导致4GB内存缩水的硬件原因

硬件原因其实指的就是笔记本上的移动主板芯片组。在很多人的印象中，主板能够支持多大容量的内存是由主板上的内存槽数量*单条内存容量决定的，这样的想法完全不正确。事实上，笔记本大部分只有2根内存插槽，所以组成4G内存的唯一选择就是安装2根2G单条的内存（4G单条内存并没有上市），因为2007年4月以来的内存一直走低，相信已经又不少网友把自己笔记本的内存升级到了2G，但是其中至少三成用户在升级笔记本内存时候遇到了兼容性问题，安装2条1G内存往往导致笔记本不能睡眠唤醒，无法开机，无故自动重启等奇怪问题。(XMW)

市场上销售的创见 2G DDRII533(SO-DIMM)

而笔记本主板对2G单条内存模块的兼容性要求比1G单条还要高不少。所以安装2条2G单条内存往往有必要在几个品牌产品之间选择一款跟自己的笔记本主板兼容的产品。实际情况是现在市场上2G内存现货寥寥无几，远没有像1G内存这样的替换余地，所以碰上不兼容问题基本上无法通过替换的方法很好的解决。(XMW)

就算运气非常好，购买的4G内存在笔记本上能够正确的识别开机。我们又会面对操作系统里面识别不足4G内存的问题。为什么4G内存Windows XP仅仅报告3.2G甚至更少的2.77G呢？因为决定32位系统下面4G内存地址空间并不是仅仅是系统内存独占的。4G内存地址空间是系统中所有存储器的编码范围，这里面既包括有内存编码，也包括了主板BIOS、显卡BIOS、显存以及其他PCI设备的存储器编码。这是因为Intel x86平台中使用了名为内存映射I/O（MMIO）的技术。(XMW)

提示：内存映射I/O是PCI规范的一部分，I/O设备被放置在内存空间而不是I/O空间。从处理器的角度看，内存映射I/O后系统设备访问起来和内存一样。这样访问AGP/PCI-E显卡上的帧缓存，BIOS，PCI设备就可以使用读写内存一样的汇编指令完成，简化了程序设计的难度和接口的复杂性。(XMW)

Intel主板的内存映射官方PDF文档下载：点击下载

以i945P主板为例，i945P芯片组只有32位地址总线，因此它对应的地址空间为4GB。表面上看似乎能够支持4GB容纳量的内存。但从下表中我们可以看到，芯片组支持的4GB地址空间中，有1MB分配给了DOS兼容存储区，1MB-2GB分配给了内存访问，而2GB-4GB的部分地址空间则优先分配给了显卡帧缓存，PCI/PCI-E设备和BIOS区域，而这一区域也被Intel称作内存映射I/O（MMIO）区域。那么，内存容量缩水与地址空间、MMIO区域又有什么联系吗？

Intel TA 719文档给出的x86/x64系统典型内存地址分配表：

典型系统内存映射表
系统资源	占用容量	4G内存可用	3G内存可用
BIOS	1MB	3.99 GB	3.00 GB
本地APIC	4KB
芯片组保留	2MB
IO APIC	4KB
PCI设备	256MB	3.84 GB	3.00 GB
PCI Express设备	256MB	3.58 GB	3.00 GB
PCI设备(可选)	256MB	3.33 GB	3.00 GB
显示帧缓存	16MB	3.31 GB	2.85 GB
TSEG	1MB	3.30 GB	2.84 GB
操作系统，BIOS，软件可以自由使用的物理内存		3.30 GB	2.84 GB

在i945PM/GM芯片组4GB的地址空间中，DOS兼容存储区占用的空间较小，对内存容量影响可以忽略不计，但MMIO区域由于占用了大量的地址空间，势必会影响实际内存的使用当用户使用2GB以下容量的内存时，内存地址与MMIO区域基本不会发生重叠，不会影响内存的正常使用；但用户使用3GB以上内存时，势必会与MMIO区域重叠，而此时系统会优先将空间分配给MMIO区域，那么重叠部分的内存将无法被系统访问，进而造成内存容量丢失。(XMW)

说得再简单一点，假设笔记本芯片组的内存地址编码空间是一根4米深的水缸，物理内存、DOS兼容存储区和MMIO区域则是一定体积的水，油，泥沙。其中泥沙（DOS占用）占了最底下的1厘米高度，油(系统设备MMIO区域占用)飘在水面上占了75厘米，剩下的这些水（可用内存部分）才能够被完全容纳在水缸中，一旦加起来水油的深度之和超过了4米，那么溢出部分自然不能被利用。(XMW)

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