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主板不支持大容量?jì)却娴脑?/p>
隨著(zhù)內存價(jià)格的下調,不少網(wǎng)友都為自己的機器配置了高容量?jì)却,增大內存容量不但可以提高讀寫(xiě)速度,而且會(huì )適當的提高系統性能;但是,單條大容量?jì)却嬖谝恍┲靼迳?時(shí)間比較長(cháng)的主板)不是無(wú)法識別,就是識別錯誤(容量識別錯誤)。具體是什么原因造成的呢?
一.內存芯片的邏輯BANK
主板上使用的32MB/64MB/128MB的內存條都是由若干內存芯片焊接在4層或6層電路板上組成的,因此首先必須對內存芯片的內部結構有個(gè)清楚的認識在芯片的內部,內存的數據是以位(bit)為單位寫(xiě)入一張大的矩陣中,每個(gè)單元我們稱(chēng)為CELL,只要指定一個(gè)行(Row),再指定一個(gè)列(Column),就可以準確地定位到某個(gè)CELL,這就是內存芯片尋址的基本原理。這個(gè)陣列就稱(chēng)為內存芯片的BANK,也稱(chēng)之為邏輯BANK(LogicalBANK)。
由于工藝上的原因,這個(gè)陣列不可能做得太大,所以一般內存芯片中都是將內存容量分成幾個(gè)陣列來(lái)制造,也就是說(shuō)存在內存芯片中存在多個(gè)邏輯BANK,隨著(zhù)芯片容量的不斷增加,邏輯BANK數量也在不斷增加,目前從32MB到1GB的芯片基本都是4個(gè),只有早期的16Mbit和32Mbit的芯片采用的還是2個(gè)邏輯BANK的設計,譬如三星的兩種16MB芯片:K4S161622D(512Kx16Bitx2BANK)和K4S160822DT(1Mx8Bitx2BANK)。
芯片組本身設計時(shí)在一個(gè)時(shí)鐘周期內只允許對一個(gè)邏輯BANK進(jìn)行操作(實(shí)際上芯片的位寬就是邏輯BANK的位寬),而不是芯片組對內存芯片內所有邏輯BANK同時(shí)操作。邏輯BANK的地址線(xiàn)是通用的,只要再有一個(gè)邏輯BANK編號加以區別就可以了(BANK0到BANK3)。但是這個(gè)芯片的位寬決定了一次能從它那里讀出多少數據,并不是內存芯片里所有單元的數據一次全部能夠讀出。
DQ數據輸入/輸出線(xiàn)只有8根而不是32根,可以發(fā)現4個(gè)BANK是分時(shí)工作的,任一時(shí)刻只可能有一個(gè)BANK的數據被存取,0-3是它們的編號。每個(gè)邏輯BANK有8M個(gè)單元格(CELL),一些廠(chǎng)商(比如現代/三星)就把每個(gè)邏輯BANK的單元格數稱(chēng)為數據深度(DataDepth),每個(gè)單元由8bit組成,那么一個(gè)邏輯BANK的總容量就是64Mbit(8M8bit),4個(gè)邏輯BANK就是256Mbit,因此這顆芯片的總容量就是256Mbit(32MB)。
內存芯片的容量是一般以bit為單位的。比如說(shuō)32Mbit的芯片,就是說(shuō)它的容量是32Mb(b=bit=位),注意位(bit)與字節(Byte)區別,這個(gè)芯片換算成字節就是4MB(B=Byte=字節=8個(gè)bit),一般內存芯片廠(chǎng)家在芯片上是標明容量的,我們可以芯片上的標識知道,這個(gè)芯片有幾個(gè)邏輯BANK,每個(gè)邏輯bank的位寬是多少,每個(gè)邏輯BANK內有多少單元格(CELL),比如目前目前64MB和128MB內存條常用的64Mbit的芯片就有如下三種結構形式:
、16Megx4(4Megx4x4banks)[16M?4]
、8Megx8(2Megx8x4banks)[8M?8]
、4Megx16(1Megx16x4banks)[4M?16]
表示方法是:每個(gè)邏輯BANK的單元格數邏輯BANK數量每個(gè)單元格的位數(芯片的位寬)。芯片邏輯BANK位寬目前的工藝水平只能最多做到16位,因此大家看到幾乎所有的芯片邏輯BANK位寬只可能4/8/16三者之一。以前16Mbit的芯片基本采用的單個(gè)芯片兩個(gè)邏輯BANK,但是到了64Mbit基本就都是4個(gè)邏輯BANK設計了,今后隨著(zhù)生產(chǎn)工藝水平的提高估計單個(gè)芯片8個(gè)甚至16個(gè)邏輯BANK的出現也不是沒(méi)有可能。
二.內存條的物理BANK
通常主板上的每個(gè)內存插槽分為兩段,這個(gè)大家從VIA主板BIOS設置中的BANK0/1DRAMTiming選項很容易推理得到,實(shí)際上也就是兩個(gè)BANK,不過(guò)這里的BANK概念與我們前面分析芯片內部結構時(shí)提到的BANK可不一樣。簡(jiǎn)單地說(shuō)這個(gè)BANK就是內存和主板上的北橋芯片之間用來(lái)交換數據的通道,目前以SDRAM系統為例,CPU與內存之間(就是CPU到DIMM槽)的接口位寬是64bit,也就意味著(zhù)CPU一次會(huì )向內存發(fā)送或從內存讀取64bit的數據,那么這一個(gè)64bit的數據集合就是一個(gè)內存條BANK,很多廠(chǎng)家的產(chǎn)品說(shuō)明里稱(chēng)之為物理BANK(PhysicalBANK),目前絕大多數的芯片組都只能支持一根內存包含兩個(gè)物理BANK,但是針對某個(gè)具體的條子,很多人想當然,認為每個(gè)DIMM插槽使用內存條的面數來(lái)區分占用幾個(gè)BANK通道,單面的(16M,64M)只占用一個(gè)物理BANK,而雙面的(32M,128M)則需占用兩個(gè)物理BANK。實(shí)際上物理BANK與面數是無(wú)關(guān)的,PCB電路可以設計成雙面和單面,也可把全部芯片(16顆)放在一面上(至少從理論上是完全可能)。
有些內存條單面就是一個(gè)物理BANK,但有些雙面才是一個(gè)物理BANK,所以不能一概而論。前一陣鬧得沸沸揚揚的大度256MB內存條就是一個(gè)典型的例子,雖然是雙面并多達16枚芯片,但仍然是單個(gè)物理BANK的。要準確知道內存條實(shí)際物理BANK數量,我們只要要將單個(gè)芯片的邏輯BANK數量和位寬以及內存條上芯片個(gè)數搞清楚。各個(gè)芯片位寬之和為64就是單物理BANK,如果是128就是雙物理BANK。目前的芯片組最多支持2個(gè)物理BANK。所以?xún)却鎻S(chǎng)家生產(chǎn)的內存條都不可能超過(guò)2個(gè)物理BANK。
CPU一次只能對一個(gè)物理BANK進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和操作(因為一個(gè)物理BANK是64bit的位寬),那么內存條要保證一個(gè)周期內向數據總線(xiàn)提供或接收64bit的數據,而這些數據都是分別存儲在內存條的的芯片中。那么內存條中有多個(gè)內存芯片,這64位數據到底是有一個(gè)芯片提供還是由所有芯片每個(gè)提供一部分呢?
以上面的那顆256Mbit的芯片為例,根據芯片組的工作原理,目前還沒(méi)有那家芯片生產(chǎn)廠(chǎng)家做出位寬16位以上的芯片,所以現在的芯片組設計時(shí)都是要求內存條上每個(gè)芯片均承擔提供數據的任務(wù),也就是說(shuō)內存條上的每個(gè)芯片都要要對這64位數據做貢獻,而那顆內存芯片的位寬是8位,因此用這個(gè)芯片組成內存條只需要8顆芯片即完成了64位數據并發(fā)任務(wù),算下來(lái),內存條的容量就是32MB(256Mbit)8=256MB的容量,假如是內存芯片的位寬是4位,那么需要的芯片數量必須是16顆,這時(shí)假如使用八顆位寬還是8位的64MB(512bit)芯片(單個(gè)芯片的總容量翻了一番)組裝,盡管內存條上的總容量達到了256MB的要求,還是由于位寬不夠是不能正常工作。要能工作就必須采用16位位寬的64MB(512bit)芯片。
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