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微型机硬件结构与维护技术 丰县职教中心 马华丽 年7月1日 Higher Education Press

2 第1部分 微型机系统概述 第1节 微型计算机的发展 1.1 早期的计算机 1．第一台电子计算机 1946年2月，美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字计算机：“埃尼阿克”（ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分计算机）。 重量30吨，占地170平方米，每小时耗电150千瓦，价值约40万美元。 采用18000只电子管，70000个电阻，10000支电容，研制时间近三年，运算速度为每秒5000次加减法运算。 ENIAC的不足：运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 。

3 2．冯·诺依曼结构计算机 1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计方案。
其特点是： 采用二进制数形式表示数据和计算机指令。 指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。 由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。 工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。 冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基 础，被誉为计算机发展史上的里程碑。

4 3．按逻辑部件化分的计算机发展阶段 按电子部件的演变经历了四代： （1）第一代（1946年~1958年）： 电子管计算机
特点：体积大、耗电多、运算速度慢，存储容量小。 （2）第二代（1959年~1964年）： 晶体管计算机 特点：体积减小，重量轻、省电、寿命长、可靠性提高，运算速度可达每秒百万次。 （3）第三代（1965年~1970年）：中小规模集成电路计算机 特点：存储容量1~4兆字节。运算速度每秒几百万至千万次，可靠性有较大提高，体积进一步缩小，成本进一步降低，出现了向大型化和小型化发展的趋势。

5 4．按计算机应用划分的计算机发展阶段 （4）第四代（1971年-）： 大规模和超大规模集成电路计算机
大规模集成电路使计算机发生了巨大的变化，半导体存储器的集成度越来越高。Intel公司推出了微处理器，诞生了微型计算机，使计算机的存储容量、运算速度、可靠性、性能价格比等方面都比上一代计算机有较大突破。 4．按计算机应用划分的计算机发展阶段 （1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年~1980年） 采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理。 （2）微型计算机阶段（1981年~1990年） 微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。 （3）计算机网络阶段（1991年至今） 计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。

6 5. 微型计算机的发展 第一台微型计算机：Intel4004，4位 年份 字长 代表芯片 第一代 1972 8 Intel8008 第二代
5. 微型计算机的发展 第一台微型计算机：Intel4004，4位 年份 字长 代表芯片 第一代 1972 8 Intel8008 第二代 1973 Intel8085、M6800、Z80 第三代 1978 16 Intel8086/8088、M68000 Z8000 第四代 1985 32 Intel80386、Z80000、 HP-32、Pentium系列

7 1.2 计算机的发展趋势 1．未来计算机的发展趋势 朝着微型计算机和巨型计算机两级方向发展。 当前开发和研究的热点是多媒体计算机。
未来计算机发展的总趋势是智能化计算机。 今后计算机应用的主流是计算机与通信相结合的网络技术。 非冯·诺依曼型体系结构的计算机是提高现代计算机性能的另一个研究焦点。 后PC时代。

8 2．新型计算机 神经网络计算机：建立在人工神经网络研究的基础上，从内部基本结构来模拟人脑的神经系统。用简单的数据处理单元模拟人脑的神经元，并利用神经元节点的分布式存储和相互关联来模拟人脑的活动。 生物计算机：使用由生物工程技术产生的蛋白分子为材料的“生物芯片”，不仅具有巨大的存储能力，而且能以波的形式传播信息。由于它具备生物体的某些机能，所以更易于模拟人脑的机制。 光子计算机：用光子代替电子，用光互连代替导线互连，用光硬件代替电子硬件，用光运算代替电子运算。

9 计算机技术类核心期刊地址： 1、计算机学报 北京2704信箱19分箱（100080） 2、软件学报 北京2704信箱19分箱（100080） 3、计算机研究与发展 北京东城东黄城根北街16号（100717） 4、小型微型计算机系统 沈阳和平区三好街100号（110003） 5、计算机工程与应用 北京德外苇子炕卧虎桥甲6号（100083） 6、计算机应用研究 成都市人民南路4段11号（610041） 7、计算机应用 成都市人民南路4段9号成都237信箱（610041） 8、计算机应用与软件 上海愚园路546号（200040） 9、微电子学与计算机 西安市8号信箱（710054） 10、计算机工程 上海 信箱《计算机工程》编辑部（201800） 11、 职业技术教育 吉林长春凯旋路52号（130052）

10 资料查询常用网址： 1、中国期刊网 www.cnki.net 2、重庆维普网 www.cqvip.com 3、万方数字化期刊
4、全国报刊索引数据库 / 5、人大复印资料

11 第2节 微型机系统的基本组成 微型机系统由硬件和软件两部分组成。如图1-1所示

12  1.  主机系统 主机系统通常包括机箱、电源、主机板、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。各种卡件是插接在主机的扩展槽上，以解决各种数据的输入输出问题，常用的卡件有声卡、显卡和视频卡等。 (1)  机箱 机箱作为计算机主机的外壳，它既是微型机系统部件安装架，同时还是整个系统的散热和保护设施。机箱按其外型可分为卧式机箱和立式机箱如图1-2所示。

13 (2) 电源 电源是计算机主机的动力核心，它担负着向计算机中所有部件提供电能的重任。目前计算机中所使用的电源均为开关电源。 (3) 主板 主板又称为主机板、系统板等，是安装在机箱内最大的一块多层印刷电路板。主板上一般安装有CPU、内存、各种板卡的扩展插槽，以及相关的控制芯片组，它将微型机的各主要部件紧密联系在一起，是整个系统的枢纽。

14 (4) CPU CPU也称为微处理器，是整个微型机系统的核心。随着超大规模集成电路制造技术的发展， CPU的主频越来越高（目前已达到3.06GHz以上），在其中所集成的电子元件越来越多，功能也越来越强大。 (5)  内存 内存是指中央处理器（CPU）能够直接访问的存储器，又称为主存储器、主存。由于内存直接与CPU进行数据交换，因此内存都采用速度较快的半导体存储器作为存储介质。 168线SDRAM 与184线DDR SDRAM内存条

15 (6)    显卡 显卡又称为显示卡，它的主要作用是将 CPU 送来的影像数据，处理成显示器可以接受的格式，再送到显示屏上形成影像

16 视频卡是微型机系统中用于对视频进行采集，播放处理的部件。
(7)  声卡 声卡也称之为声音卡、音频卡、音效卡等。声卡是微型机系统中用于声音媒体的输入、输出、编辑处理的专用的扩展卡。 (8) 视频卡 视频卡是微型机系统中用于对视频进行采集，播放处理的部件。

17 (9) 软盘驱动器 软盘驱动器是计算机的标准外部存贮器，有时可以用来启动微型机系统。由于其盘片的可换性和可携带性，还可以用来传递、备份一些比较小文件。但面对日益庞大的数据文件，容量小、速度慢的 1.44MB 软盘驱动器显示出很大的局限性，越来越不适应微型机的需要。目前1.44MB 软盘驱动器作为微型机标准配置尚可维持一段时间。 (10) 硬盘驱动器 硬盘驱动器简称硬盘，由于采用了温切斯特技术（Winchester）所以又称为温盘，它是微型机最重要的外部存贮部件，操作系统及安装在微型机中的各种软件和数据都保存在硬盘上。随着计算机技术的发展，硬盘无论速度和容量都有了飞速的发展，如今大容量，高速硬盘已成为微型机的基本配置。

18 2. 外部设备 (11) CD-ROM驱动器 CD-ROM是Compact Disc-Read Only Memory 的缩写，是一种只
读光盘驱动设备，简称光驱它是采用光学方式的读出装置，其存贮 信息的光盘具有标准化、大容量、检索方便，信息保存时间长，价 格低廉的特点，可同时有效地各种信息，光驱已成为微型机不可缺 少的配置。 2.  外部设备 微型机系统的外部设备，除了常用的人- 机交互设备，如显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等之外，还包括视频输入设备，以及音频输入输出设备，如，如摄像机、话筒、音箱、和MIDI设备等。

19 (1) 显示器 显示器是微型机与用户沟通的窗口，是微型机必备的外部设备。目前，最常见的显示器就是阴极射线（CRT）显示器，这也是几十年来显示器家族中的主力成员。现17寸的纯平显示器已经成为市场的主流。经过多年的发展，现在液晶显示器的技术已经比较成熟，液晶显示器与普通CRT显示器相比，屏幕尺寸更大，体积却小得多，也更加美观。另外，由于液晶显示器的可视区域是平面的，因此，可视范围比同尺寸的CRT显示器大得多。一般来说，一台15寸的液晶显示器可提供和普通17寸显示器相当的可视面积。液晶显示器的图形更清晰，不存在刷新频率和画面闪烁的问题。 (2) 打印机 打印机是多媒体微型机系统重要外围输出设备之一，可以把在计算机上设计的文档实实在在地打印成令人赏心悦目的印刷品。目前常用的打印机类型有：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

20 键盘是微型机最重要的外部输入设备之一。最初的键盘为84键，后来出现
(3) 键盘 键盘是微型机最重要的外部输入设备之一。最初的键盘为84键，后来出现 了101键的键盘，在Win 95出现以后，104键的键盘又出现了，它和101键的键盘 相比，多了几个快捷键，用来快速调用Win 95里的菜单。微软的Windows 98流行 后，市场上又出现了一种108键的“Win 98”键盘，区别是多了Win 98的功能键： Power、Sleep和Wake Up。 (4) 鼠标 鼠标是微型机系统中的一种辅助输入设备，它可增强或代替键盘上的光标移动键和其他键（如回车键）的功能，使用鼠标可在屏幕上更快速、更准确地移动和定位光标，并可点击相应的命令使其执行。

21 在微型机系统中，音箱已是不可缺少的设备。声卡只提供对音频信号的处理能力，而要让微型机能输出声音，音箱则是关键设备。
(5)扫描仪 扫描仪是除键盘和鼠 标之外被广泛应用于微 型机的输入设备，扫描 仪使用光源照射被扫描 物，利用光电转换原理， 将被扫描物上的图形转 换成为数字信号输入微 型机。 (6) 音箱 在微型机系统中，音箱已是不可缺少的设备。声卡只提供对音频信号的处理能力，而要让微型机能输出声音，音箱则是关键设备。

22 (7)上网设备 调制解调器，俗称作“猫”， 是使微型机系统的信息能在电 话网和互连网上传输，而使用 的信号变换器。Modem可分为外
置式、内置式两类。 外置式又称为台式Modem， 是一台独立的设备，使用电缆 通过RS-232接口与主机相连； 内置式又称为卡式Modem， 是一件专门的扩展卡，插在微 机的扩展槽中使用，具有通用 Modem的功能。

23 第3节 微型机系统的硬件资源管理 微型机系统中往往要使用多种系统卡件和I/O设备，这些卡件和设备一般都 1. 中断请求
第3节 微型机系统的硬件资源管理  微型机系统中往往要使用多种系统卡件和I/O设备，这些卡件和设备一般都 要占用系统的IRQ中断、I/O地址和DMA通道。然而微型机系统的硬件资源是有限 的，因此避免IRQ、I/O地址和DMA通道的冲突，是硬件安装和维护的十分重要的 问题。本节将较详细的介绍I/O地址、IRQ中断请求、及DMA通道的基本概念、使 用及它们之间的关系。 1. 中断请求 中断是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理其它事件的操作，是计算 机与外部设备通信的一般方式。在微型机上一般有16个IRQ地址，即IRQ0-IRQ15 然而一些作为基本计算机功能已被系统占用。 2. DMA通道 DMA（Direct Memory Access）是“直接内存访问”之意。主机系统与外部设备 之间交换信息是计算机最重要和最频繁的工作之一，特别是对微型机系统来说， 由于输入/输出数据量十分浩大，其输入/输出能力的大小和速度的高低，是决定 整个系统性能的最重要因素。 3.I/O地址 I/O地址又称为设备地址、口地址。系统卡件和外部设备与CPU之间的通信， 就是通过这个地址来实现的。

24 第4节 微型机配置的一般原则 1. 配置与用途相适应 2. 总体配置的先进性和合理性 3. 兼容性或可扩充性 4. 性能价格比
5. 售后服务

25 4.1 设计和讲评装机方案 4.1.1 专业图形设计型 图形设计硬件平台的选择重点是显卡，最好选择专业图形卡；
4.1 设计和讲评装机方案 专业图形设计型 图形设计硬件平台的选择重点是显卡，最好选择专业图形卡； 内存条应选择容量不低于512MB知名品牌的DDR内存 SATA的硬盘、19英吋纯平CRT显示器 P42.8G或AMD Athlon XP CPU均可满足图形设计要求 主板要注意与CPU、内存、硬盘、显卡的搭配以及其扩展性。

26 专业图形设计型电脑的推荐配置 配件 型号 价格（元） CPU AMD Athlon XP 2500+（0.13盒）
/Intel P4 2.8E(风扇自带) 670/1270 风扇 Cooler Master 酷冷-R81 60/0 内存 金士顿 DDR M x 2/512M x 2 750/1450 主板 硕泰克SL-KT880E-RL /升技IC7-G 660/1580 硬盘 希捷 串口硬盘120G/7200转/8M缓存 820 显卡 宇派GeForce FX5500 BT特供版显卡/XFX 哮天狼FX Mb/128bit 580/988 声卡、网卡 板载 显示器 飞利浦107P4 1640 光驱 先锋121A DVD 260 软驱 无 音箱 漫步者R1000T 160 机箱 爱国者月光宝盒T01 （带电源） 320 键盘鼠标 微软极动键鼠套装 249 合计 6169/8737

27 4.1.2 游戏玩家型 表4.2 游戏玩家型电脑的配置方案 配件 型号 价格（元） CPU
游戏玩家型 表4.2 游戏玩家型电脑的配置方案 配件 型号 价格（元） CPU AMD Athlon XP 2500+（0.13盒） 750 内存 金士顿 DDR M/金邦 DDR M 720/650 主板 微星K7N2 （nForce2Ultra400） 570 硬盘 西捷 MB 8M缓存 630 显卡 铭瑄R9600 PRO 899 声卡、网卡 板载 显示器 飞利浦107p4 /三星763MB 1640/1120 光驱 先锋121A DVD 260 软驱 无 音箱 漫步者R1000T 160 机箱 富士康风云机箱（自带300W电源） 键盘鼠标 罗技光电高手套装 150元 合计 6039/5449

28 4.1.3 商务办公型 商务办公型电脑的配置方案 配件 型号 价格（元） CPU CeleronD 2.53G(盒) 640 内存
商务办公型 商务办公型电脑的配置方案 配件 型号 价格（元） CPU CeleronD 2.53G(盒) 640 内存 威刚 DDR M 310 主板 微星P4MAM-V（P4M266A） 490 硬盘 迈拓80G （盒） 650 显卡 主板集成 声卡、网卡 板载 显示器 优派E71fsb 990 光驱 台电52x 155 软驱 Sony 1.44 65 音箱 漫步者R1000T 160 机箱 大水牛 0203A（带电源） 250 键盘鼠标 E国时代光电套装 60 合计 3770

29 4.1.4 校园学生型 配件 型号 价格（元） CPU AMD Barton 2500+（盒） 750 内存 金士顿 DDR333 256M
校园学生型 配件 型号 价格（元） CPU AMD Barton 2500+（盒） 750 内存 金士顿 DDR M 330 主板 升技NF7 559 硬盘 希捷 G 2M缓存 510 显卡 技嘉Radeon M 499 声卡、网卡 板载 显示器 飞利浦107F6 1088 光驱 先锋121A 16X DVD-ROM /明基银色月光 16X DVD-ROM 260 软驱 Sony 1.44 65 音箱 漫步者R231T 150 机箱 爱国者月光宝盒+长城电源 300 键盘鼠标 ACER光电套装 68 合计 4579

30 4.1.5 家庭多媒体型 配件 型号 价格（元） CPU 750/680 内存 HY DDR333 256MB 240 主板
家庭多媒体型 配件 型号 价格（元） CPU AMD Athlon XP 2500+（盒）/赛扬D G（盒） 750/680 内存 HY DDR MB 240 主板 昂达的KT600N/微星P4MAM-V 488/490 硬盘 西部数据 WD800BB 80G 480 显卡 昂达 雷霆8955(Radeon 9550) 570 声卡、网卡 板载 显示器 三星 153v 液晶 2900 光驱 台电 52x康宝 395 软驱 Sony 1.44 65 音箱 冲击波 SC-2105 260 机箱 大水牛A0205A 220 键盘鼠标 摩西 MK600A2 键鼠套装 88 合计 5976/5908 如选用飞利浦107F6 CRT显示器 4164/4096

31 第2部分 CPU CPU的英文全称是Central Processing Unit，中文名称即 中央处理单元，也称为微处理器。 2.1概 述
2.1概 述 CPU的基本组成 CPU内部结构可分为控制单元、运算单元、存储单元和时序电路 等几个主要部分。 CPU的发展 1. 从8086到80486 2. Pentium(奔腾)和Pentium MMX 3．Pentium Pro 4．Pentium II 和Pentium III 5．Pentium 4

32 字长是指在算术逻辑单元中采用运算的基本位数，即CPU能一次处理的二进制位数称为字长。
1. 主频、外频、倍频 CPU主频又称为CPU工作频率，即CPU内核运行时的时钟频率。一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。目前CPU的主频一般都在1.7GHz以上。 CPU外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，也称为前端总线频率（FSB）和系统总线频率，是CPU与主板芯片组、内存交换数据的频率。虽然CPU可以采用很高的时钟频率工作，但CPU以外的其它部件却不能以同样高的速度工作，因此CPU外频远低于CPU的工作频率。目前Pentium 4 CPU的外频有400MHz和533MHz两类。 倍频系数CPU内部的时钟信号是由外部输入的，在CPU内部采用了时钟倍频技术。提高时钟频率的比例称为倍频系数。关系为：主频=外频×倍频。 2. 字长 字长是指在算术逻辑单元中采用运算的基本位数，即CPU能一次处理的二进制位数称为字长。 3. 工作电压 工作电压指的是指CPU正常工作时需要提供的电压值。

33 4. L1/L2 高速缓存 L1/L2高速缓存（ Cache）的容量和速度对提高整个系统的速度起关键作用。L1 Cache是CPU芯片内内置的高速缓存，它对提高CPU的性能有显著作用。目前CPU的L2 Cache分为内部和外部两种芯片，设在CPU芯片内的L2 Cache其运行速度与主频相同，而设在CPU芯片外的L2 Cache其运行速度一般是主频的1/2。 5.支持的扩展指令集 X86扩展指令主要有Intel公司开发的MMX（多媒体扩展指令集）和SSE（互联网数据流单指令扩展）和AMD开发的3D NOW！和增强版3D NOW！其中MMX有57条指令，SSE有71条指令，而3D NOW！和增强版3D NOW！分别有21条和45条指令。在扩展指令集中SSE和3D NOW！都是为了弥补MMX不足而开发的。目前所有X86系列的CPU都支持MMX。但Intel CPU只支持SSE，而AMD CPU仅支持3D NOW！而Intel Pentium 4 CPU新增了SSE2扩展指令集，它拥有144条新指令、一个128位单指令多数据整数运算和128位单指令多数据双精度浮点指令。

34 2.1.4 CPU的 封装方式 1.Socket 370 2. Socket 462（Socket A） 3. Socket 423
目前CPU按其安装插座规范可分为Socket x和 Slot x Socket 1是用于486芯片的插座，以后在Socket 1的基础上又开发了Socket 2、3、4、5，6、7和Super7。目前，主流CPU的封装均采用Socket x架构，主要有Socket 370、Socket 462（Socket A）、Socket 423和Socket 478。 1.Socket 370 为了与AMD抢占低档市场，Intel于是在PⅡ时代就开发了一种新的架构，称之为Socket 370架构，当时主要是为了一种PⅡ的简化版本Celeron（赛扬）系列微处理器而开发的。后来的Intel PIII Coppermine也采用了Socket 370这一CPU架构，一直到CeleronⅡ。目前，还可看到一种改进后的Celeron产品—Tualatin（图拉丁）仍然采用Socket 370架构。 2. Socket 462（Socket A） 当Intel从Slot转回Socket时，AMD也亦步亦趋，从Slot A转回了Socket A。Socket A有462个脚，目前AMD的主流CPU都是Socket A类型的。 3. Socket 423 Intel最初推出P4(0.18微米，核心代号Willamette)时，重新开发一种基于Willamette核心的Socket 423架构。但是由于种种原因，推出后不到半年就被Intel否定了，这样Socket 423版本的Pentium 4就成了个过渡产品。 4. Socket 478

35 在推出Socket 423架构的P4几个月后，Intel推出了Socket 478架构的P4。随后核心代号为Northwood的P4出现了，它采用0.13微米工艺，L2-Cache达到了512KB，也是Socket 478架构。 2.3 主流CPU简介 2.3.1 Intel 系列 1. Pentium III CPU Pentium III CPU是Intel公司1999年第一季度发布的新产品，首批产品代号为〝Katmal〞产品设计上它仍保持了0.25μm，半速512KB Cache和slot1接口技术，它最重要的改进是采用了SSE指令，以增强三维和浮点运用能力。在设计中并考虑了互联网的应用。它的另 一个特点是微处理器中包含 了序列号，每个Pentinm III 微处理器都有一个特定的号 码，用户既可以用它进行对 机器认证，也可以用它进行 加密，以提高应用的保密性。

36 1999年10月，Intel正式发布了代号为Coppermine的新一代Peneium Ⅲ 微处理器，在继承KatmaiCPU特性的基础上，扩展并提高了一些新的功能。Coppermine采用了0.18μm设计降低了发热和功耗，提高了系统的效率。由于采用新工艺，Coppermine的集成度大大的提高。其内置有2800万个晶体管。Coppermine 内核的Peneium Ⅲ 微处理器，将L2Cache内置于CPU，并与处理机同速运行，接口采用了Socket 370结构Tualatin是最后一代Peneium Ⅲ 微处理器，其接口也是用Socket 370，但针脚的定义，工作电压，内核封装等又有变化，需新的主板才能支持。在Talatin制造采用了0.13微米的技术。工作电压为1.2V-1.425V，工作频率可达到1.33GHZ。 2. Pentium 4 CPU Pentium 4微处理器是Intel公司 全新推出的IA-32结构微处理器。 Pentium 4微处理器没有使用P6架构， 而采用了和以往不同的全新NetBurst 构架。采用了多种新技术。现在市 场上能够看到的Pentium 4 CPU 有 1.7GHz、1.8GHz、1.9GHz、2.0GHz 2.2 GHz 和2.4GHz等几种。

37 Intel的Celeron系列CPU是Intel面向低端市场的产品，最初1998年推出的主
频为300 MHz的两款产品，采用了Pentium II的大部分相同的设计方式，只是其 总线频率为66 MHz并去掉了L2 Cache，其实就是Pentium II的简化版。但由于其 去掉了重要的L2 Cache，导致整数运算能力低下，只是超频性能较好，并未获得 很大成功。稍后于1998年8月Intel推出了Celeron A，内置了全速的128K L2 Cache，经过大量测试表明。Celeton A虽然在整数性能上比PentiumII慢一点， 但其浮点性能仍保持了PentiumII的优秀特性，从整体来说， Celeron A在不少 方面和同频的Pentium II已差距不大。 2000年3月29日Intel推出了采用简化版 Coppermine核心的Celeron微处理器。该款微处理器采用0.18微米工艺制造，核 心集成1900万个晶体管，采用FC-PGA封装，Socket 370架构， 128KB二级缓存。 继Coppermine核心的Celeron微处理器后，Intel又推出Tualatin内核的Celeron 微处理器—Celeron-T，使用0.13微米制造工艺，铜连接，256KB二级缓存，采用 Socket370架构，属于Tualatin内核Pentium Ⅲ的低端产品。

38 伴随着Pentium 4微处理器的推出，Intel又推出了基于Pentium 4的Celeron微处理器。2003年5月15号，Intel正式对外发布Willamette核心Celeron CPU。该微处理器采用0.18微米工艺制程、Socket478接口，支持400MHz FSB和SSE2指令集。它使用FC-PGA2封装，工作电压1.75V，不过缓存只有Willamette Pentium4微处理器的一半，也就是128KB二级缓存，功耗为63.5W，主频有1.70GHz、1.80GHz，以及2. 0GHz三个版本。

39 2.4 CPU的性能测试 目前常用的CPU测试软件有很多，如WINCPU、WCPUID、Intel微处理器Frequency ID Utility 、SiSoftware等，下面仅对常用的Frequency ID Utility 和SiSoftware测试软件作简要的介绍。 1. Intel微处理器Frequency ID Utility Intel Processor Frequency ID Utility是Intel推出的权威测试软件，目前它的最新版本是5.0。 2. SiSoftware SiSoftware是一个Windows综合类型测试软件，拥有超过 30 种以上的分析与测试模组， CPU、Dr4es、CD-ROM/DVD、Memory 的 Benchmark 工具，还可将分析结果报告列表存盘，在SiSoftware 2003最新版本的测试项目中，已经包含了Hyper-Threading测试。 2.5 CPU的选用与安装 2.5.1 CPU的选用 1.按所组装微型机的用途来选用CPU ２.综合考虑与周边设备的搭配 ３.注意Remark CPU （1）观察法 （2）软件识别法

40 Intel Pentium 4微处理器使用了不同于以往的架构方式，其散热器需要安装在主板的风扇支架上。该风扇支架的安装步骤如下：
2.5.2 CPU的安装 1.安装前的注意事项 安装微处理器前，应当确保所选用的主板完全支持该型号的微处理器。例如，Intel Pentium 4（478 pin）微处理器，必须使用ATX 标准（2.01版本或以上），或者microATX 标准（1.0版本或以上）底板；具有超线程技术的微处理器，所使用的主板也应当支持超线程技术等。另外，也要选择电源， Pentium 4（478 pin）微处理器必须使用ATX12V标准电源，同时具备一个2x2—4芯 的12V电源连接器，给微处理器供电。 2.散热风扇支架的安装 Intel Pentium 4微处理器使用了不同于以往的架构方式，其散热器需要安装在主板的风扇支架上。该风扇支架的安装步骤如下： (1)将白色的按钉从黑色的塑料扣件中取出（图 2-11 a）； (2)将风扇支架放在主板上，并使四角的安装孔对齐（图 2-11 b、c、d），把四 个黑色的塑料扣件分别插入对应的四个安装孔内（图 2-11 e），注意应当将扣件完全插入； (3)将白色按钉插入黑色塑料扣件中（图 f），固定风扇支架。

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42 安装微处理器和散热风扇 (1)先将Socket 478插座的手柄拉起来（图 2-12 a）；
(2)将CPU按照正确方向放入插座，使CPU每个接脚插入对应孔中，注意要放到底，但不要太用力（图 2-12 b）； (3)按下微处理器插座上的手柄，这样CPU就牢牢固定在主机板上了。 (4)安装CPU的风扇，风扇是用一个弹性铁架固定在插座上的，按图2-13所示的方法可将风扇固定在插座上； (5)连接风扇电源线。

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44 4．微处理器的拆卸 在拆卸微处理器前应当确保采取一些防静电措施（如佩戴防静电腕带，使用防静电材料等），同时应当注意不要损坏散热器底部的导热材料。拆卸微处理器请遵循以下步骤： （1）关闭计算机，拆除主板上的电源线； （2）拆除散热风扇的电源线； （3）松开风扇夹上的压杆（图 2-14 a），用一字螺丝刀从上面插入风扇夹扣钩和支架之间（图 2-14 b、c），轻轻用力将扣钩与脱离（图 2-14 d）； （4）依次把风扇夹上的四个扣钩打开，然后将散热器连同风扇一并取下，注意不要损坏散热器底部的导热材料。

45 (1) CPU与主机板芯片组互相不匹配，互相挑剔；
1. 使用不当 (1) 因插拔不当造成CPU接脚歪斜，甚至接脚折断或接脚因环境不良而腐蚀、生绣或CPU没有插好与插座造成接触不良。对于这些情况只要查明原因，排除后重新安装即可； (2) CPU过热，CPU是微型机的心脏，温度太高将无法工作，甚至烧毁。CPU过热往往是由于CPU风扇故障、导致CPU散热不畅所致。可打开机箱，加电压后仔细检查CPU上的小风扇是否转。另外，在天气比较炎热时，要注意保持计算机工作环境的温度，平时应多注意观察计算机工作时的状况，以使故障发生时，能及时处理。 2. 设置故障 (1) CPU电压设置不对，造成CPU电压过高，导致CPU过热甚至烧毁或电压过低CPU不能正常工作； (2) 频率设置不对，内、外频调整不对或超频过高造成死机或无法启动； 3.匹配故障 (1) CPU与主机板芯片组互相不匹配，互相挑剔； (2) CPU与内存不匹配，即CPU与内存的速度特性不匹配； (3) CPU与外围接口的速度特性不匹配。

46 第3部分    主板 主板又称为主机板（Main Board）、系统板（System Board）或母板（Mother Board）等。 第1节 主板的结构组成 目前常用的主板结构有：ATX和Micro-ATX 两种。在ATX标准之前曾使用过AT标准的主板，但是由于AT结构的主板存在多种弊端，目前市面上已经很难看到AT结构的主板了。另外，还有一种NLX标准的主板，则主要是供品牌机（尤其是国外品牌）厂家生产整机使用。 3.1.1 主板的结构 ATX结构

47 2. Micro-ATX结构 3. NLX结构 3.1.2 主板的组成
1. CPU插座 2.内存插槽 3.扩展槽 4.芯片组 5.BIOS系统 6.IDE接口和软驱接口 7.I/O接口 8.AMR和CRN插槽 9.CPU电源插座 10.电池 11.电源插座 跳线开关

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49 第2节 主板的参数和测试 下表列出了主板常用的几项参数指标 3.2.2 主板的参数测试 3.2.1 主板的参数
  下表列出了主板常用的几项参数指标 3.2.2 主板的参数测试 （1）SiSoftware：该软件是Windows综合类型测试软件，拥有超过 30 种以上的分析与测试模组，还有 CPU、Drives、CD-ROM/DVD、Memory 的 Benchmark 工具，还可将分析结果报告列表存盘。

50 运行SiSoftware后，显示SiSoftware的使用界面如图3-4所示，双击主板信息图标，就会在弹出的新窗口内显示主板的各项
参数，如图3-5所示。

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52 （2）HWiNFO32：该软件主要用于微型机硬件检测。它可以显示出处理器、主板及芯片组、PCMCIA接口、BIOS版本、内存等信息，另外HWiNFO还提供了对处理器、内存、硬盘以及CD-ROM的性能测试功能，如图3-6所示。

53 第3节 主板的芯片组、总线和接口 3.3.1 主板的芯片组 1. Intel芯片组
在早期主板的芯片组种类很多，如VIA（威盛）、UMC（联华）SIS（矽统）、ALI（杨智）等等，Pentium处理器出现后,为了更好支持Pentium处理器，Intel公司开始自己设计芯片组，由于激烈的市场竞争，很快许多厂商都转向其它领域的生产上去了，目前主板芯片组生产厂家主要是Intel、ViA、SiS，另外，ALI和AMD也有生产。当前主流Pentium 4芯片组主要有Intel的i850、i845D、i845E、i845G、i845GL、i845PE和E7205等，其中845G和845GL整合了图形芯片；VIA的P4X266、P4X333、P4X 400和整合图形芯片的P4M266等；SiS的645/DX、648和整合图形芯片的650、651等。 1. Intel芯片组 Intel 845/850系列芯片组不再有北桥芯片和南桥芯片之分，而采用MCH和ICH代替，MCH就相当于传统意义上的北桥，ICH相当于传统意义上的南桥，为了方便理解，一般仍沿用原来的习惯说法，把MCH叫做北桥，ICH叫做南桥。

54 (1)i850芯片组 i850芯片组是Intel公司最早推出支持Pentium 4 CPU的芯片组之一，随着Pentium 4的发布，这款芯片组也就跟着一起上市了。i850支持CPU接口类型为Socket 423/478，它的北桥芯片是Intel KC82850，南桥芯片是Intel 82801BA。

55 845芯片组是由MCH82845）和ICH2 (82801BA)构成的。
(2)845/845D 845芯片组是由MCH82845）和ICH2 (82801BA)构成的。

56 (3)845E芯片组 845E支持CPU接口类型只有Socket 478，北桥采用82845E芯片，FC-BGA 593封装，南桥采用ICH4 (82801DB)，421 pin BGA封装。

57 (4)845G/GL芯片组 845G采用760 FC-BGA封装，支持USB2.0，6声道输出，集成了网卡,内置显卡，支持数字图象输出。845GL采用760 (FCBGA)封装，ICH是82801DB ICH4，421 (BGA)封装。由于845GL没有提供AGP接口，因此845GL主板不能外接AGP显示卡，这是它与845G主板唯一的区别，其他的方面完全都一样。

58 (5)845PE/845GE芯片组 Intel推出了支持DDR333内存的Pentium 4芯片组845PE 和 845GE，它们分别是845E 和845G芯片组的升级版本。 845PE芯片组与845E相比，除了支持DDR333外，还支持Hyper-Threading（超线程）技术。其他方面二者没有区别。845GE与845PE的关系和845E 和845G的关系一样，就是845GE内置显卡功能。

59 (6)E7205芯片组 2. VIA芯片组 (1) P4X266/AP4X266芯片组 (2) P4X333芯片组
Intel E7205是用于支持Pentium 4处理器的入门级工作站芯片组。支持Intel最新的Hyper-Threading（超线程）技术；支持双PC2100内存控制器技术，通过双通道DDR内存控制技术实现了4.2GB/s内存带宽，提供了同PC1066 RDRAM一样的带宽；支持ECC（错误校正码）；支持AGP 3.0规格（即AGP 8x），这使得其图形数据传输带宽达到了2.1GB/s. E7205芯片组的北桥MCH（内存控制中心）E7205，是一个1005针 FCBGA封装的芯片，南桥仍然是ICH4（82801DB）芯片，支持ATA/100和USB 2.0。另外，新的电源管理能力和音频控制器，也被整合到了这个芯片当中。 2. VIA芯片组 (1)    P4X266/AP4X266芯片组 P4X266/AP4X266芯片组支持CPU的架构是Socket 423/478，采用的北桥芯片是VIAVTP4X266，南桥芯片采用的是VIA VT8233，不过最有特点的是它不仅仅支持SDRAM，也支持DDRRAM。P4X266是较早支持DDR的P4芯片组。 (2) P4X333芯片组 P4X333是只支持478接口的CPU，北桥采用VT8754芯片，南桥采用的是VT8235芯片。

60 SiS648芯片组北桥芯片采用SiS648，南桥芯片使用了SiS 963。
(3) P4X400芯片组 北桥采用VIA Apollo P4X400芯片，南桥采用VT8235芯片，支持前端总线为533的P4 CPU，3个DDR400规格插槽接口，最大支持内存容量为3GB，一个APG8X的接口，标准电压为1.5V，提供6个PCI插槽，提供6声道音频输出，提供6个基于USB2.0标准的接口输出，并且还提供一个IEEE1394接口。整合了MC’97的内置MODEM。 (4)P4M266芯片组 P4M266北桥采用VIA公司的VT8751芯片，支持DDRRAM PC200/266，也支持SDRAM PC133/100，最大支持内存容量为4GB，只支持前端总线为400MHz的P4 CPU，整合了ProSavage8显示芯片，但是可以外接AGP规格的显示卡；南桥方面由于推出的时间不同有3个版本VT8233/8233A/8233C，但是基本提供的功能差别不大，主要是修复了一些BUG。 3.SiS芯片组 (1) SiS 645芯片组 芯片组北桥采用的是SiS 645芯片，南桥采用了SiS 961芯片。SiS 645是最早支持DDR333规格内存的芯片组，最大支持容量为3GB，支持前端总线（FSB）为400MHz的P4系列的CPU。 (2) SiS648 芯片组 SiS648芯片组北桥芯片采用SiS648，南桥芯片使用了SiS 963。

61 KT400A芯片组，支持Barton内核，更新了北桥内存控制设计，支持DDR400内存（单通道）和AGP8X。
4. 支持Socket A架构的芯片组 (1)    AMD 760芯片组 AMD 760是较早的一款支持Socket A处理器的DDR芯片组。它是同具有266MHz总线的Athlon处理器同时发布的。AMD 760是由AMD-761北桥和AMD-766南桥组成的，它们之间依然通过传统的PCI总线连接。AMD 760一般情况下仅支持4个内存bank，而且不支持registered DDR SRDAM。这也就意味着大多数采用AMD 760芯片组的主板都只有2条DDR DIMM插槽。而且，AMD 760仅仅支持DDR SRDAM而不支持PC133 SDRAM。南桥芯片AMD-766也没有提供任何额外的功能，比如它没有整合AC‘97声卡和modem，也没有整合LAN控制器，不过提供了4个USB端口的支持。 (2) VIA KT266芯片组 VIA KT266北桥VT8366，南桥VT8233，南北桥之间采用了特殊的V-Link总线相连，带宽为166MB/s—带宽是PCI总线的两倍。VIA KT266对于主流内存提供了全方位的支持：DDR SDRAM和PC133 SDRAM。并且采用了内存异步技术。最大可支持3GB的unregistered DDR SDRAM。南桥芯片VIA KT266，整合了LAN控制器和6声道AC‘97声卡。  (3)    VIA KT400芯片组 KT400A芯片组，支持Barton内核，更新了北桥内存控制设计，支持DDR400内存（单通道）和AGP8X。

62 主板的总线 总线按功能可分为：地址总线（ABUS）、数据总线（DBUS）和控制总线（CBUS）。通常所说的总线都包括上面三个组成部分，称为三总线结构。在微型机系统中有各式各样的总线，这些总线可以从不同层次来分类： （1）内部总线，指在CPU内部、寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线。 （2）外部总线，是CPU与内存、缓存控制芯片和输入/输出设备接口之间的数据通道。 （3）扩展总线，在控制芯片和扩展槽之间还有数据通道，称作扩展总线或系统总线。 总线的主要参数有： （1）总线的带宽，它指在一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率，单位为MB/S. （2）总线的位宽，它指的是总线能同时传送数据的位数，如32位、64位总线位宽。 （3）总线的工作频率，即总线工作的时钟频率，以MHz为单位，工作频率越高，则总线工作速度越快。 微型机上的扩展总线主要有ISA总线、EISA总线、MCA总线、VESA总线和PCI总线。

63 第4节 主板的技术发展 3.3.3 主板的接口 3.4.1 整合技术的发展 接口电路功能：
主板的接口 接口电路功能： （1）设置数据的寄存或缓冲逻辑，以适应CPU与外设之问的速度差异。 （2）进行信息格式的转换。 （3）协调CPU与外设之间的电平差异和信息类型差异。如进行电平转换、A/D或D/A转换等。 （4）协调时序差异. （5）实现地址译码和设备选择功能。 （6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许时，产生中断和DMA请求信号，并在接到中断和DMA应答之后，完成中断处理和DMA传输。 随着计算机技术的不断发展，新的接口标准不断出现。现在各种I/O接口大多直接集成在主板上，这些接口主要有并行接口、串行接口、EIDE接口、软驱接口、USB接口、IEEE1394接口、AGP接口等。 第4节 主板的技术发展 3.4.1 整合技术的发展

64 3.4.2 接口技术的发展 第5节 主板的选用 3.5.1 主板的选用 3.5.2 主流主板简介 1.Serial ATA
2.AGP 3.0（AGP 8x） 第5节 主板的选用 3.5.1 主板的选用 注重功能和稳定性 注意对芯片组的选择 注意主板的设计、 制造工艺 4. 注意价格和售后服务 3.5.2 主流主板简介 1.Intel 845GBV2 2.微星845E MAX2 3.升技IT7 MAX2 V2.0  4.精英P4S8AG

65 第4部分 内存 第1节 内存的类型 内存是一组，或多组具有数据输入/输出和数据存储功能的集成电路。
第4部分 内存 第1节 内存的类型 内存是一组，或多组具有数据输入/输出和数据存储功能的集成电路。 内存根据其存储信息的特点，主要有两种基本类型： 第一种类型是只读存储器ROM（Read Only Memory），只读存储器强调其只读性，这种内存里面存放一次性写入的程序和数据，只能读出，不能写入； 第二种类型是随机存取存储器RAM（Random Access Memory），它允许程序通过指令随机地读写其中的数据。。 4.1.1只读存储器ROM 存储在ROM中的数据理论上是永久的，既使在关机后，保存在ROM中的数据也不会丢失。因此，ROM中常用于存储微型机的重要信息，如主板上的BIOS等。只读存储器通常又分为ROM、PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory等类型。 1.ROM 这是标准ROM，用于存储不随外界的因素变化而永久性保存的数据。在ROM中，信息是被永久性融刻在ROM单元中的，这使得ROM在完成融刻工作之后，不可能将其中的信息改变。

66 2.PROM（Programmable Rom）即可编程ROM，它的工作情况与CD-R相似，允许一次性地写入其中的数据，一旦信息被写入PROM后，数据也将被永久性地融刻其中了，其他方面与上面介绍的ROM就没有什么两样了。 3.EPROM（Erasable Programmable Rom）即可擦写、可编程ROM，它可以通过特殊的装置（通常是紫外线）反复擦除，并重写其中的信息。 4.EEPROM（Electrically Erasable Programmable Rom）即电可擦写、可编程ROM，可以使用电信号来对其进行擦写。因此便于对其中的信息升级，常用于存放系统的程序和数据。 5.Flash Memory Flash Memory 即闪存存储器，又称闪存，是目前取代传统的EPROM和EEPROM的主要非挥发性存储器，目前主板上的BIOS都是使用Flash Memory。它采用一种非挥发性存储技术，若不对其施加大电压进行擦除，可一直保持其状态，在不加电状态下，可安全保存信息达十年。它的存取时间仅为30ns，并具有体积小，高密度，低成本和控震性能好的优点，是目前为数不多的同时具有大容量、高速度、非易失性、可在线擦写特性的存储器。Flash Memory除用于系统的BIOS外，在移动存储器和HUB、路由器等网络设备中也得到了广泛的应用。

67 4.1.2 随机存取存储器RAM 随机存储器RAM主要用来存放系统中正在运行的程序、数据和中间结果，以及用于与外部设备交换的信息。它的存储单元根据需要可以读出、也可以写入，但它只能用于暂时存放信息，一旦关闭电源，或发生断电，其中的数据就会丢失。 1. SDRAM（Synchronous DRAM） SDRAM（Synchronous DRAM）的中文名字是“同步动态随机存储器”，它是PC100和PC133规范所广泛使用的内存类型，其接口为168线的DIMM类型(这种类型接口内存插板的两边都有数据接口触片)，最高速度可达5ns， 工作电压3.3 V。SDRAM与系统时钟同步，以相同的速度同步工作，即在一个CPU周期内来完成数据的访问和刷新，因此数据可在脉冲周期开始传输。SDRAM也采用了多体（Bank）存储器结构和突发模式，能传输一整块而不是一段数据，大大提高了数据传输率，最大可达133 MHz。

68 2. DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）
DDR就是双倍数据传输率（Double Data Rate），DDR SDRAM就是双倍 数据传输率的SDRAM， DDR内存是SDRAM 的升级版本，它是更先进的 SDRAM。SDRAM只在时钟周期的上升沿传输指令、地址和数据。而DDR SDRAM的数据线有特殊的电路，可以让它在时钟的上下沿都传输数据。 DDR SDRAM与普通SDRAM的另一个比较明显的不同点在于电压，普通 SDRAM的额定电压为3.3V，而DDR SDRAM则为2.5V。在物理结构上，DDR SDRAM采用采用184针（pin），金手指部分只有一个缺槽，与SDRAM的模 块并不兼容。DDR SDRAM在命名原则上，也与SDRAM不同。SDRAM的命 名是按照时钟频率来命名的，例如PC100与PC133，而DDR SDRAM则是以数 据传输量作为命名原则，例如PC1600以及PC2100，分别表示其数据传速率为 1600MB/s和2100MB/s。

69 3.RDRAM（Rambus DRAM） RDRAM（Rambus DRAM）是Rambus公司开发出的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的新型DRAM，它能在很高的频率范围内通过一个简单的总线传输数据。Rambus通过进行上升、下降沿分别触发，使原有的400Mhz的频率转变为800Mhz。其带宽为1.6GB/s。其管脚数为184，使用2.5V电压。Rambus要求RIMM槽中必须全部插满，空余的RIMM槽要用专用的Rambus终结器插满Rambus之所以可以达到400Mhz的时钟频率，是因为它使用了铜线连接内存控制器和内存模块，并且通过减少铜线数量和长度，降低电磁干扰。但是，这会是内存的发热量大大提高，为此，为Rambus设计了活动、待命、休眠和关闭四个状态。Rambus在活动状态下才会以全速工作，工作结束后进入待命状态，此时仅保持响应的能耗 。

70 4. 高速缓冲存储器（Cache） 第2节 内存的性能指标和规范 4.2.1 内存的性能指标 1.存储容量
高速缓冲存储器是位于CPU和主内存DRAM之间的规模较小、但速度很高的存储器，通常由SRAM组成。 把在一段时间内一定地址范围被频繁访问的信息集合，成批地从主存中读到一个能高速存取的小容量存储器中存放起来，供程序在这段时间内随时采用，而减少，或不再去访问速度较慢的主存，就可以加快程序的运行速度。这个介于CPU和主存之间的高速小容量存储器就称之为高速缓冲存储器，简称Cache。显然，程序访问的局部化性质是Cache得以实现的基础。目前，CPU一般设有一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache）。Cache的基本操作有读和写，其衡量指标为命中率，即在有Cache的系统中，CPU访问数据时，在Cache中能直接找到的概率，它是Cache的一个重要指标，与Cache的大小、替换算法、程序特性等因素有关。由于Cache加快了CPU访问主存的速度， 所以Cache的大小对系统整体速度的提高十分显著。同理，构造硬盘光驱等外部存储器的高速缓存（简称磁盘Cache），也将提高系统的整体运行速度。 第2节 内存的性能指标和规范 4.2.1 内存的性能指标 1.存储容量 存储容量是内存的一项重要指标，因为它将直接制约系统的整体性能。内存条通常有32MB、64MB、128MB、256MB、512MB等容量级别，其中256MB、512MB内存已成为当前的主流配置，而较高配置的微型机的内存容量已高达1GB。

71 2.接口类型 目前内存的主要接口类型是184（DDR内存）和168（SD内存）线的DIMM类型接口，较早的EDO-RAM内存条使用的72线的SIMM类型接口已经很少见了。DIMM内存插板的两边都有数据接口触片，一般是84或92针，双边共84*2=168或92*2=184针，所以通常把这种内存称为168/184线内存。而SIMM内存为72线内存。是5X86及其较早的PC中常采用的内存接口方式。 3.系统时钟周期（Tck）、最大延迟时间（tAC）和CAS延迟时间（CL） tCK（TCLK）系统时钟周期，它代表SDRAM所能运行的最大频率。数字越小说明SDRAM芯片所能运行的频率就越高。最大延迟时间tAC（Access Time from CLK）是最大CAS延迟时的最大输入时钟数，PC100规范要求在CL=3时tAC不大于6ns。目前大多数SDRAM芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。CAS的延迟时间CL（CAS Latency）是纵向地址脉冲的反应时间，它关系着内存的反应速度，也就是代表着内存CAS信号需要经过多少个时钟周期（Clock）后，才能稳定地被读取或写入。目前SDRAM的CAS延迟时间大部分为2或3，即它在读取数据时的延迟时间，可以是2个时钟周期，也可以是3个时钟周期，当然越小越快。 4. 内存的带宽总量 内存带宽总量是在理想状态下一组内存在一秒内所能传输的最大数据容量。计算公式为：内存带宽总量(MBytes) = 最大时钟速频率 (MHz) * 总线宽度 (bits) x*每时钟数据段数量/ 8

72 5.电压 SDRAM使用3.3V电压，DDR使用2.5 V电压，而新的DDR-II内存使用1.8 V电压。 6.错误检查与校正（ECC） ECC（Error Check Correct，错误检查与校正）校验功能，不但使内存只有数据检查的能力，而且使内存具备数据错误修正功能。以前奇偶校验的是8 bit数据，用1bit的奇偶校验位来检查数据的正确性，但具有ECC功能的内存，则用4bit来检查8bit的数据是否正确。当CPU读取数据时，若有1个bit的数据错误，则ECC就会根据原先存在4bit中的检验bit数据，来定位那个bit错误，而且会将错误数据加以校正。带有ECC功能内存的成本较高，且要求主板的芯片组支持ECC功能，目前ECC内存主要用于服务器或高档微型机中。 7.奇偶校验 为检验内存在存取过程中是否准确无误，每8位容量配备1位作为奇偶校验位，配合主板上的奇偶校验电路，对存取的数据进行正确校验，这需要在内存条上额外加装一块芯片。现大多数主板上可以使用带奇偶校验或不带奇偶校验两种内存条，但不能两种内存条混用。鉴别内存条是否带奇偶校验比较简单，装好内存开机后，在BIOS设置中，选择允许奇偶校验，如果机器可正常引导，则说明内存条带奇偶校验，如果屏幕上出现奇偶校验错的提示后死机，则说明内存不带奇偶校验。

73 4.2.2 内存的规范 8.SPD 1.SDRAM 规范 （1) PC-100 SDRAM 规范
从PC100标准开始，内存条上就装有一个称为SPD（Serial Presence Detect,串行存在探测）的小芯片。SPD一般位于内存条正面右侧，它是1个8针SDIC封装（3mm*4mm）256字节的EEPROM芯片，里面保存着内存条的速度、工作频率、容量、工作电压、CAS、tRCD、tRP、tAC、SPD版本等信息。当开机时，支持SPD功能的主板BIOS就会读取SPD中的信息，按照读取的值来设置内存的存取时间。当然，这些情况只是在内存参数设置为By SPD的情况下才可以实现。 4.2.2 内存的规范 1.SDRAM 规范 （1)    PC-100 SDRAM 规范 PC 100规范要求主机板外部时钟频率为100MHZ，且在BIOS选项中，CAS latency设置为2时，PC 100 SDRAM能稳定地与主板同频工作。PC 100 SDRAM规范包括：内存条各部分线长最大值与最小值；线宽与间距的精确规格；6层PCB板,且有完整的电源层和地线层；每一电路层之间距离的详细规格；符合精确发送、载入、终止等请求的时间；详细的SDRAM组成规格；详细的EEPROM编程规格；特殊的标记要求；电磁干扰标记要求；可选镀金印刷电路板等。 （2)    PC-133 SDRAM 规范 相比于PC100来说，PC133规范进一步对内存提出了更高的要求：CL=3时，

74 tCK＝133MHz。随后Intel也提出了自己的PC133规范，与威盛的最大区别就在于要求将CL的参数设置成2时，内存稳定工作在133MHz的外频下。威盛和英特尔的PC133规范中都明确规定：所有符合PC133规范的内存都必须采用6层PCB板。 (3) PC-150 SDRAM 规范 这种内存并非正式发布的一个版本，它实际上就是一个超频版的内存。通常这种内存可以运行在150MHz频率CAS 3模式，或者是133MHz频率CAS2模式下。 2.DDR SDRAM 规范 DDR内存按照速度有两种方法来进行分类：第一种就是以DDRxxx这种方式命名，后边的“xxx”就表示了这个内存是以两倍于xxx的速度运行的内存；另外一种就是以PCxxxx进行命名，后边的“xxxx”就是内存的带宽。目前常用的DDR标准有以下四个： (1)    DR 200/PC 1600 此类DDR内存就是最早的一代DDR内存了。它的工作频率为200MH(由于是DDR内存，所以频率增加一倍，就是100MHz ×2，所以，这类内存是工作在200MHz的频率下的)，而工作模式为CAS 2.5。 (2)    DDR 266/PC 2100 现在最普遍见到的DDR内存，工作频率为266MHz，工作模式为CAS 2.5。

75 第3节 内存的技术发展 4.3.1 DDRII和32-bit Rambus 1. DDR II
(4) PC1066 这是RDRAM中新的一代内存，它运行在533MHz DDR之下，实际工作频率达到了1.66MHz。 (5)    PC1200 与PC1066/800类似，它的运行频率将在600MHz DDR (实际为1200MHz这个频率之下)。 第3节 内存的技术发展 最近几年微型机的硬件更新速度很快，对内存的带宽（速度）的需求越来越高，对内存的容量要求越来越大。另外，操作系统也变得越来越复杂，对内存的性能要求也将不断提高。目前，两种更先进的内存已出现，这新一代内存主要是：DDRII和32-bit Rambus。另外，随着微型机性能的不断提升，人们要求内存封装更加精致，以适应大容量的内存芯片，同时也要求内存封装的散热性能更好，以适应越来越快的核心频率。 4.3.1 DDRII和32-bit Rambus 1. DDR II bit Rambus：RIMM 4200

76 (3) DDR 333/PC 2700 正式发布的一个DDR内存版本，通过将内存频率增加到166MHz DDR(实际工作中双倍变为333MHz),CAS2.5模式。 (4) DDR400/PC3200 工作的频率200MHz的 DDR(实际工作频率为400MHz)。 3.RDRAM 规范 RDRAM 内存的命名方式和DDR内存非常相似，统一命名采用PCXXX的格式，而其中的XXX 就接近于内存实际工作频率。 (1) PC600 这是第一代的RDRAM。工作频率为300MHz DDR (也就是实际工作频率为600MHz)。 (2) PC700 也是第一代的RDRAM内存。工作频率为356MHz DDR (也就是实际工作频率为712MHz)。 (3) PC800 这也是第一代的RDRAM内存版本。工作频率为400MHz DDR (实际工作频率为800MHz)。

77 第4节 内存的安装与选用 4.4.1 内存的安装 目前主板上内存条的插槽主要是184针的DIMM插槽，使用的是184线的DDR内存条。DIMM 内存条的安装比较简单，但DIMM内存条很长，安装时要小心，不要太用力，以免损坏主板。DIMM内存条的两边是相同的，在金属引脚端有一个或两个凹缺口，对应DIMM插座上的凸棱，所以插入方向容易确定。安装DIMM内存条时，首先将内存条垂直插入对应的插槽中，然后均匀用力将内存条插到底就可以了，同时听到“咔”的一声，插槽两端的卡子就会将内存条卡住，内存条就安装到位了。拆卸DIMM内存条时，用手将内存条插槽两端的卡子向外掰开，内存条就弹出来了。

78 4.4.2 内存的选用 1.内存的容量 对于内存的容量当然越大越好，但考虑价格、够用、实用的原则，现在一般用户最好配备256MB内存。 2.注意内存的质量 内存质量的好坏，主要从以下几方面来看： (1)  内存颗粒的质量 晶圆是指那些尚未经过切割的内存片，并不是那些包上品牌外衣的内存颗粒。选用内存时要选择较大厂商生产的内存颗粒，如日本的NEC、日立、韩国的三星和现代(HY)、台湾的胜创科技、宇瞻、金邦，以及美国的Micron的内存颗粒质量都不错。但内存颗粒的品牌并非是内存条的品牌，只是表示内存条上所用颗粒的品牌，一些厂家虽然也使用上述著名品牌的内存颗粒，但由于生产内存条的工艺不同，内存条质量相差仍较大。 （2）PCB电路板的质量 PCB电路板是内存条的主体，它质量的好坏，对内存条和主机板的兼容性等都起着重要的作用。拿到一条内存条，首先要看的是PCB板的大小、颜色，以及板材的厚度（4层还是6层）等。好的电路板，外观看上去颜色均匀、表面光滑、边缘整齐无毛边，采用六层板结构且手感较重。

79 （3）内存条的制造工艺 质量好的内存条外观看上去颜色均匀，表面光滑，边缘整齐无毛边，且无虚焊、无搭焊，SPD、电阻的焊接也很整齐的，内存条的引脚(金手指)一定要光亮整齐，没有褪焊现象。 (4) 注意辨认内存上的标识 在正规生产条件下，内存条所用的芯片应该是同一型号的产品，只允许在生产批次上有微小的差别，而对于品牌型号来讲，是不允许有差别。所以要是一个内存条上采用了不同型号，甚至不同厂商的内存芯片的话，那么这肯定不是一个可靠的产品。总体上说，在内存芯片的标识中通常包括厂商名称、单片容量、芯片类型、工作速度、生产日期等内容，其中还可能有电压、容量系数和一些厂商的特殊标识在里面。可使用Software Sandra这类测试软件，读取内存条上的SPD内部的参数，根据测试结果，就可以了解内存条是否符合对应的标准，并依次检测内存条的标识是否相符。 对于内存这种高集成度的半导体产品来讲，在选用和运输中，注意保护也是很重要的。猛烈的振动和撞击，都会导致内存条折寿甚至报废，所以内存条要防摔、防振。还有一点就是防止静电对内存条的危害。人体或某些物品（尤其是电器产品）带的静电也有可能将内存的芯片击坏，所以尽量用柔软、防静电的物品包裹内存条，注意，在用手触摸它之前，要先触摸一下导体，使手上的静电放掉，拿内存条时也应轻拿轻放。

80 3.当前主流DDR内存 (1) 现代（HY） 现代DDR内存颗粒编号的含义
（ 内存类型：57表示SDRAM，5D为DDR SDRAM； （ 3---额定工作电压：空白为5V，"V"为3.3V, "U"为2.5V （ 4---内存单位容量和刷新单位：其中64为64Mbit、4K刷新；65为64Mbit、8K刷 新；28为128Mbit、4K刷新；56为256Mbit、8K刷新； （ 5---数据带宽：4为4bit，8为8bit，16为16bit，32为32bit 6---芯片组成：内存芯片内部由几个Bank组成，1、2、3分别代表2个、4个和8 个Bank，是2的幂次关系； 7--- I/O界面：1 ：SSTL_ ：SSTL_2；

81 三星的DDR内存条也是采用它自主开发的内存颗粒，市场中最常见的是DDR266和DDR333两种规格。三星内存的制作工艺相当精湛。
8--- 产品内核代号：可以为空白或A、B、C、D等字母，越往后代表内核越新； 9--- 功耗：空置为普通，L为低功耗； 10--- 封装形式：JC=400mil SOJ，TC=400mil TSOP-Ⅱ，TD=13mm TSOP-Ⅱ TG=16mm TSOP-Ⅱ； 11--- 工作速度：55 ：183MHZ、5 ：200MHZ、45 ：222MHZ、43 ：233MHZ、 4：250MHZ、33：300NHZ、L：DDR200、H：DDR266B、K：DDR266A。 (2) 三星 三星的DDR内存条也是采用它自主开发的内存颗粒，市场中最常见的是DDR266和DDR333两种规格。三星内存的制作工艺相当精湛。 (3) 宇瞻 宇瞻的主流DDR内存速度为DDR333（PC2700），产品品质好，价格不错，具有良好的性价比。 (4) KingMax胜创科技 TinyBGA技术是KingMax专利，于1998年8月开发成功。TinyBGA技术采用BT树脂以替代传统的TSOP技术，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。 早在PC100规范的SDRAM时代，kingmax内存就以优秀的性能在广大用户心中已经树立起了良好形象，现在kingmax品牌就代表着高性能和优秀品质。Kingmax DDR内存做工精良、性能出众、运行稳定、当然价格较其他品牌也要高很多。