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1 篇名記憶體之淺論作者吳瑩禎國立溪湖中學三年十一班劉雲瑄國立溪湖中學三年十一班陳雯琪國立溪湖中學三年十一班 1

2 壹前言一緒論隨著資訊產業膨渤發展與資訊媒體應用的日益普及, 各類的資訊儲存器也就日形重要其中, 電子記憶體無疑是最重要的一種 ; 但也無法同時具備兩種功能, 使得電子記憶體在應用上受到頗多限制二研究動機現在記憶體廣泛應用, 從電腦至手機都看的見它的蹤影, 我們小組為了更了解記憶體的應用及功能, 因此我們決定研究記憶體, 研究他的種類及運作以及了解記憶體損害對電腦有什麼傷害和如何修復, 讓我們對記憶體有更深入的了解貳正文一記憶體目前大致分為兩大類 : (1) 強調高速存取的隨機記憶體 (Random Access Memory, RAM) 讀寫速度可在 100 奈秒 (ns) 以下, 但卻沒有永久記憶的功能 (2) 非揮發性的唯讀記憶體 (ROM) 強調永久記憶的功能, 但資料寫入的速度卻須微秒 (ms) 以上的時間二什麼是記憶體在電腦中我們所指的記憶體大致分為兩種, 包括了主記憶體和所謂的快取記憶體 (Cache Memory) 所謂的記憶體大多是指我們所熟知的 DRAM ( 動態隨機處理記憶體 ), 因為 DRAM 好處在於價格低廉, 所以可以廣泛的被大量使用, 所謂的快取記憶體容量通常較小, 但好處是速度非常的快但是 DRAM 必須靠著不斷輸入的電流脈衝來保持資料, 所以存取速度還是比 SRAM 慢一些快取記憶體大都是屬於 SRAM ( 靜態隨機處理記憶體 ), 但是單位成本也比較高, 對於個人電腦來說, 快取記憶體是提供微處理器重複常使用的指令和資料, 使得微處理器和 DRAM 的速度上的不平衡作為一個緩衝, 使得微處理器可以更快速的存取資料, 以獲得較好的系統效能三有關虛擬記憶體虛擬記憶體相對於實體記憶體而言, 是一種作業系統運用的技術, 將磁碟空間模擬成記憶體, 使得在實體記憶體不足的系統上, 也可執行需要記憶體較多的應用程式通常 Windows 中會將虛擬記憶體的大小調整在實體記憶體的 2.5 倍 2

3 使用虛擬記憶體之優點 : (1). 程式不再受到實際記憶體可用空間限制, 記憶體可用空間變大 (2). 有更多程式能同時運用記憶體, 增加了 CPU 使用率 (3). 載入程式或置換程式所須 I/O 次數減少, 速度加快虛擬記憶體在磁碟內是以虛擬記憶體交換 ( 置換 ) 檔存在,Windows 9X 系列中, 是 win386.swp 這個檔案, 而在 Windows 2000 Windows XP 中, 則是 pagefiles.sys 這個檔案 Windows 的虛擬記憶體交換檔就是拿一部分的硬碟空間來當作記憶體使用, 先把一些記憶體中閒置太久的程式, 丟到硬碟上, 當有需要用到時程式或資料時再從硬碟 win386.swp 或 pagefiles.sys 裡叫回來虛擬記憶體交換檔並不是用永遠維持固定的大小( 除非限制虛擬記憶體大小 ), 執行的應用程式越多, 虛擬記憶體交換檔也就越大, 虛擬記憶體交換檔是根據記憶體使用狀況, 自動且機動的調整大小 ** 註 ( 擷取自於微軟網站 ) 3

4 四記憶體存取速度 ( 註一 ) 在目前的個人電腦的結構中, 當微處理器要求提出資料時, 資料可以在四個地方找到 : (1).L1 Cache ( 第一階快取 ): 位於微處理器內, 比起其他三者少的許多 ( 例如 Pentium!!! 處理器就只有 32KB 而已 ) (2).L2 Cache ( 第二階快取 ) : 通常是獨立的記憶體, 採用 SRAM 現在來說第二階快取記憶體的大小通常都有 256KB~512KB 大小 (3). 主記憶體 : SRAM DRAM SRAM: 為靜態隨機存取記憶體, 而一般又稱為快取記憶體 Cache Memory 另外, 其優點則不需週期性的充電而且速度及價格均較 DRAM 高 DRAM: 為動態隨機存取記憶體, 一般使用者所指的記憶體就是指 DRAM, 其需要週期性的充電且速度比 SRAM 慢, 不過, 其價格較便宜快主記憶體慢圖一 (4). 輔助記憶體 : 電腦中的輔助記憶體是由軟碟機硬碟機光碟機磁帶機與註各種記憶卡所組成圖三圖四圖二圖三圖四註記憶卡 : 是數位相機用來儲存影像的媒體, 不同規格的數位相機採用不同規格的記憶卡 4

5 五記憶體種類介紹 ( 註二 ) (1). 動態隨機存取記憶體 (DRAM; Dynamic Random Access Memory) DRAM 是 Dynamic Random Access Memory 的縮寫, 通常是電腦內的主記憶體, 因為 DRAM 內部組成的電晶體電量, 僅能維持幾毫秒的帶電狀態, 所謂動態的意義是指記憶體須持續地存取, 不然資料會不見 (2). 靜態隨機處理記憶體 (SRAM; Static Random Access Memory) SRAM 是 Static Random Access Memory 的縮寫, 通常比一般的動態隨機處理記憶體處理速度更快更穩定所謂靜態的意義是指記憶體資料可以常駐而不須隨時存取因為此種特性, 靜態隨機處理記憶體通常被用來做快取記憶體 (3). 快取記憶體 (Cache Memory) 是一種高速度的記憶體, 但它的容量通常比較小, 它是被設計用來處理運作 CPU; 對於個人電腦而言, 快取記憶體是提供微處理器重複使用的指令和資料, 使微處理器和 DRAM 的速度上的不平衡作一個緩衝如果 CPU 要接受指令和資料由快取記憶體比由主要的記憶體還快舉例而言 : 在 100 MHz 的系統上, 主要記憶體要花 180 ns 取得資料, 而快取記憶體只要用 45 ns 就行, 因此它增加 CPU 快速讀取資料和接受指令的功能 (4). 隨機存取記憶體 (RAM;random-access memory) 這是一種主要的記憶體當它本身被執行時,RAM 的記憶體可被讀取和寫入換句話說, 我們可以同時寫資料到 RAM 記憶體, 也可以從 RAM 讀取資料, 由於使用者可以任一讀取某一位址的資料 ; 也能由任一位址寫入資料, 才被稱為隨機存取記憶體這和 ROM 記憶體有所不同 ROM 只能讀資料, 無法被寫入大部份的 RAM 是可以快速改變的它必須是由穩定流暢的電力來保持它本身的穩定性, 所以一旦關掉電源, 所有存在 RAM 的資料都會流失掉 (5). 唯讀記憶體 (ROM) 電腦必須要有唯讀記憶體才能正常開機,ROM 是不能被寫入, 而 RAM 是可被寫入資料的, 其實使用者只要透過特殊程式便能寫內部資料, 除了常用於主機板中 BIOS 的儲存外, 也常作為 IC 卡上的晶片 ; 它算屬於非發揮性記憶體, 不會因電源供給停止而以使其中資料消失 (7).DRDRAM 亦作 Direct Rambus DRAM 或 DRDRAM 是下一代的主流記憶體標準之一, 由 Rambus 公司所設計發展出來, 交由世界各大主要記憶體製造廠商生產, 生產的廠商必交付 Rambus 公司權利金 Intel 將自 1999 年起正式支援 Rambus 相關技術 5

6 (8).DDR (Double Data Rate SDRAM) 是一種更高速的同步記憶體 DDR SDRAM 記憶體晶片及模組規格與標準皆是由 JEDEC 所制定其設計是應用在伺服器工作站及資料傳輸等較高速需求之系統不同規格的 DRAM 模組模組名稱接腳數 pin 備註 SIMM 單面記憶體模組 30 或 72 早期的記憶體模組 DIMM 雙面記憶體模組 DDR EDO DRAM SDRAM DDR 或 240 DDR2 SDRAM 等 RIMM Rambus 記憶體模組 184 用於 RDARM 的記憶體架構 SODIMM 小型雙面記憶體模組 144 或 200 DDR 多用於筆記型電腦六記憶體的運作原理當微處理器使用記憶體當資料儲存區時, 計算的結果及資料都存放在這而儲存資料和讀取資料時微處理器便將會所需的資訊定義記憶體的位置, 微處理器透過位置匯流排將位址送到記憶體, 然後資料便會把對應的資料傳送到正確的位址上而記憶體最重要的便是讀取時間, 從微處理器發布指令到取得位址資料, 而記憶體回應後到送資料給微處理器, 至微處理器確實接收到資料為止, 而這個程序所花的時間便是記憶體的存取時間假設記憶體的讀取時間是 60ns, 這便是意味著完成上述的程序所需的時間是 60ns 而為了使這個程序更加的快速, 微處理器便會連往快取記憶體而快取的讀取時間低於 20ns, 遠較主記憶體快的多, 不過系統裡通常不會有太多的快取記憶體 ( 通常為 512KB) 因此只有被選定的資料才會再快取記憶體內佔有一席之地, 而選定的工作便由快取控制器來執行在 RAM 中, 每一個位元組均須給一個位址來安放因此每一個的記憶體位元組便會擁有兩個參數, 即為保存在此位元組的位址與保存在此記憶體中的資料, 因此記憶體需要兩個暫存器, 一個與位址有關, 一個與資料有關記憶體位址暫存器 (memory address regist MAD) 表示目前正在存取之位元組的位址, 而記憶體資料暫存器 (memory data register MDR) 則保存正在被寫入或讀取的資料 6

7 讀取資料的順序流程圖 ( 註三 ) 寫入資料的順序流程圖 ( 註三 ) 將欲讀取的資料位置載入 MAR 將位址載入 MAR 下達讀出指令將欲寫入資料載入 MDR 資料從記憶體的位址傳送到 MDR, 而系統再從 MDR 取出記憶體分類 : 下達寫入指令, 使資料由 MDR 傳送到所選定的記憶體位址中圖五 7

8 七記憶體常見的故障 ( 註四 ) (1) 開機無顯示: 由於記憶體條原因出現此類故障, 一般是因為記憶體條與主機板記憶體插槽接觸不良造成, 只要用橡皮擦來回擦拭其金手指部位即可解決問題, 還有就是記憶體損壞或主機板記憶體槽有問題也會造成此類故障記憶體條原因造成開機無顯示故障, 主機揚聲器一般都會長時間蜂鳴 ( 針對 Award Bios 而言 ) (2) Windows 系統執行不穩定, 經常產生非法錯誤 : 出現此類故障一般是由於記憶體蕊片質量不良或軟體原因引起, 如果確定是記憶體條的原因, 那樣只能換新的 (3) Windows 註冊表經常無故損壞, 提示要求使用者恢復 : 此類故障一般都是因為記憶體條質量不佳引起, 很難去給予修護, 只有更換一途 (4) Windows 經常自動進入安全模式 : 此類故障一般是由於主機板與記憶體條不相容或記憶體條質量不佳引起, 常見於 PC133 記憶體用於某些不支援 PC133 記憶體條的主機板上, 可以嘗試在 CMOS 設定內降低記憶體讀取速度看能否解決問題 (5) 隨機性死機: 此類故障一般是由於採用了幾種不同蕊片的記憶體條, 由於各記憶體條速度不同產生一個時間差, 從而導致死機對此可以在 CMOS 設定內降低記憶體速度予以解決, 否則, 只有使用同型號記憶體還有另一種可能就是記憶體條與主機板不相容, 此類現象一般少見另外也有可能是記憶體條與主機板接觸不良引起電腦隨機性死機, 這個現象比較常見 (6) 記憶體加大後系統資源反而降低 : 此類現象一般是由於主機板與記憶體不相容引起, 常見於 PC133 記憶體條用於某些不支援 PC133 記憶體條的主機板上, 即使系統重裝也不能解決問題 (7) Windows 啟動時, 在載入高端記憶體檔案 himem.sys 時系統提示某些位址有問題此問題一般是由於記憶體條的某些蕊片損壞造成, 解決方法可參見下面記憶體維修一法 8

9 (8) 執行某些軟體時經常出現記憶體空間不足的提示 : 此現象一般是由於系統磁碟剩餘空間不足造成, 可以刪除一些無用檔案, 多留一些空間即可, 一般保持在 300M 左右為宜 (9) 從硬碟引導安裝 Windows 進行到檢查磁碟空間時, 系統提示記憶體空間不足此類故障一般是由於使用者在 config.sys 檔案中加入了 emm386.exe 檔案, 只要將其遮罩掉即可解決問題其實, 從硬碟以 DOS 方式引導安裝 Windows 的方法比較複雜而且速度慢其一, 必須要在硬碟上安裝 DOS 檔案, 且還要設定 config.sys 和 autoexec.bat 檔案, 若檔案設定不當, 還會引發一系例不可預見的故障, 對於初學者很不實用其二,windows 載入成功後, 由於每次啟動系統都會寫入 config.sys 與 autoexec.bat 檔案來驅動光碟機, 使得系統啟動時間延長, 如若遮罩掉 config.sys 與 autoexec.bat 後, 在 windows 下有時光碟機又不能正常工作 (10) 安裝 Windows 進行到系統設定時產生一個非法錯誤 : 此類故障一般是由於記憶體條損壞造成, 可以按記憶體維修一法來解決, 如若不行, 那就只有更換記憶體條了 (11) 啟動 Windows 時系統多次自動重新啟動 : 此類故障一般是由於記憶體條或電源質量有問題造成, 當然, 系統重新啟動還有可能是 CPU 散熱不良或其它人為故障造成, 對此, 唯有用排除法一步一步排除 9

10 參結語現在科技如此發達, 一人一台電腦更是必備的 ; 對於好還要再更好, 有還要有更多的心態, 各式各樣的 3C 電子產品每過一段時間就不斷的升級, 無論是周邊配備或是主機本身也越來越人性化越來越滿足人的需求像手機數位相機隨身碟等, 也都需要用到記憶卡來擴充容量以致方便接受更多資料, 而電腦就需要記憶體來保留住資料和作緩衝少了記憶體, 許多資料便無法儲存, 便不能記事, 所以記憶體是不可缺少的一個零件隨著大家依賴電腦了程度越來越高, 幾乎資料都存在電腦, 從以前的 512MB 到現在已經達到 30GB 甚至 60GB, 可見記憶體在電腦中也佔著相當的地位, 希望藉由我們的介紹, 大家對記憶體有更深的認識肆引註資料圖一記憶體存取速度 ( 由吳瑩真同學所構圖 ) 圖二 SD 卡 %E9%AB%94&pstart=1&fr=yfp&b=41 ( 奇摩圖片 ) 圖三 MMC 卡 %E9%AB%94&pstart=1&fr=yfp&b=41 ( 奇摩圖片 ) 圖四 CF 卡 %E9%AB%94&pstart=1&fr=yfp&b=41 ( 奇摩圖片 ) 圖五記憶體分類 ( 由劉雲瑄同學所構圖 ) 註一參考啟芳版計算機概論 ( 記憶體之圖取速度 ) 註二 ( 記憶體之種類介紹 ) 註三參考啟芳版計算機概論 ( 記憶體之讀取與寫入流程圖 ) 註四 ( 記憶體常見的故障 ) 10

電腦設備LP _第九組記憶體規範書

電腦設備LP _第九組記憶體規範書第九組記憶體規範書 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 筆記型電腦記憶體模組 Unbuffered 筆記型電腦記憶體模組 Unbuffered SO-DIMM DDR2 800 1.8V 2GB 200PIN SO-DIMM DDR2 800 1.8V 2GB 200PIN 筆記型電腦記憶體模組 Unbuffered 筆記型電腦記憶體模組 Unbuffered SO-DIMM