一、 SDRAM內存模組與基本結構

　　我們平時看到的SDRAM都是以模組形式出現，為什么要做成這種形式呢？這首先要接觸到兩個概念：物理Bank與芯片位寬。

　　1、 物理Bank

　　傳統(tǒng)內存系統(tǒng)為了保證CPU的正常工作，必須一次傳輸完CPU在一個傳輸周期內所需要的數據。而CPU在一個傳輸周期能接受的數 據容量就是CPU數據總線的位寬，單位是bit（位）。當時控制內存與CPU之間數據交換的北橋芯片也因此將內存總線的數據位寬 等同于CPU數據總線的位寬，而這個位寬就稱之為物理Bank（Physical Bank，下文簡稱P-Bank）的位寬。所以，那時的內存必須要組織成P-Bank來與CPU打交道。資格稍老的玩家應該還記 得Pentium剛上市時，需要兩條72pin的SIMM才能啟動，因為一條72pin -SIMM只能提供32bit的位寬，不能滿足Pentium的64bit數據總線的需要。直到168pin-SDRAM DIMM上市后，才可以使用一條內存開機。

　　不過要強調一點，P-Bank是SDRAM及以前傳統(tǒng)內存家族的特有概念，RDRAM中將以通道（Channel）取代，而對 于像Intel E7500那樣的并發(fā)式多通道DDR系統(tǒng)，傳統(tǒng)的P-Bank概念也不適用。

　　2、 芯片位寬 上文已經講到SDRAM內存系統(tǒng)必須要組成一個P-Bank的位寬，才能使CPU正常工作，那么這個P-Bank位寬怎么得到呢 ？這就涉及到了內存芯片的結構。 每個內存芯片也有自己的位寬，即每個傳輸周期能提供的數據量。理論上，完全可以做出一個位寬為64bit的芯片來滿足P-Ban k的需要，但這對技術的要求很高，在成本和實用性方面也都處于劣勢。所以芯片的位寬一般都較小。臺式機市場所用的SDRAM芯片 位寬最高也就是16bit，常見的則是8bit。這樣，為了組成P-Bank所需的位寬，就需要多顆芯片并聯工作。對于16bi t芯片，需要4顆（4×16bit=64bit）。對于8bit芯片，則就需要8顆了。

　　以上就是芯片位寬、芯片數量與P-Bank的關系。P-Bank其實就是一組內存芯片的集合，這個集合的容量不限，但這個集合的 總位寬必須與CPU數據位寬相符。隨著計算機應用的發(fā)展，

　　一個系統(tǒng)只有一個P-Bank已經不能滿足容量的需要。所以，芯片組開 始可以支持多個P-Bank，一次選擇一個P-Bank工作，這就有了芯片組支持多少（物理）Bank的說法。而在Intel的 定義中，則稱P-Bank為行（Row），比如845G芯片組支持4個行，也就是說它支持4個P-Bank。另外，在一些文檔中 ，也把P-Bank稱為Rank（列）。

　　回到開頭的話題，DIMM是SDRAM集合形式的最終體現，每個DIMM至少包含一個P-Bank的芯片集合。在目前的DIMM 標準中，每個模組最多可以包含兩個P-Bank的內存芯片集合，雖然理論上完全可以在一個DIMM上支持多個P-Bank，比如 SDRAM DIMM就有4個芯片選擇信號，理論上可以控制4個P-Bank的芯片集合。只是由于某種原因而沒有這么去做。比如設計難度、 制造成本、芯片組的配合等。至于DIMM的面數與P-Bank數量的關系，在2001年2月的專題中已經明確了，面數≠P-Ba nk數，只有在知道芯片位寬的情況下，才能確定P-Bank的數量，大度256MB內存就是明顯一例，而這種情況在Regist ered模組中非常普遍。有關內存模組的設計，將在后面的相關章節(jié)中繼續(xù)探討。

　　二、 SDRAM內存芯片的內部結構 1、邏輯Bank與芯片位寬 講完SDRAM的外在形式，就該深入了解SDRAM的內部結構了。這里主要的概念就是邏輯Bank。簡單地說，SDRAM的內部 是一個存儲陣列。因為如果是管道式存儲（就如排隊買票），就很難做到隨機訪問了。 陣列就如同表格一樣，將數據“填”進去，你可以它想象成一張表格。和表格的檢索原理一樣，先指定一個行（Row），再指定一個列 （Column），我們就可以準確地找到所需要的單元格，這就是內存芯片尋址的基本原理。對于內存，這個單元格可稱為存儲單元， 那么這個表格（存儲陣列）叫什么呢？它就是邏輯Bank（Logical Bank，下文簡稱L-Bank）。

　　由于技術、成本等原因，不可能只做一個全容量的L-Bank，而且最重要的是，由于SDRAM的工作原理限制，單一的L-Ban k將會造成非常嚴重的尋址沖突，大幅降低內存效率（在后文中將詳細講述）。所以人們在SDRAM內部分割成多個L-Bank，較 早以前是兩個，目前基本都是4個，這也是SDRAM規(guī)范中的最高L-Bank數量。到了RDRAM則最多達到了32個，在最新DDR-Ⅱ的標準中，L-Bank的數量也提高到了8個。

　　這樣，在進行尋址時就要先確定是哪個L-Bank，然后再在這個選定的L-Bank中選擇相應的行與列進行尋址?？梢妼却娴脑L 問，一次只能是一個L-Bank工作，而每次與北橋交換的數據就是L-Bank存儲陣列中一個“存儲單元”的容量。在某些廠商的 表述中，將L-Bank中的存儲單元稱為Word（此處代表位的集合而不是字節(jié)的集合）。從前文可知，SDRAM內存芯片一次傳輸率的數據量就是芯片位寬，那么這個存儲單元的容量就是芯片的位寬（也是L-Bank的位 寬），但要注意，這種關系也僅對SDRAM有效，原因將在下文中說明。