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DRAM 的逻辑 Bank 与芯片容量表示方法 2008年09月19日 星期五 上午 10:52 SDRAM 的逻辑 Bank 与芯片容量表示方法 1、逻辑 Bank 与芯片位宽 讲完 SDRAM 的外在形式，就该深入了解 SDRAM 的内部结构了。这里主要的概念就是逻辑 Bank。简单地说，SDRAM 的内部是一个存储阵列。因为如果是管道式存储（就如排队买票），就很难做到随机访问了。 阵列就如同表格一样，将数据“填”进去，你可以把它想象成一张表格。和表格的检索原理一样，先指定一个行（Row），再指定一个列（Column），我们就可以准确地找到所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存，这个单元格可称为存储单元,那么这个表格（存储阵列）叫什么呢？它就是逻辑 Bank （Logical Bank ，下文简称 L-Bank）。 L-Bank L-Bank 存储阵列示意图 由于技术、成本等原因，不可能只做一个全容量的 L-Bank，而且最重要的是，由于 SDRAM 的工作原理限 制，单一的 L-Bank 将会造成非常严重的寻址冲突，大幅降低内存效率（在后文中将详细讲述）。所以人们在 SDRAM 内部分割成多个 L-Bank，较早以前是两个，目前基本都是4个，这也是SDRAM 规范中的最高L-Bank 数量。到了 RDRAM 则最多达到了32个，在必威体育精装版 DDR-Ⅱ的标准中，L-Bank 的数量也提高到了8个。 这样，在进行寻址时就要先确定是哪个 L-Bank，然后再在这个选定的 L-Bank 中选择相应的行与列进行寻址。可见对内存的访问，一次只能是一个L- Bank 工作，而每次与北桥交换的数据就是 L-Bank 存储阵列中一个“存储单元”的容量。在某些厂商的表述中，将L-Bank 中的存储单元称为 Word （此处代表位的集合而不是字节的集合）。 从前文可知，SDRAM 内存芯片一次传输率的数据量就是芯片位宽，那么这个存储单元的容量就是芯片的位宽（也是 L-Bank 的位宽），但要注意，这种关系也仅对 SDRAM 有效，原因将在下文中说明。 2、内存芯片的容量 现在我们应该清楚内存芯片的基本组织结构了。那么内存的容量怎么计算呢？显然，内存芯片的容量就是所有 LBank 中的存储单元的容量总合。计算有多少个存储单元和计算表格中的单元数量的方法一样： 存储单元数量=行数×列数（得到一个 LBank 的存储单元数量） ×LBank 的数量 在很多内存产品介绍文档中，都会用 M×W 的方式来表示芯片的容量（或者说是芯片的规格/组织结构）。M 是该芯片中存储单元的总数，单位是兆（英文简写 M，精确值是1048576，而不是1000000），W 代表每个存储单元的容量，也就是 SDRAM 芯片的位宽（Width ），单位是bit。计算出来的芯片容量也是以 bit 为单位，但用户可以采用除以8的方法换算为字节（Byte）。比如8M×8，这是一个8bit 位宽芯片，有8M 个存 储单元，总容量是 64Mbit （8MB）。 不过，M×W 是最简单的表示方法。下图则是某公司对自己内存芯片的容量表示方法，这可以说是最正规的形式之一。 业界正规的内存芯片容量表示方法 我们可以计算一下，结果可以发现这三个规格的容量都是128Mbits ，只是由于位宽的变化引起了存储单元的数量变化。从这个例子就也可以看出，在相同的总容量下，位宽可以采用多种不同的设计。 3、与芯片位宽相关的 DIMM 设计 为什么在相同的总容量下，位宽会有多种不同的设计呢？这主要是为了满足不同领域的需要。现在大家已经知道 P-Bank 的位宽是固定的，也就是说当芯片位宽确定下来后，一个 P-Bank 中芯片的个数也就自然确定了，而前文讲过P-Bank 对芯片集合的位宽有要求，对芯片集合的容量则没有任何限制。高位宽的芯片可以 让 DIMM 的设计简单一些（因为所用的芯片少），但在芯片容量相同时，这种 DIMM 的容量就肯定比不上采用低位宽芯片的模组，因为后者在一个 P- Bank 中可以容纳更多的芯片。比如上文中那个内存芯片容量标识图，容量都是128Mbit ，合16MB。如果 DIMM 采用双 P-Bank+16bit 芯片设计，那么只能容纳8颗芯片， 计128MB。但如果采用4bit 位宽芯片，则可容纳32颗芯片，计512MB。DIMM 容量前后相差出4倍，可见芯片位宽对 DIMM 设计的重要性。因此，8bit 位宽芯片是桌面台式机上容量与成本之间平衡性较好的选择， 所以在市场上也最为普及，而高于16bit 位宽的芯片一般用在需要更大位宽的场合，如显卡等，至于4bit 位宽芯片很明显非常适用于大容量内存应用领域，基本不会在标准的 Unbuffered 模组设计中出现。