名词解释:内存位宽 计算机接口和通讯名词解释

作者&投稿:弘邱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
关于内存Bank的探讨 目前很多人对内存Bank(电脑系统与内存之间数据总线的基本工作单位)都有一种误解,认为单面内存就是单Bank,双面内存就是双Bank的。其实这种观念是不对的,内存的Bank(指物理Bank)数和内存颗粒的面无关,它们之间有什么联系呢?

要讲清这个问题,就要提到内存的逻辑Bank,下面就给大家介绍一下物理Bank和逻辑Bank的概念。在介绍之前,我们先简单看一下现在市场上的DRAM内存产品.现在市场上的内存主要有:SDRAM、DDR SDRAM及Rambus。其中Rambus内存的控制器和前两者不同,且内部Bank和前两者也不同,将在后面单独介绍。先主要介绍SDRAM和DDR SDRAM的Bank问题,因为SDRAM就内核、Bank结构而言,和DDR SDRAM没有什么区别,这里作为一个整体来讲。逻辑Bank及其结构内存芯片存储数据的基本单位是bit(位),而进行寻址的基本单位则是Byte(字节),一个Byte就等于8bit。大家知道,在平面坐标系中,要确定一个点就要先找到它的横坐标和纵坐标。而在内存中数据的定位也很相似,内存中的数据结构就是一个大的数据阵列,为了便于理解,我们把它假想成一个大的表格,前面我们提到的平面坐标系中的点,在这里我们可以理解为经过定位后的单元格,当然在一个单元格中不是只有1bit的数据,而是由多个bit组成一个组放在单元格内,这里一个单元格我们可以称作一个组,这个单元格的位数也就是内存逻辑Bank的位宽。在进行数据读取时,先进行行的选定,再进行列的选定,最后再从这个单元格中读取出所需要的数据。而这由许许多多的单元格组成的大表我们就可以理解成逻辑Bank,当然因为制造工艺及数据寻址的原因,不可能让这个表格无限大,一般内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造,即多逻辑Bank。随着内存芯片容量的不断增加,逻辑Bank数量也在不断增加,早期的16Mbit之类的芯片采用的还是两个逻辑Bank的设计,现阶段常见内存芯片的Bank一般为4个(不包括Rambus),这点大家可通过内存条的编码进行识别。内存芯片设计时在一个时钟周期内只允许对一个逻辑Bank进行操作(实际上内存芯片的位宽就是逻辑Bank的位宽),而不能对所有逻辑Bank同时操作。所以逻辑Bank的地址线是通用的,只要再有一个逻辑Bank编号加以区别就可以了。内存芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据,并不是内存芯片里所有单元的数据能够一次全部读出。为了加深大家对逻辑Bank的理解,我们来看看一个单芯片的逻辑Bank示意图这里不用过于注意结构细节,只需要看看4个内存阵列。从图中可以很清楚地看到这个芯片是一个Bank数为4的芯片,其列和行分别为4096和2048,而逻辑位宽是4bit,将这三者相乘就是这个逻辑Bank的容量,这里是4096×2048×4 bit =32Mb。再乘以Bank的数量,则芯片的容量就可以算出来了,这里很显然是4个Bank,那么芯片的容量就是128Mb了。用虚线框起来的就是一个完整的逻辑Bank。可见一个Bank由内存阵列、传感放大器、一个行解码器、一个列解码器组成。

物理Bank了解了逻辑Bank后,接下来我们简单看看物理Bank,物理Bank的含义就是指内存和主板北桥芯片之间传递数据的通道,自586以后的CPU数据总线均为64bit位宽,而CPU一次只能对一个物理Bank进行访问,所以一般情况下我们就把64bit作为一个物理Bank(Physical Bank),在前面我们已经讲过了逻辑Bank,所以在这里我给大家讲一下如何自己算出物理Bank,大家就会非常好理解了。由于CPU一次只能打开一个物理Bank,在单芯片上也只能打开一个逻辑Bank,这样我们就知道逻辑Bank的位宽也就是单芯片的位宽了,我们把芯片的数据宽度和芯片的数量相乘再除以64就得到了内存条的物理Bank数了,即内存的Bank数=数据宽度×芯片数量/64。现在大家初步明白了内存的物理Bank和内存的面数无关了吧?后面我还会举例说明。在大概了解了SDRAM和DDR内存的物理Bank及逻辑Bank之后。

下面我们来简单了解一下Rambus的Bank情况。Rambus的Bank为了讲解方便,下面以PC800 Rambus为例。Rambus不再采用SDRAM和DDR内存的并联技术,而是采用了更先进的串联技术。就现阶段而言,PC800 Rambus使用400MHz的16位总线,在一个时钟周期内可以在上升沿和下降沿同时传输数据,实际操作频率为400MHz×2=800MHz,理论带宽为16bit×2×400MHz/8=1.6GB/s,再配合850主板芯片的双通道模式,可以达到3.2GB/s的数据带宽。这也是大家熟知的高带宽,而它最重要的优势在于其逻辑Bank上,就现阶段的主流 Rambus来说,其逻辑Bank数高达32个,拥有更多的Bank数则意味着具有较少的Bank冲突,寻址流更加短暂随意。另外还可以提高寻址命中率和降低潜伏周期。当然,更多的Bank也使Rambus的制作模具制造更复杂,也就增加了成本。于是RAMBUS随后又推出了4i 架构的DRDRAM——在每个颗粒芯片上只有4个Bank。

SDRAM、DDR和DDRⅡ的总线位宽为64位,RDRAM的位宽为16位。而这两者在结构上有很大区别:SDRAM、DDR和DDRⅡ的64位总线必须由多枚芯片共同实现,计算方法如下:内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量(假定为单面单物理BANK);如果内存芯片的位宽为8位,那么模组中必须、也只能有8颗芯片,多一枚、少一枚都是不允许的;如果芯片的位宽为4位,模组就必须有16颗芯片才行,显然,为实现更高的模组容量,采用高位宽的芯片是一个好办法。而对RDRAM来说就不是如此,它的内存总线为串联架构,总线位宽就等于内存芯片的位宽。
双通道内存的数据位款就变成了128bit

电脑名词解释:数据位宽度~

位宽就是内存或显存一次能传输的数据量。简单地讲就是一次能传递的数据宽度,就像公路的车道宽度,双向四车道、双向六车道,当然车道越多一次能通过的汽车就越大,所以位宽越大,一次性能舆的数据就越多,对显卡来说对性能的提高很明显。
显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。
所谓的内存带宽,指的也就是内存总线所能提供的数据传输能力,但它决定于内存芯片和内存模组而非纯粹的总线设计,加上地位重要,往往作为单独的对象讨论。

中断:是一个用户级别的程序操作要调用系统级别的程序,就是低级别的要调用高级别的。
全双工:就是两边都可以互相同时发送数据,如手机
半双工就是单向的如pp机,发报机。
1.总线的概念:

多个功能部件共享的信息传输线称为总线。采用总线结构便于部件和设备的扩充,使用统一的总线标准,不同设备间互连将更容易实现。

2.总线的分类:

总线分为内部总线、系统总线和外部总线。内部总线指芯片内部连接各元件的总线。系统总线指连接CPU、存储器和各种I/O模块等主要部件的总线。外部总线则是微机和外部设备之间的总线。

3.系统总线:

⑴数据总线DB(Data Bus):用于CPU 与主存储器、CPU 与I/O 接口之间传送信息。数据总线的宽度(根数)决定每次能同时传输信息的位数。因此数据总线的宽度是决定计算机性能的主要指标。计算机总线的宽度等于计算机的字长。目前,微型计算机采用的数据总线有16位、32位、64位等几种类型。

⑵地址总线AB(Address Bus):用于给出源数据或目的数据所在的主存单元或I/O端口的地址。

⑶控制总线CB(Control Bus):用来控制对数据线和地址线的访问和使用。

4. 常用的总线标准

常用的总线标准有:ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线。目前微机上采用的大多是PCI总线。

5. 系统总线的性能指标

⑴总线的带宽:指的是单位时间内总线上可传送的数据量。

⑵总线的位宽总线的位宽指总线能同时传送的数据位数。

⑶总线的工作频率:工作频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越宽。

总线带宽=总线位宽/8×总线工作频率 MB/s

并口又称为并行接口。目前,并行接口主要作为打印机端口,采用的是25 针D 形接头。所谓“并行”,是指8 位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,数据也就容易出错。
串口叫做串行涌冢�衷诘腜C 机一般有两个串行口COM 1 和COM 2 。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。 虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通信时,应使用串行口。通常 COM 1 使用的是9 针D 形连接器,也称之为RS-232接口,而COM 2 有的使用的是老式的DB25 针连接器,也称之为RS-422接口,这种接口目前已经很少使用。
一、 并行接口


并行接口又简称为“并口”。目前,计算机中的并行接口主要作为打印机端口,使用的不再是36 针接头而是25 针D 形接头。所谓“并行”,是指8 位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送的线路长度受到限制 ,因为长度增加,干扰就会增加,数据也就容易出错。现在有5 种常见的并口:4 位、8 位、半8 位、EPP 和ECP,大多数PC 机配有4 位或8 位的并口,支持全部IEEE1284 并口规格的计算机基本上都配有ECP 并口。


标准并行口指4 位、8 位和半8 位并行口。4 位口一次只能输入4 位数据,但可以输出8 位数据;8位口可以一次输入和输出8 位数据。EPP 口(增强并行口)由Intel 等公司开发,允许8 位双向数据传送,可以连接各种非打印机设备,如扫描仪、LAN 适配器、磁盘驱动器和CD-ROM 驱动器等。ECP 口(扩展并行口)由Microsoft 、HP 公司开发,能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址,在多任务环境下可以使用MA(直接存储器访问)。目前几乎所有Pentium 级以上的主板都集成了并行口,并标注为Par-allel 1 或LPT 1,这是一个25 针的双排针插座。


2.中断处理方式


在这种方式下,CPU 不再被动等待,而是一直执行其他程序,一旦外设交换数据准备就绪,就向CPU提出服务请求。CPU 如果响应该请求,便暂时停止当前执行的程序,执行与该请求对应的服务程序,完成后,再继续执行原来被中断的程序。中断处理方式的优点是显而易见的,它不但为CPU 省去了查询外设状态和等待外设就绪的时间 ,提高了CPU 的工作效率,还满足了外设的实时要求。但是需要为每个设备分配一个中断号和相应的中断服务程序,此外还需要一个中断控制器(I/O 接口芯片)管理I/O 设备提出的中断请求,例如设置中断屏蔽 、中断请求优先级等,这样将会加重系统的负担。此外中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断,启动中断控制器,还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行,系统的工作量很大,这样如果需要大量数据交换,系统的性能会很低。

3.DMA(直接存储器存取)传送方式


DMA 最明显的一个特点是采用一个专门的硬件电路——DMA 控制器控制内存与外设之间的数据交流,无须CPU 介入 ,从而大大提高了CPU 的工作效率。在进行DMA 数据传送之前,DMA 控制器会向CPU 申请总线控制权。如果CPU 允许,则将控制权交出,因此在数据交换时,总线控制权由DMA 控制器掌握,在传输结束后,DMA 控制器将总线控制权交还给CPU,所以现在采用DMA 方式的设备CPU 占用率都比较低。


不过由于计算机的外围设备品种繁多,而且大多采用了机电传动设备,因此现在CPU 在与I/O 设备进行数据交换时仍存在以下问题:


(1)速度不匹配。I/O 设备的工作速度要比CPU 慢许多,而且由于种类的不同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。


(2)时序不匹配。各个I/O 设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传输数据,无法与CPU 的时序取得统一。


(3)信息格式不匹配。不同的I/O 设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种,也可以分为二进制格式、ACSII 编码和BCD 编码等。


(4)信息类型不匹配。


以上这些问题都是造成计算机实际使用效率不高的重要原因。

二、串行接口


计算机的标准接口叫做串行接口,简称为“串口”。现 在的PC 机一般有两个串行口COM 1 和COM 2 。串行口不 同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位 地传送出去的。 虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长, 因此若要进行较长距离的通信时,应使用串行口。通常 COM 1 使用的是9 针D 形连接器,而COM 2 有的使用的是 老式的DB25 针连接器。




三、USB 接口


USB 即“Universal Serial Bus ”,中文名称为通 用串行总线。这是近两年逐步在PC 领域广为应用的新型接口技术。理论上讲,USB 技术由3 部分组成:具备USB 接口的PC 系统、能够支持USB 系统软件和使用USB 接口 的设备。


自从微软推出Win9x 以后,USB 进入实用阶段。据 Dataquest 公司统计结果显示,仅1999 年全球已有1 亿台USB 设备售出,而这个数字到2000 年已增加到1 亿 5000 万台,预计到2001 年这个数字至少还会在这个基础上翻一番。


USB 设备有两种不同的连接器,称为A 系列和B 系 列。A 系列连接器主要是为那些要求电缆保留永久连接 而设计的,比如集线器、键盘和鼠标。大多数主板上的 USB 接口都是A 系列连接器。B 系列连接器是为那些需要可以分离电缆的设备二设计的。如打印机、扫描仪、Modem 等。物理的USB 插头是小型的,与典型的串 口或并口电缆不同,插头不是通过螺丝和螺母连接。


理论上USB 可以串列连接127 个设备,但在实际应用测试中,也许串联3 ~4 个设备就已经力不从心了。

而且,作为USB 产品本身,只有键盘具备输入、输出双头设计,其 他产品一律只有一个输入接口,所以就无法再连接另外一个USB 设 备。此时如果需要进行多个USB 设备的连接,就需要一个连接的桥 梁——USB HUB 。


目前的ATX 主板一般只有两个内建的USB 接口(815E 芯片组将 此数量提升了一倍),但要连接4 个甚至4 个以上的USB 设备就必 须加装USB HUB,通过USB HUB 来扩充USB 接口数量。



USB HUB 可以连接USB 设备,同时也可以串接另外一个USB HUB 。但是USB HUB 连续串接时不能超过三个,也就是说,不能 在第3 个被串联的USB 接口上再串接USB HUB 。


USB HUB 的安装步骤如下:


首先应开启主板上的USB 接口。检查 CMOS SETUP 中的USB 选项,如果是选择为 Disabled,请将此选项改成Enabled,存 储后进入Windows 便可找到USB 控制器。一 般的HUB 有一对二、一对四和一对五3 种 类型。所谓一对二,就是通过原来的一个 USB 接口,扩充出两个USB 接口。说是一 对二,但由于会占用原先的一个USB 口, 因此虽然扩充出两个接口,但实质上只多出一个USB 接口。依此类推,一对四便可多出三个USB 接口,而一对五则可多出四个USB 接口(接口越多HUB 的价格当然也就越高,相应的耗电量也会增加)。以一对四的USB HUB 安装举例,这种USB HUB 有1 个输入接头和4 个输出接头。输出接头与输入接头的形状不一样,很容易区分。


同时,随HUB 一般都会提供一条连接USB 装置的导线,导线接头一端用来连接USB 装置(或USB HUB)的输入端。导线的另一端接头则是用来与USB HUB 输出端连接的部分,依次对接安装就可以了。值得注意的是,现在许多USB 设备本身已经具备了USB HUB 的功能。比如某些显示器,其机壳背面有4 个USB输出接头(当然,还有一个是USB 输入接头),所以这台显示器也可承担一个USB HUB 的责任。还有一点就是电源,一对二的USB HUB 通常没有外接电源,而一对四的USB HUB 则大部分附带电源适配器,不过一对四的USBHUB就算不接电源,也是可以工作的,只是每个接口只能供电约100mA 左右,而一旦接上电源适配器,则可提升至500mA 左右。


目前最新的USB 标准为USB 2.0,它与上一版本的最大区别就是速度大幅提升。USB 2.0 数据传输率将达到480Mbit/s,整整比USB 1.1 超出40 倍。同时USB 2.0 保持了很好的兼容性,数据电缆和接口与以前的接口相同。换言之,USB 2.0 设备可以插在USB 1.1 接口上,而USB 1.1 设备也能够插在USB 2.0接口上使用。


时至今日,USB 已经在PC 机的多种外设上得到应用。输出设备方面 ,包括扫描仪、数码相机、数码摄像机、音频系统、显示器等等。扫描仪、数码相机和数码摄像机是最早使用USB 技术的产品,这几种产品主要还是利用USB 的高速数据传输能力。输入设备方面,USB 键盘、鼠标器以及游戏杆都表现得极为稳定,很少出现问题。此外还有DSL 的USB “猫”、IOMEGA 的USB ZIP 驱动器以及eTek 的USB PC网卡等等。如今越来越多的笔记本电脑都带有USB 接口,这并不是说笔记本电脑可以从USB 接口中获得多大的好处,关键在于那些经常在台式机和笔记本电脑之间传输数据的用户,可以使用USB 接口提高工作效率。

四、IEEE 1394 接口


IEEE 1394 接口具有高速、可热插拔等特点,在视 频系统中被广泛应用。由于电脑的飞速发展,现在已经在PC 机上看到1394 的身影了,如技嘉推出的GA-6VX7- 1394 主板就具有3 个1394 接口。IEEE 1394 的主板可广 泛利用在各种视频系统中,可通过IEEE 1394 接口简单 地将数码相机(VCR)里的数据直接送到PC 机里进行处理, 或通过IEEE 1394 接口传输到1394 硬盘里保存。而且 IEEE 1394 接口还可以用于网络连接,所有的设备均可通过IEEE 1394 接口高速传输数据。


可以预见,随着USB 和IEEE 1394 接口的发展,以后机箱后面的接口种类有可能会大大减少,也许除了这两种接口以外不会再有其他接口了。



五、磁盘接口


1.IDE 接口


IDE 接口也叫ATA 接口,只可以接两个容量不 超过528MB 的硬盘驱动器。IDE 接口的成本很低, 因此在386 、486 时期非常流行。但大多数IDE 接 口不支持DMA 数据传送,只能使用标准的PC I/O 端口指令来传送所有的命令、状态和数据。

2.EIDE 接口


EIDE 接口较IDE 接口有了很大改进,是目前 最流行的接口。首先它所支持的外设不再是2 个, 而是4 个。其支持的设备除了硬盘,还包括CD- ROM 驱动器和磁盘备份设备等。 其次,EIDE 标准取消了528MB 的容量限制,并 有更高的数据传送速率和更低的系统资源占用率。



3.SCSI 接口


SCSI(Small Computer System Interface) 接口又称为小型计算机系统接口,在服务器和图 形工作站中被广泛采用。除了硬盘使用这种接口 以外,SCSI 接口还可以连接CD-ROM 驱动器、扫描 仪和打印机等。


SCSI 接口具有以下几个特点:


(1)可同时连接7 个外设;


(2)总线配置为并行8 位、16 位或32 位;

(3)支持更高的数据传输速率,SCSI 通常可以达到5MB/s,FAST SCSI(SCSI-2)能达到10MB/s,最新的SCSI-3 甚至能够达到40MB/s;


(4)成本比IDE 和EIDE 接口高很多,而且SCSI 接口硬盘必须和SCSI 接口卡配合使用,SCSI 接口卡
也比IED 和EIDE 接口贵很多;


(5)SCSI 接口是智能化的,可以彼此通信而不增加CPU 的负担。在IDE 和EIDE 设备之间传输数据时,CPU 必须参与,而SCSI 设备在数据传输过程中是主动运行的,能在SCSI 总线内部执行具体步骤,直至完成再通知CPU 。


此外还有蓝牙接口,红外线接口

请问电脑主板一些词语是什么意思?
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