我们平常所用的内存,你真的了解吗?

本文介绍了内存条的基本概念,包括其诞生背景、常见类型如SDRAM、DDRSDRAM和RDRAM的特点,以及封装方式如TSOP、BGA和CSP对性能的影响。此外还详细解释了内存的时钟周期、存取时间、CAS延迟时间等关键性能参数。

  一、看懂内存条

  我们平常所说的“内存”大都是指“内存条”。那么什么是“内存条”呢?常见的“内存条”又有哪些类型呢?

  1.内存条的诞生

  当CPU在工作时,需要从硬盘等外部存储器上读取数据,但由于硬盘这个“仓库”太大,加上离CPU也很“远”,运输“原料”数据的速度就比较慢,导致CPU的生产效率大打折扣!为了解决这个问题,人们便在CPU与外部存储器之间,建了一个“小仓库”—内存。

  内存虽然容量不大,一般只有几十MB到几百MB,但中转速度非常快,如此一来,当CPU需要数据时,事先可以将部分数据存放在内存中,以解CPU的燃眉之急。由于内存只是一个“中转仓库”,因此它并不能用来长时间存储数据。

  2.常见的内存条

  目前PC中所用的内存主要有SDRAM、DDR SDRAM、RDRAM等三种类型。

  曾经主流—SDRAM

  SDRAM(Synchronous DRAM)即“同步动态随机存储器”。SDRAM内存条的两面都有金手指,是直接插在内存条插槽中的,因此这种结构也叫“双列直插式”,英文名叫“DIMM”。目前绝大部分内存条都采用这种“DIMM”结构。

  随着处理器前端总线的不断提高,SDRAM已经无法满足新型处理器的需要了,早已退出了主流市场。

  今日主流—DDR SDRAM

  DDR SDRAM(简称DDR)是采用了DDR(Double Data Rate SDRAM,双倍数据速度)技术的SDRAM,与普通SDRAM相比,在同一时钟周期内,DDR SDRAM能传输两次数据,而SDRAM只能传输一次数据。

  从外形上看DDR内存条与SDRAM相比差别并不大,它们具有同样的长度与同样的引脚距离。只不过DDR内存条有184个引脚,金手指中也只有一个缺口,而SDRAM内存条是168个引脚,并且有两个缺口。

  根据DDR内存条的工作频率,它又分为DDR200、DDR266、DDR333、DDR400等多种类型:与SDRAM一样,DDR也是与系统总线频率 同步的,不过因为双倍数据传输,因此工作在133MHz频率下的DDR相当于266MHz的SDRAM,于是便用DDR266来表示。

  小提示:工作频率表示内存所能稳定运行的最大频率,例如PC133标准的SDRAM的工作频率为133MHz,而DDR266 DDR的工作频率为266MHz。对于内存而言,频率越高,其带宽越大。

  除了用工作频率来标示DDR内存条之外,有时也用带宽值来标示,例如DDR 266的内存带宽为2100MB/s,所以又用PC2100来标示它,于是DDR333就是PC2700,DDR400就是PC3200了。

  小提示:内存带宽也叫“数据传输率”,是指单位时间内通过内存的数据量,通常以GB/s表示。我们用一个简短的公式来说明内存带宽的计算方法:内存带宽=工作频率×位宽/8×n(时钟脉冲上下沿传输系数,DDR的系数为2)。

  由于DDR内存条价格低廉,性能出色,因此成为今日主流的内存产品。

  过时的贵族—RDRAM

  RDRAM(存储器总线式动态随机存储器)是Rambus公司开发的一种新型DRAM。RDRAM虽然位宽比SDRAM及DDR的64bit窄,但其时钟频率要高得多。

  从外观上来看,RDRAM内存条与SDRAM、DDR SDRAM内存条有点相似。

  从技术上来看,RDRAM是一种比较先进的内存,但由于价格高,在市场上普及不是很实际。如今的RDRAM已经退出了普通台式机市场。

  3.内存的封装

  目前内存的封装方式主要有TSOP、BGA、CSP等三种,封装方式也影响着内存条的性能优劣。

  TSOP封装:TOSP(Thin Small Outline Package,薄型小尺寸封装)的一个典型特点就是在封装芯片的周围做出很多引脚。TSOP封装操作方便,可靠性比较高,是目前的主流封装方式。

  BGA封装:BGA叫做“球栅阵列封装”,其最大的特点就是芯片的引脚数目增多了,组装成品率提高了。采用BGA封装可以使内存在体积不变的情况下将内存容量提高两到三倍,与TSOP相比,它具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

  CSP封装:CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)作为新一代封装方式,其性能又有了很大的提高。CSP封装不但体积小,同时也更薄,更能提高内存芯片长时间运行的可靠性,芯片速度也随之得到大幅度的提高。目前该封装方式主要用于高频DDR内存。

  二、内存强档

  要进一步了解内存,以下的内容一定不能错过。其中内存的时钟周期、存取时间和CAS延迟时间是衡量内存性能比较直接的重要参数,它们都可以在主板BIOS中设置,这个问题将在以后介绍BIOS的时候详细阐述。

  1.时钟周期(TCK)

  TCK 是“Clock Cycle Time”的缩写,即内存时钟周期。它代表了内存可以运行的最大工作频率,数字越小说明内存所能运行的频率就越高。时钟周期与内存的工作频率是成倒数的, 即TCK=1/F。比如一块标有“-10”字样的内存芯片,“-10”表示它的运行时钟周期为10ns,即可以在100MHz的频率下正常工作。

  2.存取时间(TAC)

  TAC(Access Time From CLK)表示“存取时间”。与时钟周期不同,TAC仅仅代表访问数据所需要的时间。如一块标有“-7J”字样的内存芯片说明该内存条的存取时间是7ns。 存取时间越短,则该内存条的性能越好,比如说两根内存条都工作在133MHz下,其中一根的存取时间为6ns,另外一根是7ns,则前者的速度要好于后 者。

  3.CAS延迟时间(CL)

  CL(CAS Latency)是内存性能的一个重要指标,它是内存纵向地址脉冲的反应时间。当电脑需要向内存读取数据时,在实际读取之前一般都有一个“缓冲期”,而 “缓冲期”的时间长度,就是这个CL了。内存的CL值越低越好,因此,缩短CAS的周期有助于加快内存在同一频率下的工作速度。

  4.奇偶校验(ECC)

  内存是一种数据中转“仓库”,而在频繁的中转过程中,一旦搞错了数据怎么办?而ECC就是一种数据检验机制。ECC不仅能够判断数据的正确性,还能纠正大多数错误。普通PC中一般不用这种内存,它们一般应用在高端的服务器电脑中。

  目前市场上主流的内存有SDRAM和DDR SDRAM,内存条品牌主要有美光、金士顿、三星、宇瞻、富豪、现代等等。

  但有能力生产内存颗粒的只有三星、现代、美光。星宏伟业有幸成为美光的代理商,为美光旗下的英睿达内存在国内销售。英睿达内存以致胜系列与智能系列两种为主,主要是为主流玩家与发烧友玩家而设计。

本篇主要讲解泛型最基本的定义与用法,刚接触Java的同学可以来简单了解一下泛型到底是怎么回事。下面我们开始进入正题。2.1泛型介绍泛型是在JDK5之后引入的一个新特性,可以在编译阶段约束操作的数据类型,并进行检查。泛型的格式为 <数据类型>用大白话来说,泛型就好比是给一个标签,通常情况下我们会在开发过程中或者个人学习或练习的过程中使用到泛型;就拿数组的泛型举例来说,我们把数组比作一个药瓶子,我们药瓶子贴上了什么标签,就放什么药,如果不管什么药都放在一个药瓶子里,那不得出大事吗?同样容器写上什么泛型,就存放什么数据;这样就不会导致我们存取数据的混乱。也就解决了我们引言中提到的问题,也就解释了什么是泛型。2.2 泛型的细节注意点(1)泛型的数据类型只能填写引用数据类型,基本数据类型不可以。至于原因,我在下面高级篇会提到;(2)指定泛型的具体类型之后,可以传入该类类型或其子类类型;(3)如果不手动添加泛型,则默认泛型为 Object 。2.3 泛型用法简单演示简单点来说,当我们使用了泛型之后,就好比是给我们要操作的数据贴上了一个标签,你贴上的是什么标签,就存什么样的数据,否则编译器会报错。如下所示我们先 new 一个ArrayList数组,然后添加泛型,如果这里填 int 类型,编译器会报错,让你替换为包装类 Integer ,因为int 类型不是引用类型,而它的包装类 Integer 则是引用类型。如果有谁不懂什么是包装类的,或者有兴趣想要了解的,可以去看我的另一篇文章 “Java中的包装类有什么用?”里面我讲述了八种基本数据类型对应的包装类以及基本用法。(1条消息) Java中包装类有什么用?_m0_70325779的博客-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/m0_70325779/article/details/130994541?spm=1001.2014.3001.5501所以,这里我们需要把 int 改为Integer,改过之后就不会报错了,如下所示这个时候我们存入的“123”,“456”,“789”就会被当作Integer对象,那么我来试试存入一个String字符串会怎么样。这里编译器告诉了我们几种方法,第一种方法是将字符串“abcdefg”变为Integer类型,但这种方法显然是不行的;另一种方法就是改变 List 的泛型为 String。如下,写一个 main 方法,定义了多个 List 对象并标注不同的泛型,添加元素 package cn.itcast.order.pojo; import java.util.ArrayList;import java.util.List; public class FanXing { public static void main(String[] args) { // 存放字符串类型数据 List<String> list1 = new ArrayList<>(); list1.add("abcdefg"); list1.add("hijklmn"); System.out.println(list1); // 存放 Integer 类型数据 List<Integer> list2 = new ArrayList<>(); list2.add(123); list2.add(456); list2.add(789); System.out.println(list2); // 存放自定义类型数据,提前定义好的Order订单实体类 List<Order> list3 = new ArrayList<>(); list3.add(new Order()); list3.add(new Order()); System.out.println(list3); try { System.out.println(Class.forName("cn.itcast.order.pojo.FanXing")); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }}然后运行main方法,打印容器中的内容打印输出成功!所以我们也证实了一个结论,一个容器泛型是什么,就要存入什么类型的数据,否则会报错。2.4 泛型的好处通过刚才的简单展示,这里可以简单总结出泛型的几点好处(1)统一数据类型,对于后续业务层中取出数据有很强的统一规范性,方便对数据的管理;(2)把运行时期的问题提前到了编译期,避免了强转类型转换可能出现的异常,降低了程序出错的概率;3. 泛型高级篇以下就是关于泛型知识的高级篇,可能会有些晦涩难懂,主要以 ArrayList 数组为例,结合ArrayList 源码讲解泛型的用法,包括泛型能用在哪些地方,几乎解说了泛型所有的用法,如果看不懂可以多看几遍,或者下先掌握基础篇,以后慢慢提升。3.1 泛型底层数据存取的实质刚才我说到了泛型只能用引用数据类型,是有原因的;当我们往写入泛型的集合中添加元素的时候,泛型其实可以理解成一个看门大爷,你在添加数据之前,它会看看你要添加的数据类型是否与标注的泛型类型相匹配,不匹配则不会让你存入,匹配的话,在存入之后,容器底层还是会把你存入的所有数据类型当作 Object 类型保存起来,当你取数据的时候,它会做一个强转,再从 Object 类型强转变成泛型对应的类型。这也就是为什么泛型只能写引用数据类型,因为泛型的底层会做一个强转,在存取时会在Object类型与泛型类型之间互相强转,显然,int,float,double等基本数据类型是不能强转为Object类型的,所以泛型必须为引用数据类型,如果想存入 int 类型数据,只能写 int 的包装类 Integer。3.2 泛型的擦除通过刚才的讲解,我们知道了,泛型需要定义在容器的后面,并用 <> 进行标注。其实,Java中的泛型是伪泛型。为什么要这么说呢?其实我们在编码时期所指定的泛型,只在代码编译时期可以看到,当我们编写的类生成字节码文件之后,我们加入的泛型 <数据类型> 就会消失,不会在字节码中体现出来,这种现象在Java中有个专业的名词就叫 “泛型的擦除”。这里我就不做演示了,感兴趣的小伙伴可以自己试一试,定义一个类,类中添加一个带有泛型的容器,简单写几个添加打印操作,然后使用编译器编译成字节码文件,查看该字节码文件时你就会发现,我们在编写代码时所写的泛型其实在字节码文件中并不存在。3.3 泛型类泛型的使用方法非常多,这里来简单说一下泛型类的使用;泛型类,就是把泛型定义在类上。泛型类的使用场景:当一个类中,某个变量的数据不确定时,就可以定义带有泛型的类。我们平常所用的ArrayList类,就是一个泛型类,我们看如下源码ArrayList 源码上显示,在ArrayList类的后面,便是 <E>泛型,定义了这样的泛型,就可以让使用者在创建ArrayList对象时自主定义要存放的数据类型。这里的 E 可以理解成变量,它不是用来记录数据的,而是记录数据的类型的。可以写成很多字母,T,V,K都可以,通常这些字母都是英文单词的首字母,V表示 value,K表示 key,E表示   element,T表示 type;如果你想,自己练习的时候写成ABCDEFG都可以,但建议养成好习惯,用专业名词的首字母,便于理解。下面我简单自己写一个泛型类,// 自定义泛型类public class MyArrayList<T> { // 给出该数组的默认长度为10 Object[] obj = new Object[10]; // 定义一个指针,默认为0 int size; // 写一个泛型类中添加元素的方法 public boolean add(T t){ // size默认为0,刚好指向数组的第一个位置,添加元素,将要添加的元素t赋值给到obj数组的第一个位置 obj[size] = t; // size指针加一,指向下一个位置,下次元素添加到size指向的位置 size++; // 添加完成并size加一之后,操作完成,返回成功true return true; } // 写一个泛型类中取出元素的方法,index索引可以取出指定位置的元素 public T get(int index){ // 取出元素后,强转为我们泛型所指定的类型 return (T)obj[index]; }}定义一个 main 方法,创建我的自定义泛型类的类对象,测试 add 方法,如下所示 这里打印出来的是 list 的内存地址,说明我们自定义的 泛型类没有问题。其实 ArrayList 底层源码就是这样写的,这里我只是简单的写了两个方法,有兴趣的可以把删除方法和修改方法也写出来,动手测试一下。3.4 泛型方法我们什么时候会用到泛型方法呢?通常情况下,当一个方法的形参不确定的情况下,我们会使用到泛型方法。泛型方法其实与泛型类有着紧密的联系,通过上面我写的自定义泛型类不难看出,在泛型类中,所有方法都可以使用类上定义的泛型。但是,泛型方法却可以脱离泛型类单独存在,泛型方法上定义的泛型只有本方法上可以使用,其他方法不可用。泛型方法的格式如下所示 根据上面泛型方法的模板,我们就可以定义一个简单的泛型方法模板根据模板写一个泛型方法public class MyArrayList { private MyArrayList(){} // 定义一个静态泛型方法,可以封装到工具类中以备后期使用 public static<E> void addAll(ArrayList<E> list, E e1, E e2, E e3){ list.add(e1); list.add(e2); list.add(e3); } // 写一个main方法测试刚才所写的泛型方法 public static void main(String[] args) { // 因为泛型方法中需要一个集合对象,所以提前先定义一个集合对象,泛型就写String ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); // 调用静态方法, 类名.方法名调用 MyArrayList.addAll(list,); } }看下图,当我向泛型为String集合中添加 int 类型的元素时,编译器报错,给出的解决方案是修改定义的addAll方法,或重新定义一个addAll方法。这里要知道一点,我们调用了addAll方法,并传入了参数 list ,而list我们定义的泛型为String,所以我们后续添加的元素类型也只能是String。因此,当我们传入的参数为String类型的数据时,报错就会消失,打印数组,如下图运行成功!这里可以总结出一点:泛型方法,在调用它的时候参数类型就已经确定了,该泛型方法会根据给定的参数类型执行相应的逻辑,得出结果。泛型方法的使用场景也并不少见,在开发过程中,我们通常会把一些重复或者相似的方法写成一个泛型通用方法,我们只需要在方法上指定泛型。这样在调用过程中,传入什么样的参数,方法就会执行什么样的逻辑,可以简化开发,减少代码量,提高编程效率;但对开发者对泛型的理解以及方法的执行逻辑有一定深入的把控与理解。如果你能写出来,说明你对泛型的理解已经提高了一个层次。3.5 泛型接口泛型接口与泛型方法相似,当我们的接口中,参数类型不确定的时候,就可以使用泛型。泛型接口的格式也很简单,和泛型方法相似,如下图 在Java中,List 接口就是一个泛型接口,我们看源码就可以得知泛型接口的格式虽然简单,但这不是我们要学习的重点。我们的重点是:如何使用一个带有泛型的接口?通常情况下,我们有两种方式方式一:实现类给出具体的类型。方式二:实现类延续泛型,在创建对象时再指定泛型类型。相比于方式一,方式二的扩展性更强。Java中 List 的实现类 ArrayList 就是采用的第二种方式,延续泛型,我们看源码即可得知别的不用看,只看我画红线的部分,ArrayList 实现了list接口,但后面还是泛型<E>,延续了泛型,是方式二。那么我再给各位演示一下方式一,如下我自己定义的一个泛型接口// 定义一个泛型接口public interface MyList<E> { // 定义一个方法做简单测试 public boolean add(E e);}再定义一个类实现该接口,// 定义MyArrayList类实现MyList接口,并在实现时就指定泛型类型public class MyArrayList implements MyList<String> { // 定义一个长度为十的默认数组 Object[] object = new Object[10]; // 定义一个size作为指针 int size; @Override public boolean add(String s) { /** * size初始化为零,刚好指向数组的第一个位置,添加第一个元素时,我们默认将元素添加到数组的第一个位置 */ object[size] = s; // size则合理可以作为指针,当添加第一个元素之后,size++,向后移动一位,下一次就会添加到第二个元素的位置,循环往复 size++; return true; }}可以看到,在实现类中重写add方法,方法的参数就已经确定,就是我们在实现它时指定的String类型。然后我们写一个main方法测试是否成功创建对象,添加元素,打印结果,运行发现成功但这里是一个内存地址,因为我这里只是简单的定义了一个接口,在Java中ArrayList的源码上千行,里面定义了很多方法,我这里只做简单测试验证一下方式一是如何完成的,很多东西都没有写,大家明白即可。3.6 泛型的继承和通配符泛型本身并不具备继承性,但是数据具备继承性。3.6.1 泛型不具备继承性如下图,我定义了GrandFathor类,Fathor类,Son类;Fathor类继承GrandFathor类,Son类又继承Fathor类。我们再定义一个空方法体的 method 方法,方法需要传入一个带泛型的集合,我就写 GrandFathor;分别创建泛型为 GrandFathor,Fathor,Son 的集合对象 list1,list2,list3;调用method方法,传入list1,编译器不报错,传入list2,编译器报错;传入list3,编译器又报错;我们可以得出结论,当然了也是事实,泛型是不具备继承性的,也就是说,一个方法传入的对象泛型是什么类型,我们不能把参数泛型的子类泛型对象作为参数传递给方法,该泛型是不具备继承性的,传入编译器会报错。3.6.2 何为数据具备继承性刚才我们验证了也演示了泛型不具备继承性,那么接下来我们来说一下,数据具备继承性是什么意思。还拿刚才的代码举例,我们把刚才的代码注释,然后往 list1 对象中添加对象;添加 GrandFathor 类对象,添加成功,这也是当然的,因为该类的泛型指定的就是 GrandFathor;添加 Fathor 类对象,发现也添加成功;添加 Son 类对象,发现也添加成功;执行 main 方法,如下结果,说明没有问题如果一个例子不能说明问题,我们再写一个,如下图: 定义一个 list2,还是和刚才一样,运行如下图这也从侧面说明了一个结论当我们为一个类指定泛型并创建对象之后,对象中不仅可以加入泛型所指定的类对象,还可以加入泛型类子类的类对象,这就是数据的继承性。注意这里说的是对象,上面不具备继承性中说的是参数,不要混为一谈。3.6.3 泛型的通配符说回我们刚才3.6.1泛型不具备继承性的例子,method()方法,假设我希望能将GrandFathor类,Fathor类,Son类的类对象都加入到list集合中去,该怎么做?很显然,以我们现在的想法和所学的知识,可以给 ArrayList 数组添加一个不确定的泛型<E>,因为不确定类型,所以 method() 方法中的参数可以是GrandFathor类,Fathor类,Son类的任意类对象,就可以达到我们的目的了。但各位想过没有,如果传入一个不确定的类型<E>,这样做有没有什么缺点?其实这样做是有很大一个缺点的,那就是如果添加了这个不确定的泛型<E>,虽然能将GrandFathor类,Fathor类,Son类的类对象都加入到list集合中去,但其它所有类的类对象也都能加入到该 list,那这还和不使用泛型有什么区别呢?继续我们的话题,3.6.1的method()方法,虽然我不确定传入method()方法的类型,但我能确定我要传入的是GrandFathor类,Fathor类,Son类这三个其中的一个,而且它们三个有继承关系。但是泛型又不具备继承性,我们又不能直接传入GrandFathor作为泛型,否则另外两个无法作为参数传递进去,那该怎么做呢?这就要用到我们下面要说的通配符了。在Java中,泛型的通配符是一个 "?","?" 也代表不确定的类型,它配合关键词 extend 或 super 可以对类型做出限定。我们可以写出如下两种写法?extend <E>:这个写法表示可以传递泛型E包括泛型E的所有子类类型。?super <E>:这个写法表示可以传递泛型E包括泛型E的所有父类类型。根据上面这两种写法,我们就可以对method()方法作出修改,如下图我们把 method方法中的泛型改为<? extend GrandFathor>,表示可以传入GrandFathor类对象包括其子类对象,修改之后可以发现,再次调用method方法传入list1,list2,list3,编译器就不报错了。同理,也可以把泛型改成 <? super Son> 表示Son类以及Son类的所有父类对象,这里就不做演示了,也很简单。根据上面的例子,我们可以总结出来泛型通配符的使用场景:如果类型不确定,但是知道要传入的参数类型是某个继承体系中的一个,就可以使用泛型通配符来表示。关注博主即可阅读全文 程序猿ZhangSir关注
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