什么是Shadow RAM 内存 Shadow RAM也称为“影子”内存。它是为了提高系统效率而采用的一种专门技术。 Shadow RAM所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(动态随机存取存储器)芯片。Shadow RAM 占据了系统主存的一部分地址空间。其编址范围为C0000～FFFFF，即为1MB主存中的768KB～1024KB区域。这个区域通常也称为内存保留区，用户程序不能直接访问。 Shadow RAM的功能是用来存放各种ROM BIOS的内容。或者说Shadow RAM中的内容是ROM BIOS的拷贝。因此也把它称为ROM Shadow(即Shadow RAM的内容是ROM BIOS的“影 子”)。 在机器上电时，将自动地把系统BIOS、显示BIOS及其它适配器的BIOS装载到Shadow RAM 的指定区域中。由于Shadow RAM的物理编址与对应的ROM相同，所以当需要访问BIOS时， 只需访问Shadow RAM即可，而不必再访问ROM。 通常访问ROM的时间在200ns左右，而访问DRAM的时间小于100ns(最新的DRAM芯片访问时间为60ns左右或者更小)。在系统运行的过程中，读取BIOS中的数据或调用BIOS中的程序模块是相当频繁的。显然，采用了Shadow技术后，将大大提高系统的工作效率。 按下按键你可以看到该地址空间分配图,在如图所示的1MB主存地址空间中，640KB以下的区域是常规内存。640KB～768KB区域保留为显示缓冲区。768KB～1024KB区域即为Shadow RAM区。在系统设置中，又把这个区域按16KB大小的尺寸分为块，由用户设定是否允许使 用。 C0000～C7FFF这两个16KB块(共32KB ）通常用作显示卡的ROM BIOS的Shadow区。 C8000～EFFFF这10个16KB块可作为其它适配器的ROM BIOS的Shadow区。F0000～FFFFF 共64KB规定由系统ROM BIOS使用。 应该说明的是，只有当系统配置有640KB以上的内存时才有可能使用Shadow RAM。在系统内存大于640KB时，用户可在CMOS设置中按照ROM Shadow分块提示，把超过640KB以上的 内存分别设置为“允许”(Enabled)即可。 

　　　　什么是EDO RAM 内存是计算机中最主要的部件之一。微机诞生以来，它的心脏--CPU几经改朝换代，目前已 发展到了PentiumⅡ，较之于当初，它在速度上已有两个数量级的增长。而内存的构成器件RAM(随机存储器)--一般为DRAM(动态随机存储器)，虽然单个芯片的容量不断扩大，但存取速度并没有太大的提高。虽然人们早就采用高速但昂贵的SRAM芯片在CPU和内存之间增加一种缓冲设备--Cache，以缓冲两者之间的速度不匹配问题。但这并不能根本解决问题。于 是人们把注意力集中到DRAM接口(芯片收发数据的途径上)。 在RAM芯片之中，除存储单元之外，还有一些附加逻辑电路，现在，人们已注意到RAM芯片 的附加逻辑电路，通过增加少量的额外逻辑电路，可以提高在单位时间内的数据流量，即所 谓的增加带宽。EDO正是在这个方面作出了尝试。 扩展数据输出(Extended data out--EDO，有时也称为超页模式--hyper-page-mode)DRAM，和突发式EDO(Bust EDO-BEDO)DRAM是两种基于页模式内存的内存技术。EDO大约一年前被 引入主流PC，从那以后成为许多系统厂商的主要内存选择。BEDO相对更新一些，对市场的 吸引还未能达到EDO的水平。 EDO的工作方式颇类似于FPM DRAM：先触发内存中的一行，然后触发所需的那一列。但是当 找到所需的那条信息时，EDO DRAM不是将该列变为非触发状态而且关闭输出缓冲区(这是FPM DRAM采取的方式)，而是将输出数据缓冲区保持开放，直到下一列存取或下一读周期开始。由于缓冲区保持开放，因而EDO消除了等待状态，且突发式传送更加迅速。 EDO还具有比FPM DRAM的6-3-3-3更快的理想化突发式读周期时钟安排：6-2-2-2。这使得在66MHz总线上从DRAM中读取一组由四个元素组成的数据块时能节省3个时钟周期。EDO 易于实现，而且在价格上EDO与FPM没有什么差别，所以没有理由不选择EDO。 BEDO DRAM比EDO能更大程度地改善FPM的时钟周期。由于大多数PC应用程序以四周期突 发方式访问内存，以便填充高速缓冲内存 (系统内存将数据填充至L2高速缓存，如果没有 L2高速缓存，则填充至CPU)，所以一旦知道了第一个地址，接下来的三个就可以很快地由 DRAM提供。BEDO最本质的改进是在芯片上增加了一个地址计数器，用来跟踪下一个地址。 BEDO还增加了流水线级，允许页访问周期被划分为两个部分。对于内存读操作，第一部分负责将数据从内存阵列中读至输出级(第二级锁存)，第二部分负责从这一锁存将数据总线驱动至相应的逻辑级别。因为数据已经在输出缓冲区内，所以访问时间得以缩短。BEDO能达到的最大突发式时钟安排为5-1-1-1(采用52nsBEDO和66-MHz总线)比优化EDO内存又节省 了四个时钟周期。 

　　　　RAM是如何工作的 实际的存储器结构由许许多多的基本存储单元排列成矩阵形式，并加上地址选择及读写控制 等逻辑电路构成。当CPU要从存储器中读取数据时，就会选择存储器中某一地址，并将该地 址上存储单元所存储的内容读走。 早期的DRAM的存储速度很慢，但随着内存技术的飞速发展，随后发展了一种称为快速页面 模式(Fast Page Mode)的DRAM技术，称为FPDRAM。FPM内存的读周期从DRAM阵列中某一行的触发开始，然后移至内存地址所指位置的第一列并触发，该位置即包含所需要的数据。第一条信息需要被证实是否有效，然后还需要将数据存至系统。一旦发现第一条正确信息，该列即被变为非触发状态，并为下一个周期作好准备。这样就引入了“等待状态”，因为在该列为非触发状态时不会发生任何事情(CPU必须等待内存完成一个周期)。直到下一周期开始或下一条信息被请求时，数据输出缓冲区才被关闭。在快页模式中，当预测到所需下一条数据所放位置相邻时，就触发数据所在行的下一列。下一列的触发只有在内存中给定行上进行 顺序读操作时才有良好的效果。 从50纳秒FPM内存中进行读操作，理想化的情形是一个以6-3-3-3形式安排的突发式周期(6个时钟周期用于读取第一个数据元素，接下来的每3个时钟周期用于后面3个数据元素)。第一个阶段包含用于读取触发行列所需要的额外时钟周期。一旦行列被触发后，内存 就可以用每条数据3个时钟周期的速度传送数据了。 FP RAM虽然速度有所提高，但仍然跟不上新型高速的CPU。很快又出现了EDO RAM和SDRAM等新型高速的内存芯片。 
　　介绍处理器高速缓存的有关知识 

　　　　所谓高速缓存，通常指的是Level 2高速缓存，或外部高速缓存。L2高速缓存一直都属于 速度极快而价格也相当昂贵的一类内存，称为SRAM(静态RAM)，用来存放那些被CPU频繁使 用的数据，以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM。 最简单形式的SRAM采用的是异步设计，即CPU将地址发送给高速缓存，由缓存查找这个地 址，然后返回数据。每次访问的开始都需要额外消耗一个时钟周期用于查找特征位。这样，异步高速缓存在66MHz总线上所能达到的最快响应时间为3-2-2-2，而通常只能达到4-2-2-2。同步高速缓存用来缓存传送来的地址，以便把按地址进行查找的过程分配到两个或更多个时钟周期上完成。SRAM在第一个时钟周期内将被要求的地址存放到一个寄存器中。在第二个时钟周期内，SRAM把数据传送给CPU。由于地址已被保存在一个寄存器中，所以接下来同步SRAM就可以在CPU读取前一次请求的数据同时接收下一个数据地址。这样，同步SRAM可以不必另花时间来接收和译码来自芯片集的附加地址，就“喷出”连续的数据元素。优化 的响应时间在66MHz总线上可以减小为2-1-1-1。 另一种类型的同步SRAM称为流水线突发式(pipelined burst)。流水线实际上是增加了一个 用来缓存从内存地址读取的数据的输出级，以便能够快速地访问从内存中读取的连续数据，而省去查找内存阵列来获取下一数据元素过程中的延迟。流水线对于顺序访问模式，如高速 缓存的行填充(linefill)最为高效。 

　　　　什么是ECC内存 ECC是Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting的缩写，它代表具有自动纠错功能的内存。目前的ECC存储器一般只能纠正一位二进制数的错误。 Intel公司的82430HX芯片组可支持ECC内存，所以采用82430HX芯片的主板一般都可以安装使用ECC内存，由于ECC内存成本比较高，所以它主要应用在要求系统运算可*性比较高 的商业计算机中。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生，所以一般的家用计算机不必采用ECC内存，还有不少控制电路芯片不能支持ECC内存，所以有不少主机是不宜安装ECC内存的，用户应注 意对ECC内存不要盲从。 

　　　　SDRAM能与EDO RAM混用吗 SDRAM是新一代的动态存储器，又称为同步动态存储器或同步DRAM。它可以与CPU总线使用 同一个时钟，而EDO和FPM存储器则与CPU总线是异步的。目前SDRAM存储器的读写周期一般为5-1-1-1。相比之下，EDO内存器一般为6-2-2-2。也就是说，SDRAM的读写周期比EDO少4个，大约节省存储器读写时间28%，但实际上由于计算机内其它设备的制约，使用 SDRAM的计算机大约可提高性能5～10%。 虽然有不少主机支持SDRAM与EDO内存混合安装方式，但是最好不要混用。原因是多数SDRAM只能在3.3V下工作，而EDO内存则多数在5V下工作。虽然主机板上对DIMM和SIMM分别供电，但它们的数据线总是要连在一起的，如果SIMM(72线内存)与DIMM(168线SDRAM)混用，尽管开始系统可以正常工作，但可能在使用一段时间后，会造成SDRAM的数据输入端 被损坏。 当然，如果你的SDRAM是宽电压(3V～5V)工作的产品，就不会出现这种损坏情况。目前T1和SUMSUNG的某些SDRAM产品支持宽电压工作方式，可以与EDO内存混用。 

　　　　高速缓存--Cache 介绍Cache的分级 随着CPU的速度的加快，它与动态存储器DRAM配合工作时往往需要插入等待状态，这样难以发挥出CPU的高速度，也难以提高整机的性能。如果采用静态存储器，虽可以解决该问题，但SRAM价格高。在同样容量下，SARM的价格是DRAM的4倍。而且SRAM体积大，集成 度低。为解决这个问题，在386DX以上的主板中采用了高速缓冲存储器--Cache技术。其基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区，即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache，由于这些Cache装在芯片内，因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片 如Pentium为16KB，PowerPC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache，采用数据和双通道Cache技术，相对而言，片内Cache的容量不大，但是非常灵活、方便，极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486，586等高档处理器的时钟频率很高，一旦出现一级Cache未命中的情况，性能将 明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache，称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度，如果没有二级Cache就不可能达到486，586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中，常要求用户确定二级Cache是否安装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、256KB或512KB。在486以上档次的微机中，普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的时钟周期，以相同的速度同步工作。相对于异步Cache，性能可提高30% 以上。 

　　　　什么是CACHE存储器 所谓Cache，即高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较 小的但速度很高的存储器，通常由SRAM组成。SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺，因此与动态存储器DRAM比较，SRAM 的存取速度快，但体积较大，价格很高。由于动态RAM组成的主存储器的读写速度低于CPU 的速度，而CPU每执行一条指令都要访问一次或多次主存，所以CPU总是要处于等待状态，严重地降低了系统的效率。采用Cache之后，在Cache中保存着主存储器内容的部分副本，CPU在读写数据时，首先访问Cache。由于Cache的速度与CPU相当，因此CPU就能在零等待状态下迅速地完成数据的读写。只有Cache中不含有CPU所需的数据时，CPU才去访问主存。CPU在访问Cache时找到所需的数据称为命中，否则称为未命中。因此，访问Cache的命中率则成了提高效率的关键。而提高命中率则取决于Cache存储器的映象方式和Cache内 容替换的算法等一系列因素。 
　　对内存扩容时应遵循哪些规则 

　　　　对内存扩充容量时，应遵循下面的一些规则： 1.对大多数PC机来说，不能在同一组Bank内(每组包括两到四个插座)将不同大小的SIMM条混合在一起。很多PC机都可安装不同容量的SIMM，但装在PC机同一组中的所有SIMM必须具有相同的容量，例如，对一个四插槽组来说，PC机一般既可接受1MB的SIMM条，也可 接受4MB的SIMM条，可在该组的每个槽内安装1MB SIMM，则这一组共可容纳4MB内存。也 可在该组每个槽内安装4MB SIMM，则这一组共可容纳16MB内存。但是，不能为了得到10MB内存，在两个槽内插入1MB的SIMM条，而在另两个槽中插入4MB的SIMM条。 

　　　　2.对于很多PC机来说，若把不同速度的SIMM混合在一起，即使它们的容量相同也会带来麻烦。例如，计算机中已有运行速度为60纳秒(ns)的4MB内存，而文档中说70ns的SIMM也能工作。如果在母板的空闲内存槽中再插入速度为70ns的SIMM条，机器会拒绝引导或在启动后不久就陷于崩溃。对于某些机器来说，若把速度低的SIMM放至第一组，则可解决速度 混合问题。计算机会按最低速度存取，剩余部分不会再有用。 

　　　　3.对于大多数PC机来说，必须将一组的所有插槽都插满。或者将一组全部置空(当然第一组 不行)。在一组中不能只装一部分。 

　　　　4.PC机可接受的SIMM大小有一个上限(最大值可从PC机说明书中找到。若没有说明书，唯 一的方法就是从实践中找到最大值了)。何谓30线、72线、168线内存条 内存条；30线；72线；168线 介绍30线、72线、168线内存条的有关知识及相互之间的区别条形存储器是把一些存储器芯片焊在一小条印制电路板上做成的，即称之为内存条，所谓内存条线数即引脚数，按引脚数不同可把内存条分为30线的内存条、72线的内存条(SIMM， 即Sigle inline Memory Modale)和168线的内存条(DIMM，即Double inline Memory Module)。内存条的引脚数必须与主板上内存槽的插脚数相匹配，内存条插槽也有30线、72 线和168线三种。30线内存条提供8位有效数据位。常见容量有256KB、1MB和4MB。72线的内存条体积稍大，提供32位的有效数据位。常见容量有4MB、8MB、16MB和32MB。按下按键你可以看到72线内存条的外观形状。 168线的内存条体积较大，提供64位有效数据位。 

　　　　如何识别Cache存储器芯片标志 目前微机系统中，常用的静态RAM的容量有8K×8位(64Kbit)、32K×8(256Kbit)位以及64K×8(512Kbit)位三种芯片，存取时间(周期)为15ns到30ns。以上参数在静态SRAM芯片上常标注为：XX64-25(XX65-25)、XX256-15(XX257-15)、XX512-15等。以XX256-15为例，其中“256”表示容量(单位为Kbit)，“15”表示存取时间(单位为 ns)。在表示SRAM存储器容量的数值中，“64”与“65”相同，都表示该芯片的容量为64Kbit，即8KB。同理，“256”与“257”的含义也相同，即该芯片的容量为32KB。例如在华硕PVI686SP3主板上使用的SRAM芯片为W24257AK-15，即该芯片的容量为32K×8位，存取速 度为15ns。 

　　　　如何用软件的方法检测Cache？ 检测；高速缓存；Cache 介绍用软件检测Cache的方法 ,主板上Cache的大小和有无很难用一般方法判断，尤其是有的主板连BIOS都被不法经销商修改过以方便作假。486时代常用的拔插法现在也不灵了——奔腾主板上很多标称256K的Cache芯片都是直接SMT(表面安装)上去的，无法拔插。测试Cache的软件确实有一些，如 CCT等，但普通用户很难得到这些专业软件。 

　　　　2.分类认识内存 

　　　　内存作为微型计算机的重要部件之一，已从早期的普通内存，发展到目前的同步动态内存，还有越来越广泛地应用于多媒体领域的RDRAM与后来的SDRAM Ⅱ、DDR RAM。 

　　　　内存大致的分类情况如下： 

　　　　1.FPM(Fast Page Mode) 

　　　　FPM(快页模式)是较早的个人计算机普遍使用的内存，它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在已很少见到使用这种内存的计算机系统了。 

　　　　2.EDO(Extended Data Out) 

　　　　EDO(扩展数据输出)内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据，大大地缩短了存取时间，使存取速度提高30％，达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条，以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡(参阅本书后面的内容)。 

　　　　注：EDO内存条是普通DRAM内存的改进型，它比普通内存提高速度约10%20%左右。当它在完成某一单元信息的读写之前，能提前读写下一单元的信息，这样就提高了内存的读写速度。但只是在普通内存的基础上改进了它的读写方式，但它的读写速度却仍然不够快，只能达到50ns60ns之间。对于CPU的几ns的速度来说，仍然存在着很大的差别。 

　　　　这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中，它有72线和168线之分，采用5V电压，带宽32 bit，可用于Intel FX/VX芯片组主板上，所以某些使用奔腾100/133的计算机系统目前还在使用它。不过要注意的是，由于它采用5V电压，跟下面将要介绍的SDRAM不同（SDRAM为3.3v），两者混合使用时就会很容易会被烧毁，因此在使用前最好了解一下该主板使用的是3.3v还是5V电压。 

　　　　3.S(Synchronous)DRAM 

　　　　SDRAM（同步动态随机存储器）是目前奔腾计算机系统普遍使用的内存形式。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与 EDO内存相比速度能提高50％。 

　　　　注：SDRAM采用的是新型的64位数据读写形式，内存条的引脚为168线，采用双列直插式的DIMM内存条，读写速度最高达到了10ns，是目前最快的内存芯片，同时也是奔腾

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