DRAM与内存基础概念

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深入了解内存(SRAM、DRAM、SDRAM)

深入了解内存(SRAM、DRAM、SDRAM)

深入了解内存(SRAM、DRAM、SDRAM)目录第一章 RAM的基本原理1.1 寻址原理概述1.2 从“线”到“矩阵”1.3 DRAM 基本存储单元结构第二章 SRAM的基本原理2.1 SRAM芯片的引脚定义2.2 SRAM芯片的读写操作概述第三章 DRAM的基本原理3.1 多路寻址技术3.2 DRAM的读取过程和各种延时3.3 DRAM的刷新3.4 快页模式DRAM3.5 扩展数据输出DRAM第四章 SDRAM的基本原理4.1 SDRAM芯片的引脚定义4.2 SDRAM芯片的初始化和模式寄存器的设置4.3 SDRAM的指令例表4.4 SDRAM的读取过程分析4.5 SDRAM 的CAS 延迟4.6 SDRAM的写入过程分析第一章 RAM的基本原理● 1.1 寻址原理概述RAM 主要的作用就是存储代码和数据供CPU 在需要的时候调用。

但是这些数据并不是像用袋子盛米那么简单,更像是图书馆中用有格子的书架存放书籍一样,不但要放进去还要能够在需要的时候准确的调用出来,虽然都是书但是每本书是不同的。

对于RAM 等存储器来说也是一样的,虽然存储的都是代表0 和1 的代码,但是不同的组合就是不同的数据。

让我们重新回到书和书架上来,如果有一个书架上有10 行和10 列格子(每行和每列都有0-9 的编号),有100 本书要存放在里面,那么我们使用一个行的编号加一个列的编号就能确定某一本书的位置。

如果已知这本书的编号87,那么我们首先锁定第8 行,然后找到第7 列就能准确的找到这本书了。

在RAM 存储器中也是利用了相似的原理。

现在让我们回到RAM 存储器上,对于RAM 存储器而言数据总线是用来传入数据或者传出数据的。

因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的,所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置,而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。

对于CPU 来说,RAM 就象是一条长长的有很多空格的细线,每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。

DRAM与内存基础概念 (1)

DRAM与内存基础概念 (1)

SDRAM与内存基础概念一、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。

PC133时代的168pin SDRAM DIMM1、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。

笔记本内存基础知识讲解

笔记本内存基础知识讲解

笔记本内存基础知识讲解笔记本内存是指用于存储临时数据和程序运行的硬件装置,也被称为RAM(Random Access Memory,随机存取内存)。

内存对于笔记本电脑的性能和运行速度至关重要。

本文将为您详细介绍笔记本内存的基础知识。

一、内存的作用内存是计算机的临时存储器,它直接影响计算机的运行速度和性能。

当您在笔记本电脑上运行程序时,程序所需的数据和指令都会被加载到内存中进行处理。

内存的作用可以总结为以下几点:1. 存储程序和数据:内存存储了正在运行的程序和相关的数据,使计算机能够快速地访问和处理它们。

2. 提高运行速度:与硬盘等其他存储设备相比,内存的读写速度非常快,可以大大提高计算机的运行速度。

3. 缓解CPU的负担:通过加载程序和数据到内存中,可以减轻CPU的负担,提高计算机的响应速度和效率。

二、内存的单位和类型内存的容量通常以字节(Byte)为单位进行衡量,常见的内存容量单位有:1. 字节(Byte):1个字节是计算机存储信息的基本单位,通常用于表示单个字符或小型数据。

2. 千字节(KB):1KB等于1024字节,是存储容量的常用单位,适用于较小的程序和数据。

3. 兆字节(MB):1MB等于1024KB,大多数笔记本电脑的内存容量在4GB到16GB之间,适用于常规应用程序和多任务处理。

4. 千兆字节(GB):1GB等于1024MB,现代笔记本电脑和高性能工作站通常具有8GB以上的内存容量,适用于复杂的图形处理和大型软件应用。

5. 大容量内存单位:随着技术的发展,出现了更高容量的内存单位,如TB(千兆字节)和PB(拍字节),适用于大型数据库和超级计算机等专业领域。

根据内存存储数据的特点,内存可以分为两种类型:1. SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存取内存):SRAM的读写速度非常快,但价格较高,容量相对较小。

它通常用于高速缓存(Cache)等需要快速访问的存储器中。

DRAM内存原理.

DRAM内存原理.

DRAM内存原理1. 内存基础不管你信不信,RDRAM (Rambus、DDR SDRAM甚至是EDO RAM它们在本质上讲是一样的。

RDRAM、DDR RAM、SDRAM、EDO RAM都属于DRAM(Dynamic RAM,即动态内存。

所有的DRAM基本单位都是由一个晶体管和一个电容器组成。

请看下图:上图只是DRAM一个基本单位的结构示意图:电容器的状态决定了这个DRAM 单位的逻辑状态是1还是0,但是电容的被利用的这个特性也是它的缺点。

一个电容器可以存储一定量的电子或者是电荷。

一个充电的电容器在数字电子中被认为是逻辑上的1,而“空”的电容器则是0。

电容器不能持久的保持储存的电荷,所以内存需要不断定时刷新,才能保持暂存的数据。

电容器可以由电流来充电——当然这个电流是有一定限制的,否则会把电容击穿。

同时电容的充放电需要一定的时间,虽然对于内存基本单位中的电容这个时间很短,只有大约0.2-0.18微秒,但是这个期间内存是不能执行存取操作的。

DRAM制造商的一些资料中显示,内存至少要每64ms刷新一次,这也就意味着内存有1%的时间要用来刷新。

内存的自动刷新对于内存厂商来说不是一个难题,而关键在于当对内存单元进行读取操作时保持内存的内容不变——所以DRAM单元每次读取操作之后都要进行刷新:执行一次回写操作,因为读取操作也会破坏内存中的电荷,也就是说对于内存中存储的数据是具有破坏性的。

所以内存不但要每64ms 刷新一次,每次读操作之后也要刷新一次。

这样就增加了存取操作的周期,当然潜伏期也就越长。

SRAM,静态(StaticRAM不存在刷新的问题,一个SRAM基本单元包括4个晶体管和2个电阻。

它不是通过利用电容充放电的特性来存储数据,而是利用设置晶体管的状态来决定逻辑状态——同CPU中的逻辑状态一样。

读取操作对于SRAM不是破坏性的,所以SRAM不存在刷新的问题。

SRAM不但可以运行在比DRAM高的时钟频率上,而且潜伏期比DRAM短的多。

DRAM与内存基础概念

DRAM与内存基础概念

SDRAM与内存基础概念一、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。

PC133时代的168pin SDRAM DIMM1、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。

DRAM内存原理.

DRAM内存原理.

DRAM内存原理1. 内存基础不管你信不信,RDRAM (Rambus、DDR SDRAM甚至是EDO RAM它们在本质上讲是一样的。

RDRAM、DDR RAM、SDRAM、EDO RAM都属于DRAM(Dynamic RAM,即动态内存。

所有的DRAM基本单位都是由一个晶体管和一个电容器组成。

请看下图:上图只是DRAM一个基本单位的结构示意图:电容器的状态决定了这个DRAM 单位的逻辑状态是1还是0,但是电容的被利用的这个特性也是它的缺点。

一个电容器可以存储一定量的电子或者是电荷。

一个充电的电容器在数字电子中被认为是逻辑上的1,而“空”的电容器则是0。

电容器不能持久的保持储存的电荷,所以内存需要不断定时刷新,才能保持暂存的数据。

电容器可以由电流来充电——当然这个电流是有一定限制的,否则会把电容击穿。

同时电容的充放电需要一定的时间,虽然对于内存基本单位中的电容这个时间很短,只有大约0.2-0.18微秒,但是这个期间内存是不能执行存取操作的。

DRAM制造商的一些资料中显示,内存至少要每64ms刷新一次,这也就意味着内存有1%的时间要用来刷新。

内存的自动刷新对于内存厂商来说不是一个难题,而关键在于当对内存单元进行读取操作时保持内存的内容不变——所以DRAM单元每次读取操作之后都要进行刷新:执行一次回写操作,因为读取操作也会破坏内存中的电荷,也就是说对于内存中存储的数据是具有破坏性的。

所以内存不但要每64ms 刷新一次,每次读操作之后也要刷新一次。

这样就增加了存取操作的周期,当然潜伏期也就越长。

SRAM,静态(StaticRAM不存在刷新的问题,一个SRAM基本单元包括4个晶体管和2个电阻。

它不是通过利用电容充放电的特性来存储数据,而是利用设置晶体管的状态来决定逻辑状态——同CPU中的逻辑状态一样。

读取操作对于SRAM不是破坏性的,所以SRAM不存在刷新的问题。

SRAM不但可以运行在比DRAM高的时钟频率上,而且潜伏期比DRAM短的多。

存储器分类

存储器分类

内存的种类是非常多的,从能否写入的角度来分,就可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)这两大类。

每一类别里面有分别有许多种类的内存。

一、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)RAM的特点是:电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。

它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。

根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种:01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器):这是最普通的RAM,一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM 将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。

存取时间和放电时间一致,约为2~4ms。

因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。

02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器)静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。

每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。

03.VRAM(Video RAM,视频内存)它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中,有效降低绘图显示芯片的工作负担。

它采用双数据口设计,其中一个数据口是并行式的数据输出入口,另一个是串行式的数据输出口。

多用于高级显卡中的高档内存。

04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器)改良版的DRAM,大多数为72Pin或30Pin的模块。

传统的DRAM在存取一个BIT的数据时,必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。

而FRM DRAM 在触发了行地址后,如果CPU需要的地址在同一行内,则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。

Memory基础知识介绍

Memory基础知识介绍
Remark: DDR2 与缓冲区连结内存核心的总线带宽是DDR 的两倍。这样,当I/O 缓冲区执行多路技术时,数据沿着一条较宽的总线进入内存核心,然后又通过一 条与DDR 总线位宽相当的总线出来,但它的传输速率却是DDR 的两倍。这种数 据传输方式又叫四位预读取(4bit Prefect)架构,可以在核心频率较低的情况下 实现较高的数据传输率
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标准内存容量 vs.最大内存容量
标准内存容量 是指服务器在出厂时随机带了多大容量
的内存,这取决于厂商的出厂配置。一般来讲,服务器出厂 时都配备了一定容量的内存,如512M、1GB、2GB等,通常 低端的入门级服务器标配内存容量要少些,这取决于工作的 需要和厂商的策略。现在的绝大多数服务器的主板,都还有 空余的内存插槽或者支持内存扩展板,这样就可以安装更多 的内存来扩充内存容量,来达到更高的性能最大内存容量
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• 另外,在我们实际测试中,如果用到两根 内存,建议把内存插在DIMM1和DIMM3, 可发挥主板的双通道功能,增大内存的传 输带宽。(For Shawshank) • DIMM1和DIMM2为Channel A, • DIMM3和DIMM4为Channel B。
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SPD
• SPD(SerialPresenceDetect串行存在探测),它是 1个8针的SOIC封装(3mm*4mm)256字节的 EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRO M电可擦写可编程只读存储器)芯片。位置一般处 在内存条正面的右侧,里面记录了诸如内存的速 度、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。 当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信 息,如果没有SPD,就容易出现死机或致命错误 的现象。SPD的内容一般由内存模组制造商写入。
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SDRAM与内存基础概念一、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。

PC133时代的168pin SDRAM DIMM1、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。

二、SDRAM内存芯片的内部结构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)。

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,在最新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)。

L-Bank存储阵列示意图从前文可知,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L-Bank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L-Bank的存储单元数量)×L-Bank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。

三、SDRAM的引脚与封装内存芯片要想工作,必须要与内存控制器有所联系,同时对于一个电气元件,电源供应也是必不可少的,而且数据的传输要有一个时钟作为触发参考。

因此,SDRAM在封装时就要留出相应的引脚以供使用。

电源与时钟的引脚就不必多说了,现在我们可以想象一下,至少应该有哪些控制引脚呢?我们从内存寻址的步骤缕下来就基本明白了,从中我们也就能了解内存工作的大体情况。

这里需要说明的是,与DIMM一样,SDRAM有着自己的业界设计规范,在一个容量标准下,SDRAM的引脚/信号标准不能只考虑一种位宽的设计,而是要顾及多种位宽,然后尽量给出一个通用的标准,小位宽的芯片也许会空出一些引脚,但高位宽的芯片可能就全部用上了。

不过容量不同时,设计标准也会有所不同,一般的容量越小的芯片所需要的引脚也就越小。

1、首先,我们知道内存控制器要先确定一个P-Bank的芯片集合,然后才对这集合中的芯片进行寻址操作。

因此要有一个片选的信号,它一次选择一个P-Bank的芯片集(根据位宽的不同,数量也不同)。

被选中的芯片将同时接收或读取数据,所以要有一个片选信号。

2、接下来是对所有被选中的芯片进行统一的L-Bank的寻址,目前SDRAM中L-Bank的数量最高为4个,所以需要两个L-Bank地址信号(22=4)。

3、最后就是对被选中的芯片进行统一的行/列(存储单元)寻址。

地址线数量要根据芯片的组织结构分别设计了。

但在相同容量下,行数不变,只有列数会根据位宽的而变化,位宽越大,列数越少,因为所需的存储单元减少了。

4、找到了存储单元后,被选中的芯片就要进行统一的数据传输,那么肯定要有与位宽相同数量的数据I/O通道才行,所以肯定要有相应数量的数据线引脚。

现在我们就基本知道了内存芯片的一些信号引脚,下图就是一个简单的SDRAM示意图,大家可以详细看看。

图注:128Mbit芯片不同位宽的引脚图(NC代表未使用,-表示与内侧位宽设计相同)根据SDRAM的官方规范,台式机上所用的SDRAM在不同容量下的各种位宽封装标准如下:四、SDRAM的内部基本操作与工作时序上文我们已经了解了SDRAM所用到的基本信号线路,下面就看看它们在SDRAM芯片内部是怎么“布置”的,并从这里开始深入了解内存的基本操作与过程,在这一节中我们将接触到有天书之称的时序图,但不要害怕,根据文中的指导慢慢理解,您肯定可以看懂它。

首先,我们先认识一下SDRAM的内部结构,然后再开始具体的讲述。

128Mbit(32M×4)SDRAM内部结构图1、芯片初始化可能很多人都想象不到,在SDRAM芯片内部还有一个逻辑控制单元,并且有一个模式寄存器为其提供控制参数。

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