x86个人电脑架构之组件存储数据：内存之进阶篇

第一：多通道设计

由于所有的数据都必须要存放在内存，所以内存的数据位宽当然是越大越好。但传统的总线位宽一般大约仅为64位，为了要加大这个位宽，芯片组厂商就将两个内存集合在一起，如果一根内存可达64位，两根内存就可以达到128位，这就是双通道的设计理念。

如上所述，要启用双通道的功能你必须要安插两根内存，这两条内存最好连型号都一模一样比较好，这是因为启动双通道内存功能时，数据是同步写入\读出这一对内存中，如此才能提升整体的宽带。所以除了容量大小要一致外，型号最好也相同。

多通道设计内存

观察自己的内存插槽，你有没有发现图中所示那四根内存插槽的颜色？是否分为两种颜色，而且两两成对呢？为什么要这样设计呢？因为这种颜色的设计就是为了双通道。要启动双通道的功能时，你必须要将两根容量相同的内存插在相同颜色的插槽中。

四根内存插槽

第二：DRAM与SRAM

除了内存外，事实上个人电脑上还有类似内存存储结构存在。最为我们熟知的是CPU内的二级高速缓存。我们现在知道CPU的数据都由内存提供，但CPU到内存之间还是得要通过内存控制器。如果一些很常用的程序或数据可以放置到CPU内部的话，那么CPU数据的读取就不需要跑到内存重新读取。这对于性能来说就可以大大提升了，这就是二级缓存的设计概念。二级缓存与内存及CPU的关系如图所示。

二级缓存

因为二级缓存（L2 Cache）整合到CPU内部。因此这个L2内存的速度必须要与CPU频率相同。使用DRAM是无法达到这个频率速度的，此时需要静态随机存取内存（SRAM）的帮忙。SRAM在设计上使用的晶体管数量较多，价格较高，而且不易做成大容量，不过由于速度较快，因此整合到CPU成为高速缓存以加快数据的读写是个不错的方式。新一代的CPU都有内置容量不等的L2缓存在CPU内部，以加快CPU的运行性能。

二级缓存原理

第三：只读存储器（ROM）

主板上面的组件是非常多的，而每个组件的参数又具有可调整性。举例来说，CPU与内存的频率是可调整的；而主板上面如果有内置的网卡或显卡时，该功能是否要启动与该功能的各项参数，是被记录到主板上面对的一个称为CMOS的芯片中，这个芯片需要借着额外的电源来使用记录功能，这也是为什么你的主板上面会有一块纽扣电池的缘故。

纽扣电池

那CMOS内的数据如何读取与更新呢？还记得你的电脑在开机的时候可以按下【Del】按键来进入一个名为BIOS的界面那吧？BOIS是一个程序，这个程序是写死到主板上面的一个存储芯片中，这个存储芯片在没有通电时也能够记录数据，这就是只读存储器。ROM是一种非易失性的存储。另外，BIOS对于个人电脑来说是非常重要的，因为它是系统在启动的时候首先会读取的一个小程序。

BOIS只读

另外，固件很多也是由ROM来进行软件的写入。固件像软件一样也是一个电脑所执行的程序，然而它是对于硬件内部而言更加重要的部分。 例如BIOS就是一个固件，BIOS虽然对于我们日常操作电脑系统没有太大的关系，但是它却控制着启动时各项硬件参数的获取。所有我们会知道很多的硬件上面都会有ROM来存储固件。

BOIS只读

BIOS对电脑系统来说也是很重要的一个系统，因为它掌握了系统硬件的详细信息与启动设备的选择等。但是电脑发展的速度太快了，因此BIOS程序代码也可能需要做适度的修改才行，所以你才会在很多主板官网上找到BIOS的更新程序。但是BIOS原本使用的是无法改写的ROM,因此根本无法修改BIOS程序代码。而现在的BIOS通常是写入类似内存或存储硬件中。

今天就想到这里，明天继续讲个人电脑架构中的显卡。