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发信人: winsome (wo), 信区: Hardware
标 题: 高手进阶，终极内存技术指南——完整版（一）
发信站: 荔园晨风BBS站 (Wed Dec 18 12:50:13 2002), 站内信件
序：不得不说的话
作为电脑中必不可少的三大件之一（其余的两个是主板与CPU），内存是决定系统
性能的关键设备之一，它就像一个临时的仓库，负责数据的中转、暂存……
不过，虽然内存对系统性能的至关重要，但长期以来，DIYer并不重视内存，只是
将它看作是一种买主板和CPU时顺带买的“附件”，那时最多也就注意一下内存的
速度。这种现象截止于1998年440BX主板上市后，PC66/100的内存标准开始进入普
通DIYer的视野，因为这与选购有着直接的联系。一时间，有关内存时序参数的介
绍文章大量出现（其中最为著名的恐怕就是CL参数）。自那以后，DIYer才发现，
原来内存也有这么多的学问。接下来，始于2000年底/2001年初的VIA芯片组4路交
错（4-Way Interleave）内存控制和部分芯片组有关内存容量限制的研究，则是深
入了解内存的一个新开端。本刊在2001年第2期上也进行了VIA内存交错控制与内存
与模组结构的详细介绍，并最终率先正确地解释了这一类型交错（内存交错有多种
类型）的原理与容量限制的原因。从那时起，很多关于内存方面的深入性文章接踵
而至，如果说那时因此而掀起了一股内存热并不夸张。大量的内存文章让更多的用
户了解了内存，以及更深一层的知识，这对于DIY当然是一件好事情。然而，令人
遗憾的是这些所谓的内存高深技术文章有不少都是错的（包括后来的DDR与RDRAM内
存的介绍），有的甚至是很低级的错误。在这近两年的时间里，国内媒体上优秀的
内存技术文章可谓是寥若晨星，有些媒体还编译国外DIY网站的大篇内存文章，但
可惜的是，外国网站也不见得都是对的（这一点，似乎国内很多作者与媒体似乎都
忽视了）。就这样，虽然打开了一个新的知识领域，可“普及”的效果并不那么好
，很多媒体的铁杆读者高兴地被带入内存深层世界，但也因此被引向了新的误区。
不过，从这期间（2001年初至今）各媒体读者对这类文章的反映来看，喜欢内存技
术的玩家大有人在且越来越多，这是各媒体“培养”的成果。这些用户已经不满足
如何正确的使用内存，他们更渴望深入的了解这方面原来非常贫乏的知识，这些知
识可能暂时不会对他们在使用内存过程中有什么帮助，但会大大满足他们的求知欲
。在2001年初，我们揭开VIA芯片组4路交错内存控制和部分芯片组有关内存容量限
制之迷时，还是主要围绕着内存使用的相关话题来展开，而且在这期间有关内存技
术的话题，《电脑高手》也都是一笔带过。但在今天，在很多人希望了解内存技术
而众多媒体的文章又“力不从心”时，我们觉得有必要再次站出来以正视听，也就
是说，我们这次的专题不再以内存使用为中心，更多的是纯技术性介绍，并对目前
现存的主要内存技术误区进行重点纠正。
在最后要强调的是，本专题以技术为主，由于篇幅的原因，不可能从太浅的方面入
手，所以仍需要有一定的技术基础作保证，而对内存感兴趣的读者则绝不容错过，
这也许是您最好的纠正错误认识的机会！
在本专题里，当讲完内存的基本操作之后，我们会给大家讲一个仓库的故事，从中
相信您会更了解内存这个仓库是怎么工作的，希望您能喜欢。
SDRAM与内存基础概念（一）
虽然有关内存结构与时序的基础概念，在本刊2001年第2期的专题中就已有阐述，
但在这里为了保证专题的可读性，我们需要再次加强这方面的系统认识。正确并深
刻理解内存的基础概念，是阅读本专题的第一条件。因为即使是RDRAM，在很多方
面也是与SDRAM相似的，而至于DDR与DDR-Ⅱ、QBM等形式的内存更是与SDRAM有着紧
密的联系。
一、 SDRAM内存模组与基本结构
我们平时看到的SDRAM都是以模组形式出现，为什么要做成这种形式呢？这首先要
接触到两个概念：物理Bank与芯片位宽。
、 物理Bank
传统内存系统为了保证CPU的正常工作，必须一次传输完CPU在一个传输周期内所需
要的数据。而CPU在一个传输周期能接受的数据容量就是CPU数据总线的位宽，单位
是bit（位）。当时控制内存与CPU之间数据交换的北桥芯片也因此将内存总线的数
据位宽等同于CPU数据总线的位宽，而这个位宽就称之为物理Bank（Physical
Bank，下文简称P-Bank）的位宽。所以，那时的内存必须要组织成P-Bank来与CPU
打交道。资格稍老的玩家应该还记得Pentium刚上市时，需要两条72pin的SIMM才能
启动，因为一条72pin -SIMM只能提供32bit的位宽，不能满足Pentium的64bit数据
总线的需要。直到168pin-SDRAM DIMM上市后，才可以使用一条内存开机。下面将
通过芯片位宽的讲述来进一步解释P-Bank的概念。
不过要强调一点，P-Bank是SDRAM及以前传统内存家族的特有概念，在RDRAM中将以
通道（Channel）取代，而对于像Intel E7500那样的并发式多通道DDR系统，传统
的P-Bank概念也不适用。
2、 芯片位宽
上文已经讲到SDRAM内存系统必须要组成一个P-Bank的位宽，才能使CPU正常工作，
那么这个P-Bank位宽怎么得到呢？这就涉及到了内存芯片的结构。
每个内存芯片也有自己的位宽，即每个传输周期能提供的数据量。理论上，完全可
以做出一个位宽为64bit的芯片来满足P-Bank的需要，但这对技术的要求很高，在
成本和实用性方面也都处于劣势。所以芯片的位宽一般都较小。台式机市场所用的
SDRAM芯片位宽最高也就是16bit，常见的则是8bit。这样，为了组成P-Bank所需的
位宽，就需要多颗芯片并联工作。对于16bit芯片，需要4颗（4×16bit=64bit）。
对于8bit芯片，则就需要8颗了。
以上就是芯片位宽、芯片数量与P-Bank的关系。P-Bank其实就是一组内存芯片的集
合，这个集合的容量不限，但这个集合的总位宽必须与CPU数据位宽相符。随着计
算机应用的发展，一个系统只有一个P-Bank已经不能满足容量的需要。所以，芯片
组开始可以支持多个P-Bank，一次选择一个P-Bank工作，这就有了芯片组支持多少
（物理）Bank的说法。而在Intel的定义中，则称P-Bank为行（Row），比如845G芯
片组支持4个行，也就是说它支持4个P-Bank。另外，在一些文档中，也把P-Bank称
为Rank（列）。
回到开头的话题，DIMM是SDRAM集合形式的最终体现，每个DIMM至少包含一个
P-Bank的芯片集合。在目前的DIMM标准中，每个模组最多可以包含两个P-Bank的内
存芯片集合，虽然理论上完全可以在一个DIMM上支持多个P-Bank，比如SDRAM
DIMM就有4个芯片选择信号（Chip Select，简称片选或CS），理论上可以控制4个
P-Bank的芯片集合。只是由于某种原因而没有这么去做。比如设计难度、制造成本
、芯片组的配合等。至于DIMM的面数与P-Bank数量的关系，在2001年2月的专题中
已经明确了，面数≠P-Bank数，只有在知道芯片位宽的情况下，才能确定P-Bank的
数量，大度256MB内存就是明显一例，而这种情况在Registered模组中非常普遍。
有关内存模组的设计，将在后面的相关章节中继续探讨。
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