎可以達到1900Mhz以上。 Athlon XP同樣有與雷鳥類似的L1橋路，不過已被鐳射切斷，要想超頻，首先必須將L1橋路重新相連。具體連接橋路的方式可以參見本站相關文章。由於處理器默認電壓為1.75v，要更好的發揮處理器的超頻極限，這需要一塊具備電壓調節功能的主板。我們採用了磐英8K7A和8KHA+進行了對比，儘管8K7A在調節方式上較不便，但超頻性能卻好於新的8KHA+。 在解頻之後，我們首先將倍頻設置為6，然後將外頻

18、設置為最高，在8K7A下，我們將處理器超至最高200MHz（400MHz DDR）外頻，通過200MHz外頻下的記憶體性能測試，我們可以看出超頻後的記憶體帶寬已經超出AMD760晶片40%左右。 剛才的測試僅僅只是風冷狀態下的結果，這不過是個開始，接下來我們將在極限致冷環境下測試處理器的超頻極限。安裝上水冷器後。我們將電壓調至2.1v。而VDDR調至2.9v。 測試結果令人驚歎，我們最終將處理器穩定於178MHz外頻下，此時頻率已高達1873.89MHz。 雖然我們希望能突破1900MHz的障礙，但沒有成功。同時我們也發現主板對於Athlon XP的超頻也致關重要，雖然8KHA+採用更新的晶片

19、組並擁有更好的性能，但在超頻能力方面卻不如其前輩8K7A。而新核心的Athlon XP超頻能力，也得到了驗證。 記憶體1.記憶體的基礎知識RAM技術辭彙 CDRAM-Cached DRAM高速緩存記憶體 CVRAM-Cached VRAM高速緩存視頻記憶體 DRAM-Dynamic RAM動態記憶體 EDRAM-Enhanced DRAM增強型動態記憶體 EDO RAM-Extended Date Out RAM外擴充數據模式記憶體 EDO SRAM-Extended Date Out SRAM外擴充數據模式靜態記憶體 EDO VRAM-Extended Date Out VRAM外擴充數據模

20、式視頻記憶體 FPM-Fast Page Mode快速頁模式 FRAM-Ferroelectric RAM鐵電體記憶體 SDRAM-Synchronous DRAM同步動態記憶體 SRAM-Static RAM靜態記憶體 SVRAM-Synchronous VRAM同步視頻記憶體 3D RAM-3 DIMESION RAM3維視頻處理器專用記憶體 VRAM-Video RAM視頻記憶體 WRAM-Windows RAM視頻記憶體(圖形處理能力優於VRAM) MDRAM-MultiBank DRAM多槽動態記憶體 SGRAM-Signal RAM單口記憶體 記憶體有哪些主要技術指標 記憶體是具有

21、“記憶”功能的設備，它用具有兩種穩定狀態的物理器件來表示二進位數碼 “0”和“1”，這種器件稱為記憶元件或記憶單元。記憶元件可以是磁芯，半導體觸發器、 MOS電路或電容器等。 位(bit)是二進位數的最基本單位，也是記憶體存儲資訊的最小單位，8位二進位數稱為一個位元組(Byte)，可以由一個位元組或若干個位元組組成一個字(Word)在PC機中一般認為1個或2個位元組組成一個字。若干個憶記單元組成一個存儲單元，大量的存儲單元的集合組成一個 存儲體(MemoryBank)。為了區分存儲體內的存儲單元，必須將它們逐一進行編號，稱為地址。地址與存儲單元之間一一對應，且是存儲單元的唯一標誌。應注意存儲單

22、元的地址和它裏面存放的內容完全是兩回事。 根據記憶體在電腦中處於不同的位置，可分為主記憶體和輔助記憶體。在主機內部，直接與CPU交換資訊的記憶體稱主記憶體或內記憶體。在執行期間，程式的數據放在主記憶體內。各個存儲單元的內容可通過指令隨機讀寫訪問的記憶體稱為隨機存取記憶體(RAM)。另一種記憶體叫只讀記憶體(ROM)，裏面存放一次性寫入的程式或數據，僅能隨機讀出。RAM和ROM共同分享主記憶體的地址空間。RAM中存取的數據掉電後就會丟失，而掉電後ROM中的數據可保持不變。因為結構、價格原因，主記憶體的容量受限。為滿足計算的需要而採用了大容量的輔助存儲 器或稱外存儲器，如磁片、光碟等.記憶體的特性

23、由它的技術參數來描述。 存儲容量：記憶體可以容納的二進位資訊量稱為存儲容量。一般主記憶體(記憶體)容量在幾十K到幾十M位元組左右；輔助記憶體(外存)在幾百K到幾千M位元組。 存取週期：記憶體的兩個基本操作為讀出與寫入，是指將資訊在存儲單元與存儲寄存器(MDR)之間進行讀寫。記憶體從接收讀出命令到被讀出資訊穩定在MDR的輸出端為止的時間間隔，稱為取數時間TA；兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間稱為存儲週期TMC。半導體記憶體的存取週期一般為60ns-100ns。 記憶體的可靠性：記憶體的可靠性用平均故障間隔時間MTBF來衡量。MTBF可以理解為兩次故障之間的平均時間間隔。MTBF越長，表示可靠

24、性越高，即保持正確工作能力越強。 性能價格比：性能主要包括記憶體容量、存儲週期和可靠性三項內容。性能價格比是一個綜合性指標，對於不同的記憶體有不同的要求。對於外存儲器，要求容量極大，而對緩衝記憶體則要求速度非常快，容量不一定大。因此性能/價格比是評價整個記憶體系統很重要的 指標。 SDARM能成為下一代記憶體的主流嗎？ 快頁模式(FPM)DRAM的黃金時代已經過去。隨著高效記憶體積體電路的出現和為優化Pentium 晶片運行效能而設計的INTEL HX、VX等核心邏輯晶片組的支持，人們越來越傾向於採用擴 展數據輸出(EDO)DRAM。 EDO DRAM採用一種特殊的記憶體讀出電路控制邏輯，在讀

25、寫一個地址單元時，同時啟動下一個連續地址單元的讀寫週期。從而節省了重選地址的時間，使存儲匯流排的速率提高到40MHz。也就是說，與快頁記憶體相比，記憶體性能提高了將近15%30%，而其製造成本與快頁 記憶體相近。但是EDO記憶體也只能輝煌一時，其稱霸市場的時間將極為短暫。不久以後市場上主流CPU的主頻將高達200MHz以上。為優化處理器運行效能，匯流排時鐘頻率至少要達到66MHz以上。 多媒體應用程式以及Windows 95和WindowsNT操作系統對內存的要求也越來越高，為緩解 瓶頸，只有採用新的記憶體結構，以支持高速匯流排時鐘頻率，而不至於插入指令等待週期。這樣，為適應下一代主流CPU的

26、需要，在理論上速度可與CPU頻率同步，與CPU共用一個時鐘 週期的同步DRAM(SYNCHRONOUS DRAMS)即SDRAM(注意和用作CACHE的SRAM區別，SRAM的全 寫是Static RAM即靜態RAM，速度雖快，但成本高，不適合做主存)應運而生，與其它記憶體 結構相比，性能價格比最高，勢必將成為記憶體發展的主流。 SDRAM基於雙存儲體結構，內含兩個交錯的存儲陣列，當CPU從一個存儲體或陣列訪問數據的同時，另一個已準備好讀寫數據。通過兩個存儲陣列的緊密切換，讀取效率得到成倍提高。去年推出的SDRAM最高速度可達100MHz，與中檔Pentium同步，存儲時間高達58ns，可將P

27、entium系統性能提高140%，與Pentium 100、133、166等每一檔次只能提高性能百分之幾十的CPU相比，換用SDRAM似乎是更明智的升級策略。 在去年初許多DRAM生產廠家已開始上市4MB4和2MB8的16MB SDRAM記憶體條，但其成本 較高。現在每一個記憶體生產廠家都在擴建SDRAM生產線。預計到今年底和1998年初，隨著 64M SDRAM記憶體條的大量上市，SDRAM將佔據主導地位。其價格也將大幅下降。 但是SDRAM的發展仍有許多困難要加以克服，其中之一便是主板核心邏輯晶片組的限制。VX晶片組已開始支持168線SDRAM，但一般VX主板只有一條168線記憶體槽，最多

28、可上32M SDRAM，而簡潔高效的HX主板則不支持SDRAM。預計下一代Pentium主板晶片組TX將更好的支持SDRAM。Intel最新推出的下一代Pentium主板晶片組TX將更好的支持SDRAM。 SDRAM不僅可用作主存，在顯示卡專用記憶體方面也有廣泛應用。對顯示卡來說，數據帶寬越寬，同時處理的數據就越多，顯示的資訊就越多，顯示品質也就越高。以前用一種可同時進行讀寫的雙端口視頻記憶體(VRAM)來提高帶寬，但這種記憶體成本高，應用受很大限制。因此在 一般顯示卡上，廉價的DRAM和高效的EDO DRAM應用很廣。但隨著64位顯示卡的上市，帶 寬已擴大到EDO DRAM所能達到的帶寬的極

29、限，要達到更高的16001200的解析度，而又儘量降低成本，就只能採用頻率達66MHz、高帶寬的SDRAM了。 SDRAM也將應用於共用記憶體結構(UMA)一種集成主存和顯示記憶體的結構。這種結構在很 大程度上降低了系統成本，因為許多高性能顯示卡價格高昂，就是因為其專用顯示記憶體成本極高，而UMA技術將利用主存作顯示記憶體，不再需要增加專門顯示記憶體，因而降低了成本。 什麼是Flash Memory 記憶體？介紹關於閃速記憶體有關知識 近年來，發展很快的新型半導體記憶體是閃速記憶體(Flash Memory)。它的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的資訊。就其本質而言，Flash Mem

30、ory屬於EEPROM(電擦除可編程只讀記憶體)類型。它既有ROM的特點，又有很高的存取速度，而且易於擦除和重寫， 功耗很小。目前其集成度已達4MB，同時價格也有所下降。 由於Flash Memory的獨特優點，如在一些較新的主板上採用Flash ROM BIOS，會使得BIOS 升級非常方便。 Flash Memory可用作固態大容量記憶體。目前普遍使用的大容量記憶體仍為硬碟。硬碟雖有容量大和價格低的優點，但它是機電設備，有機械磨損，可*性及耐用性相對較差，抗衝擊、抗振動能力弱，功耗大。因此，一直希望找到取代硬碟的手段。由於Flash Memory集成度不斷提高，價格降低，使其在便攜機上取代

31、小容量硬碟已成為可能。目前研製的Flash Memory都符合PCMCIA標準，可以十分方便地用於各種可攜式電腦中以取代磁片。當前有兩種類型的PCMCIA卡，一種稱為Flash記憶體卡，此卡中只有Flash Memory晶片組成的存儲體，在使用時還需要專門的軟體進行管理。另一種稱為Flash驅動卡，此卡中除Flash晶片外還有由微處理器和其他邏輯電路組成的控制電路。它們與IDE標準相容，可在DOS下象硬碟一樣直接操作。因此也常把它們稱為Flash固態盤。 Flash Memory不足之處仍然是容量還不夠大，價格還不夠便宜。因此主要用於要求可*性高，重量輕，但容量不大的可攜式系統中。在586微機

32、中已把BIOS系統駐留在Flash存儲 器中。 什麼是Shadow RAM 記憶體？Shadow RAM也稱為“影子”記憶體。它是為了提高系統效率而採用的一種專門技術。 Shadow RAM所使用的物理晶片仍然是CMOS DRAM(動態隨機存取記憶體)晶片。Shadow RAM 佔據了系統主存的一部分地址空間。其編址範圍為C0000FFFFF，即為1MB主存中的768KB1024KB區域。這個區域通常也稱為記憶體保留區，用戶程式不能直接訪問。 Shadow RAM的功能是用來存放各種ROM BIOS的內容。或者說Shadow RAM中的內容是ROM BIOS的拷貝。因此也把它稱為ROM Sha

33、dow(即Shadow RAM的內容是ROM BIOS的“影 子”)。 在機器上電時，將自動地把系統BIOS、顯示BIOS及其它適配器的BIOS裝載到Shadow RAM 的指定區域中。由於Shadow RAM的物理編址與對應的ROM相同，所以當需要訪問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的時間小於100ns(最新的DRAM晶片訪問時間為60ns左右或者更小)。在系統運行的過程中，讀取BIOS中的數據或調用BIOS中的程式模組是相當頻繁的。顯然，採用了Shadow技術後，將大大提高系統的工作效率。 按下按鍵你

34、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以下的區域是常規記憶體。640KB768KB區域保留為顯示緩衝區。768KB1024KB區域即為Shadow RAM區。在系統設置中，又把這個區域按16KB大小的尺寸分為塊，由用戶設定是否允許使 用。 C0000C7FFF這兩個16KB塊(共32KB ）通常用作顯示卡的ROM BIOS的Shadow區。 C8000EFFFF這10個16KB塊可作為其他適配器的ROM BIOS的Shadow區。F0000FFFFF 共64KB規定由系統ROM BIOS使用。 應該說明的是，只有當系統配置有640KB以上的記憶體時才有可能使用S

35、hadow RAM。在系統記憶體大於640KB時，用戶可在CMOS設置中按照ROM Shadow分塊提示，把超過640KB以上的 記憶體分別設置為“允許”(Enabled)即可。 什麼是EDO RAM？記憶體是電腦中最主要的部件之一。微機誕生以來，它的心臟-CPU幾經改朝換代，目前已發展到了Pentium，較之於當初，它在速度上已有兩個數量級的增長。而記憶體的構成器件RAM(隨機記憶體)-一般為DRAM(動態隨機記憶體)，雖然單個晶片的容量不斷擴大，但存取速度並沒有太大的提高。雖然人們早就採用高速但昂貴的SRAM晶片在CPU和記憶體之間增加一種緩衝設備-Cache，以緩衝兩者之間的速度不匹配問

36、題。但這並不能根本解決問題。於 是人們把注意力集中到DRAM介面(晶片收發數據的途徑上)。 在RAM晶片之中，除存儲單元之外，還有一些附加邏輯電路，現在，人們已注意到RAM晶片的附加邏輯電路，通過增加少量的額外邏輯電路，可以提高在單位時間內的數據流量，即所 謂的增加帶寬。EDO正是在這個方面作出了嘗試。 擴展數據輸出(Extended data out-EDO，有時也稱為超頁模式-hyper-page-mode)DRAM，和突發式EDO(Bust EDO-BEDO)DRAM是兩種基於頁模式記憶體的記憶體技術。EDO大約一年前被引入主流PC，從那以後成為許多系統廠商的主要記憶體選擇。BEDO相對

37、更新一些，對市場的 吸引還未能達到EDO的水準。 EDO的工作方式頗類似於FPM DRAM：先觸發記憶體中的一行，然後觸發所需的那一列。但是當 找到所需的那條資訊時，EDO DRAM不是將該列變為非觸發狀態而且關閉輸出緩衝區(這是FPM DRAM採取的方式)，而是將輸出數據緩衝區保持開放，直到下一列存取或下一讀週期開始。由於緩衝區保持開放，因而EDO消除了等待狀態，且突發式傳送更加迅速。 EDO還具有比FPM DRAM的6-3-3-3更快的理想化突發式讀週期時鐘安排：6-2-2-2。這使得在66MHz匯流排上從DRAM中讀取一組由四個元素組成的數據塊時能節省3個時鐘週期。EDO 易於實現，而且

38、在價格上EDO與FPM沒有什麼差別，所以沒有理由不選擇EDO。 BEDO DRAM比EDO能更大程度地改善FPM的時鐘週期。由於大多數PC應用程式以四周期突 發方式訪問記憶體，以便填充高速緩衝記憶體 (系統記憶體將數據填充至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最本質的改進是在晶片上增加了一個地址計數器，用來跟蹤下一個地址。 BEDO還增加了流水線級，允許頁訪問週期被劃分為兩個部分。對於記憶體讀操作，第一部分負責將數據從記憶體陣列中讀至輸出級(第二級鎖存)，第二部分負責從這一鎖存將數據匯流排驅動至相應

39、的邏輯級別。因為數據已經在輸出緩衝區內，所以訪問時間得以縮短。BEDO能達到的最大突發式時鐘安排為5-1-1-1(採用52nsBEDO和66-MHz匯流排)比優化EDO記憶體又節省 了四個時鐘週期。 RAM是如何工作的？實際的記憶體結構由許許多多的基本存儲單元排列成矩陣形式，並加上地址選擇及讀寫控制等邏輯電路構成。當CPU要從記憶體中讀取數據時，就會選擇記憶體中某一地址，並將該地 址上存儲單元所存儲的內容讀走。 早期的DRAM的存儲速度很慢，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(Fast Page Mode)的DRAM技術，稱為FPDRAM。FPM記憶體的讀週期從DRA

40、M陣列中某一行的觸發開始，然後移至記憶體地址所指位置的第一列並觸發，該位置即包含所需要的數據。第一條資訊需要被證實是否有效，然後還需要將數據存至系統。一旦發現第一條正確資訊，該列即被變為非觸發狀態，並為下一個週期作好準備。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一個週期)。直到下一週期開始或下一條資訊被請求時，數據輸出緩衝區才被關閉。在快頁模式中，當預測到所需下一條數據所放位置相鄰時，就觸發數據所在行的下一列。下一列的觸發只有在內存中給定行上進行 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，理想化的情形是一個以6-3-3

41、-3形式安排的突發式週期(6個時鐘週期用於讀取第一個數據元素，接下來的每3個時鐘週期用於後面3個數據元素)。第一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 就可以用每條數據3個時鐘週期的速度傳送數據了。 FP RAM雖然速度有所提高，但仍然跟不上新型高速的CPU。很快又出現了EDO RAM和SDRAM等新型高速的記憶體晶片。 介紹處理器高速緩存的有關知識 所謂高速緩存，通常指的是Level 2高速緩存，或外部高速緩存。L2高速緩存一直都屬於速度極快而價格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 用的數據，以便使CPU不必依賴於

42、速度較慢的DRAM。 最簡單形式的SRAM採用的是非同步設計，即CPU將地址發送給高速緩存，由緩存查找這個地址，然後返回數據。每次訪問的開始都需要額外消耗一個時鐘週期用於查找特徵位。這樣，非同步高速緩存在66MHz匯流排上所能達到的最快回應時間為3-2-2-2，而通常只能達到4-2-2-2。同步高速緩存用來緩存傳送來的地址，以便把按地址進行查找的過程分配到兩個或更多個時鐘週期上完成。SRAM在第一個時鐘週期內將被要求的地址存放到一個寄存器中。在第二個時鐘週期內，SRAM把數據傳送給CPU。由於地址已被保存在一個寄存器中，所以接下來同步SRAM就可以在CPU讀取前一次請求的數據同時接收下一個數據

43、地址。這樣，同步SRAM可以不必另花時間來接收和解碼來自晶片集的附加地址，就“噴出”連續的數據元素。優化 的回應時間在66MHz匯流排上可以減小為2-1-1-1。 另一種類型的同步SRAM稱為流水線突發式(pipelined burst)。流水線實際上是增加了一個 用來緩存從記憶體地址讀取的數據的輸出級，以便能夠快速地訪問從記憶體中讀取的連續數據，而省去查找記憶體陣列來獲取下一數據元素過程中的延遲。流水線對於順序訪問模式，如高速 緩存的行填充(linefill)最為高效。 什麼是ECC記憶體? ECC是Error Correction Coding或Error Cheching and Cor

44、recting的縮寫，它代表具有自動糾錯功能的記憶體。目前的ECC記憶體一般只能糾正一位二進位數的錯誤。 Intel公司的82430HX晶片組可支持ECC記憶體，所以採用82430HX晶片的主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*性比較高 的商業電腦中。由於實際上記憶體出錯的情況不會經常發生，所以一般的家用電腦不必採用ECC記憶體，還有不少控制電路晶片不能支持ECC記憶體，所以有不少主機是不宜安裝ECC記憶體的，用戶應注 意對ECC記憶體不要盲從。 SDRAM能與EDO RAM混用嗎? SDRAM是新一代的動態記憶體，又稱為同步動態記憶體

45、或同步DRAM。它可以與CPU匯流排使用 同一個時鐘，而EDO和FPM記憶體則與CPU匯流排是非同步的。目前SDRAM記憶體的讀寫週期一般為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，大約節省記憶體讀寫時間28%，但實際上由於電腦內其他設備的制約，使用 SDRAM的電腦大約可提高性能510%。 雖然有不少主機支持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，但它們的數據線總是要連在一起的，如果SIMM(7

46、2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的數據輸入端被損壞。 當然，如果你的SDRAM是寬電壓(3V5V)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產品支持寬電壓工作方式，可以與EDO記憶體混用。電腦硬體基礎知識大全(下)高速緩存-Cache 介紹Cache的分級隨著CPU的速度的加快，它與動態記憶體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，也難以提高整機的性能。如果採用靜態記憶體，雖可以解決該問題，但SRAM價格高。在同樣容量下，SARM的價格是DRAM的

47、4倍。而且SRAM體積大，集成 度低。為解決這個問題，在386DX以上的主板中採用了高速緩衝記憶體-Cache技術。其基本思想是用少量的SRAM作為CPU與DRAM存儲系統之間的緩衝區，即Cache系統。80486以及更高檔微處理器的一個顯著特點是處理器晶片內集成了SRAM作為Cache，由於這些Cache裝在晶片內，因此稱為片內Cache。486晶片內Cache的容量通常為8K。高檔晶片 如Pentium為16KB，PowerPC可達32KB。Pentium微處理器進一步改進片內Cache，採用數據和雙通道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

48、處理器的性能。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，性能將明顯惡化。在這種情況下採用的辦法是在處理器晶片之外再加Cache，稱為二級Cache。二級Cache實際上是CPU和主存之間的真正緩衝。由於系統板上的回應時間遠低於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大一個數量級以上。在系統設置中，常要求用戶確定二級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，性能可提高30% 以上。 什麼是CACHE記憶體?