第06章内存系统故障维修.ppt
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1、第6章 内存系统故障维修,6.1 存储器类型与组成 6.2 存储单元工作原理【重点】 6.3 内存芯片工作原理 6.4 内存主要技术性能【重点】 6.5 内存条基本设计 6.6 内存条接口与信号 6.7 内存故障分析与处理,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第2页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.1 存储器的类型 DRAM:DDR2/DRR3 内存 SRAM:CPU内部Cache 存储器 半导体:闪存(SSD/U盘) 外存 磁介质:HDD 光介质:CD-RAM/DVD/BD,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第3页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.1 存
2、储器的类型 传统内存定义:直接与CPU进行数据交换的存储器称为内存,不能直接与CPU进行数据交换的存储器称为外存。 本书内存定义:采用DRAM芯片构成的存储系统,它由安装在主板上的内存条组成。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第4页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.1 存储器的类型,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第5页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.1 存储器的类型 外存材料和原理更加多样化。 外存要求:容量大,价格便宜,断电后数据不会丢失。 外存类型: 半导体材料,如SSD、U盘、CF卡等; 磁介质材料,如硬盘、软盘、磁带机等; 光介质材料,如
3、CD-ROM、DVD-ROM、BD-ROM等,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第6页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.2 半导体存储技术发展 CMOS工艺制造的DRAM,只需要1个晶体管和1个电容就可以存储1位数据。 内存芯片制程工艺达到了45nm线宽。 单内存芯片存储容量达到了2Gbit。 DRAM与SRAM的性能差别在缩小。 SRAM是对晶体管锁存器进行读写。 DRAM是对存储器电容进行读写。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第7页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.3 内存基本类型 JEDEC制定了一系列的内存技术标准。 SDRAM可以实现与CP
4、U的同步工作,因此称为“同步动态存储器”。 SDRAM属于DRAM,它不是SRAM。 SDRAM内部有几个P-Bank(物理存储阵列组),通过多个存储阵列组的切换,读写数据的效率得到了成倍提高。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第8页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.3 内存基本类型 DDR在时钟上升和下降沿都可传输数据。 SDRAM仅在时钟下降沿传输数据。 一般将DDR SDRAM内存统称为DDR内存。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第9页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.4 内存组成形式 不同标准的内存条,外观上并没有太大区别,但它们的工作电压
5、、引脚数量、功能定义和定位口位置不同,互相不能兼容。,DDR内存,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第10页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.4 内存组成形式,DDR内存,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第11页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.4 内存组成形式 SPD是一个8引脚、TSOP封装、容量为256字节的EEPROM芯片,工作频率多为100kHz。 SPD芯片记录了内存的类型、工作频率、芯片容量、工作电压、各种主要操作时序、版本等技术参数。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第12页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.4 内
6、存组成形式,内存时钟频率获取,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第13页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.4 内存组成形式 内存条金手指镀金厚度为0.4m1.3m,据测试,0.4m的镀金厚度插拔200次,1.3m的镀层可以插拔2000次左右。,金手指,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第14页 共41页,6.1 存储器类型与组成,6.1.5 内存芯片封装形式 封装形式:DIP、TSOP、BGA DDR3内存采用FBGA封装形式,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第15页 共41页,6.2 存储单元工作原理,6.2.1 DRAM存储单元工作原理,内存条基本组成
7、,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第16页 共41页,6.2 存储单元工作原理,6.2.1 DRAM存储单元工作原理 DRAM存储单元的工作原理类似于一个水桶中的浮动开关。 高位为“1” 低位为“0” 水桶总是漏水,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第17页 共41页,6.2 存储单元工作原理,6.2.1 DRAM存储单元工作原理 晶体管M控制电容CS的充电和放电,电容CS用于存储数据。 电容CS有电荷时, 存储单元为逻辑1; 电容CS没有电荷时, 存储单元为逻辑0。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第18页 共41页,6.2 存储单元工作原理,6.2.1 DRAM
8、存储单元工作原理 动态刷新是周期性的对DRAM中的数据进行读出、放大、回写操作。 DDR内存刷新周期为64ms左右。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第19页 共41页,6.2 存储单元工作原理,6.2.2 SRAM存储单元工作原理 SRAM工作原理类似于一个开关。 开=“1”;关=“0” 一个SRAM存储单元 由6个MOS晶体管组成。,主讲:XX老师,第6章 内存系统故障维修,第20页 共41页,6.3 内存芯片工作原理,6.3.1 内存芯片电路结构 DDR内存芯片组成: 存储阵列、逻辑控制单元、地址总线、数据输入/输出总线、刷新计数器、数据掩码逻辑单元、数据选取脉冲发生器、延迟锁
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