4G內(nèi)存與CPU，BIOS和操作系統(tǒng)之間牽絆因?yàn)閮?nèi)存價(jià)格的持續(xù)走低，目前各大內(nèi)存廠商相繼推出了單條2GB的DDR2 800內(nèi)存，這些內(nèi)存給人最大的感覺就是價(jià)格便宜量又足。很多用戶就直接買了兩條2GB的內(nèi)存，想組成雙通道使用。可拿回家一看，原本4GB的內(nèi)存容量被 識(shí)別出來的只有3.2GB左右。通過檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存本身并沒有問題。那又是什么吞食了你的內(nèi)存呢？這就是我們本期將要給大家說清楚的一個(gè)問題。 800MB內(nèi)存被吞食了？

大家或許會(huì)發(fā)現(xiàn)一種很奇怪的現(xiàn)象，在我們的Windows XP和Vista中，安裝4GB內(nèi)存后，顯示出來的只有3.2GB左右甚至更少，有800多MB的內(nèi)存“無緣無故”地消失了，這讓人感覺十分費(fèi)解，主板和 操作系統(tǒng)之所以不能使用全部的4GB內(nèi)存，問題的根源就在于計(jì)算機(jī)那32位X86架構(gòu)。 32位X86架構(gòu)是指個(gè)人電腦的地址總線是32位的，CPU、內(nèi)存控制器、操作系統(tǒng)都是按32位地址總線設(shè)計(jì)。32位地址總線可以支持的內(nèi)存地址代碼是 4096MB，也就是有4GB的地址代碼，可以編4GB個(gè)地址。這4GB個(gè)地址碼正好可以分配給4GB內(nèi)存。但是，這4GB個(gè)地址碼不能全部分配給安裝在 主板上的物理內(nèi)存。因?yàn)閭€(gè)人電腦還有很多設(shè)備需要地址代碼，以便CPU可以根據(jù)地址碼找到它們，同時(shí)CPU和這些設(shè)備交換數(shù)據(jù)需要暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器 ——寄存器，這些寄存器也需要地址代碼。比如硬盤控制器、軟驅(qū)控制器、管理插在PCI槽上的 PCI卡的PCI總線控制器，PCI-E總線控制器和PCI-E顯卡，它們都有寄存器都需要系統(tǒng)分配給它們地址代碼。這些地址由系統(tǒng)分配，電腦用戶在使用 中感覺不到。這樣一來，當(dāng)我們?yōu)殡娔X插上總?cè)萘繛?GB的內(nèi)存時(shí)，就有一部分內(nèi)存分配不到地址代碼而不能使用。

要深入了解4GB內(nèi)存之謎，我們就得弄清楚各部件與4GB內(nèi)存關(guān)系，其中涉及到的部件有CPU、內(nèi)存控制器（Intel平臺(tái)集成在北橋，AMD平臺(tái)集成在CPU）和操作系統(tǒng)。

CPU、內(nèi)存控制器、BIOS：能支持4GB

CPU能支持4GB內(nèi)存

從386時(shí)代開始，CPU 的地址總線就是32位的，可以訪問4GB的地址代碼。從奔騰Ⅱ到奔騰Ⅳ，理論上已經(jīng)可以訪問64GB的地址編碼。后來支持 64位架構(gòu)的奔騰Ⅳ到現(xiàn)在的酷睿2，地址總線已經(jīng)升級(jí)到64位，64位地址總線可以訪問千億GB的地址編碼。實(shí)際上用不到這么多的地址總線，一般用42位 足夠了，可以編碼的地址量有4TB。兼容64位架構(gòu)的CPU用在32位系統(tǒng)時(shí)地址總線就縮小為36位。所以現(xiàn)在的CPU支持4GB內(nèi)存是沒有問題的。

內(nèi)存控制器的地址總線

與主板安裝的內(nèi)存直接關(guān)聯(lián)的是內(nèi)存控制器。內(nèi)存控制器一邊管理內(nèi)存，一邊通過地址總線與CPU通信。內(nèi)存控制器的地址總線決定了可以支持的內(nèi)存地址 編碼數(shù)量，同時(shí)內(nèi)存控制器的實(shí)際連接內(nèi)存的地址線決定了可以支持的內(nèi)存容量。Intel把內(nèi)存控制器放在北橋，AMD把內(nèi)存控制器放在CPU。所以要分開 介紹。

1、Intel的內(nèi)存控制器

由于Intel的內(nèi)存控制器放在北橋內(nèi)，內(nèi)存控制器的改變就與北橋密切相關(guān)。從P965開始內(nèi)存控制器已經(jīng)是36位地址總線，可以編64GB的地址 代碼，除系統(tǒng)占用的地址碼，分配給主板安裝的4GB內(nèi)存綽綽有余。所以，從P965開始Intel的北橋支持4GB內(nèi)存是沒有問題的。

2、AMD的內(nèi)存控制器

AMD從支持64位架構(gòu)的CPU（Athlon64）開始把內(nèi)存控制器集成到CPU。內(nèi)存控制器的地址總線是64位架構(gòu)的，使用40位，可以支持1000GB的地址編碼。所以，AMD 從Athlon64開始，內(nèi)存控制器支持4GB內(nèi)存也是沒有問題的。

　　BIOS能支持4GB內(nèi)存 BIOS不是主板廠家自己開發(fā)的，BIOS版權(quán)控制在AMI等幾個(gè)公司。它們與Intel和AMD合作共同開發(fā)BIOS。所以當(dāng)Intel和AMD提出 “映射”方式解決4GB內(nèi)存問題，AMI等廠商就會(huì)開發(fā)出相應(yīng)的BIOS。早期的BIOS里面會(huì)顯示出“映射”選項(xiàng)，用戶可以開啟或關(guān)閉。現(xiàn)在已經(jīng)是默認(rèn) 開啟，不再顯示這項(xiàng)設(shè)置。所以可以說，對(duì)于現(xiàn)在的BIOS來講，在支持4GB內(nèi)存方面是沒問題的。

4GB內(nèi)存的“原罪”：X86架構(gòu)

CPU和內(nèi)存控制器從硬件上為使用4GB內(nèi)存提供了保障。但是還沒有解決4GB內(nèi)存的問題。障礙來自于個(gè)人電腦的體系標(biāo)準(zhǔn)——32位X86架構(gòu)。早 在 8086時(shí)代，內(nèi)存是焊接在主板上的，一般也就幾KB的內(nèi)存，IBM規(guī)定640KB的地址是最高端，這個(gè)地址分配給BIOS，接下來有一段地址分配給系統(tǒng) 的顯示設(shè)備和I/O設(shè)備。電腦的迅速發(fā)展很快突破640KB內(nèi)存達(dá)到并超過1MB。但是640KB下面這一段地址分配不能改變，因?yàn)镃PU、DOS操作系 統(tǒng)都是從640KB讀取BIOS通過640KB下面的顯示設(shè)備寄存地址，I/O設(shè)備寄存地址與顯示設(shè)備、I/O設(shè)備通信、交換數(shù)據(jù)。如果更改，以前的所有 電腦都要作廢。所以必須尋找一個(gè)辦法，既不改變640KB地址分配，又可以使用640KB到1MB的內(nèi)存。那就是這種地址分配規(guī)則不變，采用“內(nèi)存地址映 射”技術(shù)，把640KB到500多KB的這一段地址映射到640KB-1MB的空間里，映射工作由BIOS負(fù)責(zé)。操作系統(tǒng)則由兩條DOS命令 HIMEM.SYS和EMM386.SYS負(fù)責(zé)，熟悉DOS的用戶，都會(huì)知道這兩條命令。通過映射，就可以讓DOS軟件使用更多的內(nèi)存。內(nèi)存發(fā)展到 4MB，16MB，都是通過“內(nèi)存映射”技術(shù)解決。到現(xiàn)在，個(gè)人電腦只要兼容DOS，就必須遵守640KB這種地址內(nèi)存分配規(guī)則。
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