内存100问.docx
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内存100问
引用内存知识160问
（2）——内存的频率和时序
电脑维护2009-09-2312:
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引用老头儿的内存知识160问
（2）——内存的频率和时序
（，李谦，2008-11-30修改）
说明：
这是本人的电脑学习笔记，为了阅读方便，我把《内存知识160问》分成三部分发表。
第
（1）部分是内存的类型和结构；这是第
（2）部分—内存的频率和时序；第（3）部分是内存的检测和使用。
所提出的问题，大都是我自己的问题。
也有少部分是回答网友的。
但是，还有个别问题没有肯定的答案，这些都在文中有所说明。
因此，本文谨供参考。
也希望高手给予评论指正。
目录
三．内存频率跟CPU频率的匹配方法
64.CPU是如何跟内存联系的？
65.什么是总线？
对总线的频率有什么规定？
66.前端总线的频率是如何确定的？
67.内存和CPU如何搭配才好？
68.应该如何定义内存同步？
69.为什么要求内存的频率和外频同步？
70.为什么要求做到数据频率的匹配？
71.FSB为400MHz时，可以配DDR400内存吗？
72.Intel的和AMDK7以前的CPU如何选择内存？
73.外频是200MHz时可以配DDR2-667内存吗？
74.我装的DDR333内存，为什么显示DDR266?
75.什么叫内存异步？
76.在Intel平台上如何设置内存异步？
77.BIOS中的“FSBStraptoNorthBridge”是什么意思？
78.Intel的CPU超频后，内存如何设置？
79.FSB是533MHz，内存是DDR400，为什么显示133MHz?
80.AMDCPU的内存控制器是怎样设置的？
81.AMDK8以后CPU的内部频率是怎样分布的？
82.AMDCPU的内存控制器是怎样工作的？
83.使用AMDK8CPU时，如何选择内存？
84.请列表给出AMD平台中的分频系数！
85.在AMD的CPU超频后如何选择内存？
86.在BIOS中设置的内存频率一定要跟实际安装的内存一致吗？
87.DDR2-800内存，为什么显示的频率是380MHz？
88.DDR2-667内存，超频后，为什么频率是341MHz?
89.为什么外频由200超到230后，稍一超频就死机？
90.“前端总线：
内存”是“CPU/9”是什么意思？
91.什么是双通道内存技术？
92.请介绍双通道原理
93.组成双通道内存时，应该注意哪些问题？
94.组成双通道时，对内存同步还有要求吗？
95.在FSB=1066的平台上用两个DDR2-533双通道可以吗？
96.怎么能知道自己电脑上的内存是双通道？
四．内存的延时和时序
97.什么是内存的延时和时序？
98.CPU是如何从内存提取数据的？
99.什么是物理存储器和地址空间？
100.每一个Cell都有一个地址编码吗？
101.内存的寻址过程是怎样的？
102.什么是标准内存时序？
103.时序的单位是什么？
104.第1个延时CL的含义是什么？
105.第2个延时tRCD的含义是什么？
106.第3个延时tRP的含义是什么？
107.第4个延时tRAS的含义是什么？
108.CL值大就是延迟时间长吗？
109.什么是突发长度？
110.内存延时参数还有哪些？
111.什么是存取时间？
112.什么是总延迟时间？
113.内存的频率和延迟有什么关系？
114.频率和时序哪个比较重要？
115.如何调节时序？
116.内存的电压可以调节吗？
（以下是正文）
三．内存频率跟CPU频率的匹配方法
64.CPU是如何跟内存联系的？
答：
Intel生产的CPU和AMD在K7以前的CPU都是通过北桥跟内存相联系的。
为了满足处理数据的高速度，CPU的主频越来越高，通常是外频的八九倍乃至二十几倍。
这样的高速度，电脑的其他部件当然承受不了。
因此，它是用外部总线通过北桥跟外界（包括内存）联系的，我们把CPU跟北桥之间的总线称为前端总线。
65.什么是总线？
对总线的频率有什么规定？
答：
所谓总线是指把信息由一个端点传输到另一个端点间的部件和连接线。
除了前端总线外，还有内存总线、AGP总线、PCI总线、USB总线等，见下图。
这些总线都受不同的协议或标准相约束，因此，对频率也有不同的要求，例如，内存总线频率，在一般情况下是等同于外频的，即要求通过它的频率不要超过其内存核心频率（除非你做内存异步设置）；PCI总线要求33MHZ；PCI-E总线的时钟频率是100MHz；AGP总线要求66MHz；USB总线要求48MHz等等。
这些分频工作都是由北桥来完成的。
我画的这个总线原理图是前几年最流行的总线图。
不过，目前已经落伍了，比如，AGP总线已经逐步被更为先进的PCI-Express总线所取代；接在南桥的PCI插槽，过去被称为万能插槽，数量一般不少于6个。
目前，也今非昔比了，PCI插槽大都被长短各异的PCI-E插槽所取代了，一般都被减少到了两三个了。
在AMD生产的CPU中，把内存控制器也包括进去了，因此，前端总线也就不存在了。
另外，在有些主板中的芯片，已经把北桥芯片和南桥芯片合二为一了，等等。
因为下图是经典的总线图，最有代表性，所以，还是把它画出来做解说。
图8计算机各种总线
66.前端总线的频率是如何确定的？
答：
在早期，例如使用SDRAM内存的时代，没有前端总线（FSB）的概念，当时所谓的前端总线频率就是指外频（CPUHostFrequency），二者没有严格的区分。
时至今日，还是经常看到有的资料上把二者混谈。
后来，为了提高整个电脑的运行速度，要求CPU的对外总线（即后来称为前端总线的总线）必须有较高的速度，二者才有了明确的区分。
在Intel生产的CPU中，前端总线频率是外频的4倍；AMD的CPU在K7及以前，前端总线频率是外频的2倍。
但是，自K8以后，AMD的CPU把内存控制器设置在CPU内部了，前端总线的概念也就不存在了。
67.内存和CPU如何搭配才好？
答：
计算机系统中存在形形色色的总线，这不可避免带来总线速度匹配问题，其中最重要的是前端总线（FSB）和内存总线的速度匹配问题。
理论上说，二者是否匹配要考虑两个因素：
一是要求内存（频率）同步；另一个是要求带宽匹配。
内存（频率）同步就是要求内存核心频率与CPU外频相等。
例如，对于前端总线为800MHz的IntelCPU来说，其外频是200MHz，所配的内存核心频率也应该是200MHz的。
因此，如果配DDR内存，就应该配DDR400内存才算内存同步。
如果配DDR2内存，应该配DDR2-800的内存，才算内存同步。
带宽匹配就是说，要求内存的数据频率跟前端总线的频率相等，或者说是要求内存的带宽等于前端总线的带宽，以免造成资源的浪费。
对于前端总线是800MHz的CPU来说，它的带宽是6400MB/s。
你如果只配一个DDR400内存，频率是同步了，但是，带宽仅有3200MB/s，还不能满足带宽的要求，因此，在这种情况下，应该用两个DDR400的内存组成双通道，或者采用一个DDR2-800内存，使内存的数据频率带宽也达到6400MB/s，才算带宽匹配。
68.应该如何定义内存同步？
答：
我在网上查阅过大量资料，几乎都是说：
内存的时钟频率跟外频相等就是内存同步。
我认为这是在使用SDRAM和DDR内存时代的定义，对DDR2内存来说，这个定义就有问题了。
例如，在Intel平台，当FSB等于800MHz时，外频等于200MHz。
若采用DDR2内存时，如果还沿用外频：
内存时钟频率=1:
1的关系选内存的话，就应该选DDR2-400。
可是，这样选内存是错误的。
如果你不做异步设置，电脑肯定会蓝屏。
因为DDR2-400的核心频率仅有100MHz，它承受不了200MHz外频的冲击。
正确的选择应该是DDR2-800，即对DDR2内存来说，外频：
内存时钟频率=1:
2才是内存频率同步的。
因此，我认为，为了也适应DDR2内存，似乎应该说“内存的核心频率（而不再是时钟频率）与外频相等就是内存同步”才对。
详细说明请参考本人写的另一篇文章《内存与CPU频率匹配方法的探讨》）
69.为什么要求内存的频率和外频同步？
答：
因为内存的核心频率（CoreFreconcy）表示它能承受的最高频率，如果加给它的频率超过这个值时（俗称“超频”），内存将不能稳定地工作，它就会“罢工”，主要表现是蓝屏。
但是，如果加给内存的频率小于它的允许值时，内存还是可以正常工作的，只是大材小用而已。
例如，当IntelCPU的前端总线频率是400MHz（外频应该是100MHz）时，如果选用DDR200甚至是DDR333的内存时，内存条是可以正常工作的。
这是因为DDR200内存条的工作频率是100MHz，恰好等于加给内存条的外频频率；而DDR333内存条的工作频率是166MHz，高于加给它的外频频率（100MHz），当然能正常工作。
只是有点“大材小用”而已。
总之，对内存的最基本要求是它的核心频率必须等于或稍大于外频，否则，不能保证正常工作。
70.为什么要求做到数据频率的匹配？
答：
前端总线（FSB）与内存匹配与否对整套系统影响最大，最理想的情况是前端总线带宽与内存带宽相等，或做到内存的数据总线频率等于或稍大于前端总线频率，据介绍，这个比例可以是1:
1、5:
4或4:
3。
如果主板是采用Intel的CPU，且其FSB是400MHz的话，从数据传递角度看，最理想的办法是采用两个DDR200的内存，组成双通道，因为这样配合时，内存同步（外频和内存的核心频率都是100MHz），数据频率也是跟FSB相配合的（双通道的数据频率跟前端总线频率相等，都是400MHz）。
但是，如果只选择一个DDR200的内存条就是不合理的，因为这样选，从频率的角度看，内存频率是同步的。
但是，前端总线频率是400MHZ，而内存数据总线只有200MHz的速度，内存的速度比CPU的前端总线慢了一半，理论上说：
CPU有一半时间要等内存传数据过来才能处理数据，等于内存拖了CPU的后腿，或者说内存是数据流通的带宽“瓶颈”。
71.FSB为400MHz时，可以配DDR400内存吗？
比如ddr2800的条子
核心频率200
工作频率400
等效频率800
答：
可以，只不过这样搭配时，内存条是“大材小用”。
因为DDR400本来可以工作在200MHz下，现在让它承受的频率只有100MHz，当然没有问题。
另外，它的数据传输能力是3200MB/s，现在只有1600MB/s的工作量，它当然能胜任愉快。
在FSB=400MHz的情况下，采用两只DDR200组成双通道,或者用一只DDR2400的内存条都是比较理想的选择。
因为这样搭配，不但能满足频率同步的要求，也能满足带宽相等的要求。
72．Intel的和AMDK7以前的CPU如何选择内存？
答；配置内存时，就是根据外频和前端总线的频率选定的。
大原则在上面已经介绍过了。
作为小结，根据我自己的理解，整理出了了一个如何根据CPU的频率选择内存的表，谨供参考。
至于AMD公司K8以后的CPU，如何跟内存搭配，请见第84问及其附表。
注：
AMDK8以后的CPU如何选择内存，见第84问及其选择表格。
73.外频是200MHz时可以配DDR2-667内存吗？
答：
在Intel平台上，如果你的主板是支持DDR2的，最好是配DDR2-800的内存，因为只有这样才是内存同步、带宽匹配。
如果你的主板是支持DDR内存的，则应该配DDR400的内存，这样配也可以满足内存同步的要求。
但是，用一个DDR400不能满足带宽相等的要求，所以，最好用两个DDR400组成双通道。
当然，在支持DDR2的主板上，用一个DDR2-667内存也不是不可以，但是，你应该在BIOS中进行内存异步设置。
比如，可以在BIOS的“DRAM频率”项，选“3.33”或直接选“DDR2-667”即可。
主板不同，在BIOS中的选项名称可能不同。
74.我装的DDR333内存，为什么显示DDR266?
答：
这是一位网友的提问。
他说：
主板的FSB是533MHz，安装的是DDR333内存，为什么检测结果是DDR266?
其实，内存的频率只是表示它能够耐受的频率，不是说它是DDR333时，它的工作频率必然就是166MHz，因为内存的实际工作频率的大小是由外频决定的，内存只是一个被动的接受者。
你说你的CPU是Intel产的，主板上的FSB=533MHz，如此说来，外频为533MHz/4=133MHz，通过内存的实际频率也是133MHz,即相当DDR266。
所以，你说的情况是属于正常的。
只是内存有点“大材小用”。
当然，你也可以在BIOS中进行内存频率设定，比如把“外频：
内存频率”设置成“1:
1.33”或直接把内存频率设置成“DDR333”都可以,如果主板有这种设置项目的话。
如果你的CPU允许、PCI总线频率和AGP频率也都可以锁定的话，还可以提高外频至166MHz，你的内存的速度就可以提高到166MHz，也就会显示为DDR333了。
75.什么叫内存异步？
答：
在一般情况下，内存工作时有两种工作模式，一种是同步工作模式，此模式下，内存的实际工作频率与CPU外频一致，这是大部分主板所采用的默认内存工作模式，也是比较稳定的工作模式。
另外一种是异步工作模式，这样允许内存的工作频率与CPU外频可存在一定差异，它可以让内存工作在高出或低于系统总线速度下工作。
什么情况下需要采用异步模式呢？
比如，你有一个老内存，舍不得把它丢弃，就可以采取异步模式，通过BIOS设置，把内存总线的工作频率降低一些，当然，这是以牺牲速度为代价的；又如，你准备更新内存，希望把内存的速度提高一些，也可以通过BIOS设置，把内存总线的工作频率提高一些。
当然，在大多数情况下，采取内存异步的原因，是为了适应超频的需要。
76.在Intel平台上如何设置内存异步？
答：
在早期的主板上，设置内存异步时，没有分频系数的概念，但是，允许外频和内存的核心频率有±30MHz频率差值。
DDR内存出现以后，为了适应内存异步的需要，提出了分频系数的概念。
分频系数是指CPU的外频跟内存的时钟频率之比（CPU/DRAMFrequencyRatio或CPU:
DRAMClockRatio），这个值的取值范围是由主板定的，大致有1∶1、1∶1.33、1∶1.66或2:
3、3:
4、4:
3、5:
4等。
例如，当外频由200MHz超到250MHz时，如果在BIOS设置时，选分频系数是5:
4，就意味着实际通过内存的频率是250MHZ×4÷5=200MHz。
外频升高了，但是，通过内存的频率未变，这就可以不更换内存了。
当DDR2内存出现以后，在主板上，一般不再用比值来表示，而是用系统内存倍数（SystemMemoryMultipller）表示，例如技嘉（GIGABYTE）的P31主板，其选值有：
“Auto”、3.33、4.0+、2.00、2.40、2.50、3.0等。
例如，当外频是200MHz，且选用DDR2-800内存时，如果你选的倍数是“3.33”倍时，这时BIOS的“MemoryFrequency”项就显示为667，即相当DDR2-667。
也有一些主板（如华硕M2N-E）则是直接用DDR2-667、DDR2-800的方式表示的。
从BIOS的设置看，主板是不允许内存超频使用的。
77.BIOS中的“FSBStraptoNorthBridge”是什么意思？
答：
华硕主板的BIOS中就有这个选项，是“外频绑定”的意思，原意是把FSB绑定在北桥，其实是用来控制内存的分频比例的。
由选定的内存标准频率级别（DRAMFrequency）除以这个选项设置的数字，即可得出当前的分频比例。
例如，当你在“DRAMFrequency”项中设置为533、在“FSBStraptoNorthBridge”中设置为“400”时，就有533/400=1.3325，因此，533MHZ×1.3325≈710MHz，这相当是DDR3-1420。
78.Intel的CPU超频后，内存如何设置？
答：
为了避免内存成为超频的“瓶颈”，在实施超频之前，都是要在BIOS对内存的分频比进行设置，使内存总线维持在某个频率。
当然，你也可以更换内存，使之适应这个频率。
例如，当CPU的外频是200MHz时，其内存的配置可能是一个DDR400或由两个DDR400组成的双通道，也可能是一个DDR2-800，也可能由两个DDR2-800组成双通道。
当你想把频率超至266MHz时，原配的内存就可能承受不了这样大的频率了。
怎么办？
第一个办法是更换内存，在DDR中，没有DDR533这个系列，要换，只好更换为DDR2-1066的内存。
当然，还要看主板是否支持。
第二个办法就是在BIOS中进行内存的频率设置。
比如，把分频系数设定为4:
3，这时的内存（核心）频率等于266MHz×3÷4=200MHz，对DDR内存来说，它的时钟频率仍是200MHz；对DDR2来说，它的时钟频率仍是400MHz。
如此一来，原有的内存就可以继续工作了。
79.FSB是533MHz，内存是DDR400，为什么显示133MHz?
答：
在Intel平台，外频是533MHz/4=133MHZ的话，与之匹配的内存应该是DDR266。
但是，实际装的是DDR400，因此，如果你不做异步设置的话，在CPU-Z上显示的DRAM频率仍然是133MHz，你装的DDR400是大材小用。
因为DDR400只是表示它可以承受200MHz的频率，可是你的主板只能加给它133MHz的频率，所以，CPU-Z也只好如实反映了。
如果你的主板的分频系数有1:
1.5的话，你也可以做内存的异步设置，这时内存的频率就可以达到200MHz了。
可惜没有这样的主板。
80.AMDCPU的内存控制器是怎样设置的？
答：
传统的计算机系统其内存控制器位于主板芯片组的北桥芯片内部，CPU要和内存进行数据交换，需要经过“CPU--北桥--内存--北桥--CPU”五个步骤。
在此模式下，数据经由多级传输，数据延迟显然比较大。
从而影响计算机系统的整体性能；而AMD的K8系列CPU内部则整合了内存控制器（见下图），CPU与内存之间的数据交换过程就简化为“CPU--内存--CPU”三个步骤，省略了两个步骤。
在AMD的K8以后的CPU中，前端总线不存在了，跟北桥相连的总线改称HT总线了，这个总线除了不跟内存联系外，其它的作用跟原前端总线的任务是相同的。
这种结构和传统的内存控制器方案相比显然具有更低的数据延迟。
这样一来系统的整体性能也得到了提升
初期，CPU内部整合内存控制器只能使用特定类型的内存，而且对内存的容量和速度也有限制。
目前，这些问题已经解决了。
图9AMD的内存控制器
81.AMDK8以后CPU的内部频率是怎样分布的？
答：
由上图可见，时钟频率由时钟频率发生器产生后供给CPU，并作为它的基本时钟频率（外频）。
这个频率乘以倍率就是CPU的主频；乘以HT的倍率就是HT总线的频率。
即有
CPU的主频=外频×倍频
和HT总线频率=HT外频×HT倍频
CPU的倍频一般是被锁定的。
但是，HT前端总线的频率是可以灵活调节的。
一般说来，绝大多数SocketAM2主板都提供了1×、2×、3×、4×和5×的HT总线倍频设置，少数主板用固定的频率200/400/600/800/1000MHz表示。
82.AMDCPU的内存控制器是怎样工作的？
答：
内存的运行频率是受CPU的内存控制器控制的。
具体说，如果你在主板的BIOS中对内存的规格（如DDR400、DDR2-667）作了设定以后，计算机就会根据你的设定和CPU的主频情况，首先计算出一个内存分频倍数（Divider）,然后再根据这个倍数计算出应该分配给内存的频率。
人们也可以根据一定规律，用手工的方法计算出它供给内存的工作频率是多少。
下面将作详细介绍。
内存控制器的这种功能称作内存控制器的分频（也称除频）效应。
这和IntelCPU的分频作用是完全不同的了。
目前主流的AMDCPU都在内部集成了内存控制器，所以无论搭配什么主板，其内存分频机制都是一定的。
每一个确定了硬件配置的AMD平台都有其固定的内存分频系数，这些系数影响着内存的实际运行频率。
83.使用AMDK8CPU时，如何选择内存？
答：
AMDK8CPU及以后，内存跟FSB完全无关了，集成在CPU中的内存控制器（Memorykontroller）自动管理内存（包括自动设置倍频）了。
那么，人们该如何选择内存呢？
选择好内存，并且在BIOS的“MemoryClockFrequency”中做过设置后，如何知道加给内存的信号的时钟频率呢？
现在介绍计算方法如下：
⑴首先计算出内存控制器自动设置的分频倍数DIV：
DIV=CPU的标称主频÷你在BIOS中设置的内存时钟频率
内存经常是以诸如“DDR-400”、“DDR2=800”等形式出现的，把DDR或DDR2后面的数字除以2就是时钟频率值。
当然也可以设置为“Auto”。
如果DIV的计算结果不是整数，则进为整数，例如，将7.4为8。
⑵知道了内存分频倍数DIV以后，内存的实际时钟频率用下式计算：
内存的实际时钟频率=CPU的实际主频÷内存的分频倍数
计算结果出来后，你就可以判断你所选择的内存是否合适了。
例1:
CPU是AMD速龙（Athlon）643200+,主频是2.0GHz，主板外频是200MHz时，如果打算选用DDR400的内存并在BIOS做这样的设置时，问：
⑴分频倍数是多少？
⑵通过内存的实际频率是多少？
解：
⑴因为CPU的主频等于2000MHz；DDR400的时钟频率等于400MHz/2=200MHz，所以，内存的分频倍数DIV=2000MHz÷200MHz=10;
⑵通过内存的实际总线频率=2000MHz÷10=200MHz，即内存的频率没有被“超频”，内存同步。
因此，选择DDR400内存是可以的。
当然，如果主板允许，也可以用两个DDR400组成双通道。
以增大数据传输速度。
例2:
CPU是闪龙3200+,主频是1.8GHz，主板外频是200MHz时，如果选用DDR2-800的内存时，问：
⑴分频倍数数是多少？
⑵通过内存的实际时钟频率是多少？
解：
⑴分频系数DIV=1800MHz÷400MHz=4.5,应向上取为5;
⑵通过内存的实际时钟频率=1800MHz÷5=360MHz。
内存降格使用为DDR2-720。
因为内存的频率是向下兼容的，所以，这样配置也是可以的。
84.请列表给出AMD平台中的分频系数！
答：
由上述例题可以看出，对于K8以后的AMD平台来说，只要知道CPU的标称主频和你在BIOS中对内存的设置（是DDR多少号还是DDR2多少号？
）这两项，就完全可以计算出分频系数DIV，而不管你实际装入的内存是什么。
下表就是我根据不同的CPU标称主频和不同的内存设置，计算出来的DIV值表。
供参考。
知道了分频系数DIV以后，就很容易计算出加给内存的实际频率了：
实际加给所装内存的工作频率=CPU的实际主频÷DIV
这里说的”CPU实际主频”这样取：
如果你没有对CPU超频，它就是标称主频。
表中给出的“时钟频率”就是没有超频情况下加给内存的工作频率。
如果你把CPU超频了，那么，”CPU实际主频”就是超频后的主频。
还应该对这个表做以下说明：
⑴表中的“分频”二字，代表DIV的值
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