服务器硬件专家一本通——服务器基础知识(12)内存基础知识大全

作者&投稿:陶建 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 内存基础知识

内存的基础知识涉及内存控制器与内存颗粒之间的交互以及硬件结构的细节。SIMM与DIMM是两种不同的内存模块,SIMM提供32位通道用于数据传输,使用5伏特电源,而DIMM则提供64位通道,使用3.3伏特电源。DIMM模块可以提供从32MB到1GB的存储容量。

内存条的组成结构可以从大的方面分为:通道、DIMM、rank、chip、bank和row/column。通道是内存控制器与内存颗粒之间的连接路径,DIMM是实际的内存条,rank指的是连接到同一Chip Select的内存芯片集合,能够同时被访问,chip是存储单元,bank是逻辑存储单元,row和column则是存储单元的行和列。

单个内存颗粒的位宽可能为4bit、8bit或16bit,而CPU的处理能力为64bit。为了匹配CPU的能力,内存颗粒需要通过并联方式组合成一个位宽为64bit的数据集合,这称为一个物理bank(P-BANK)。理论上,一个64bit的芯片可以满足P-BANK的需求,但这样做在成本和实用性上并不理想。因此,芯片的位宽通常较小,例如,台式机SDRAM芯片位宽最高为16bit,常见为8bit。为了达到64bit的位宽,就需要通过多个较小位宽的芯片并联组合。

内存控制器与DIMM之间的连接包括读取和写入操作。在读取操作中,内存控制器通过地址线将一组地址传送到内存,控制线同时传送控制信号,选择目标rank。每个chip负责部分数据读取,接收到地址信号后,通过内部的row/column解码器找出相对应的bank地址,然后开启row线,row buffer接收并输出数据。在写入操作中,除了地址数据,还需要传送要写入的数据至内存芯片的input buffer。在确定对应的存储位置后,数据被写入。

在内存条的结构设计中,不同位宽规格的内存条具有不同的容量。以128Mbits的容量为例,不同的位宽设计能够实现不同的存储单元数量,从而影响内存条的容量。位宽的选择通常基于成本与性能的平衡,常见的位宽有X4、X8和X16。高位宽的芯片能够简化DIMM的设计,但在芯片容量相同时,高位宽的DIMM容量小于低位宽的DIMM,因为后者在相同的P-BANK中可以容纳更多芯片。不同的位宽需要不同的引脚数量来控制内存芯片,以适应各种位宽设计的需要。


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