主機板不支援單條大容量記憶體的原因分析

General 更新 2024年12月23日

  隨著記憶體價格的下調,不少網友都為自己的機器配置了高容量記憶體,增大記憶體容量不但可以提高讀寫速度,而且會適當的提高系統性能;但是,單條大容量記憶體在一些主機板上***時間比較長的主機板***不是無法識別,就是識別錯誤***容量識別錯誤***。具體是什麼原因造成的呢?下面小編就為大家介紹一下具體的原因分析吧,歡迎大家參考和學習。

  一.記憶體晶片的邏輯BANK

  我們知道主機板上使用的32MB/64MB/128MB的記憶體條都是由若干記憶體晶片焊接在4層或6層電路板上組成的,因此首先我們必須對記憶體晶片的內部結構有個清楚的認識,見下圖:

  在晶片的內部,記憶體的資料是以位***bit***為單位寫入一張大的矩陣中,每個單元我們稱為CELL,只要指定一個行***Row***,再指定一個列***Column***,就可以準確地定位到某個CELL,這就是記憶體晶片定址的基本原理。這個陣列我們就稱為記憶體晶片的BANK,也稱之為邏輯BANK***Logical BANK***。

  由於工藝上的原因,這個陣列不可能做得太大,所以一般記憶體晶片中都是將記憶體容量分成幾個陣列來製造,也就是說存在記憶體晶片中存在多個邏輯BANK,隨著晶片容量的不斷增加,邏輯BANK數量也在不斷增加,目前從32MB到1GB的晶片基本都是4個,只有早期的16Mbit和32Mbit的晶片採用的還是2個邏輯BANK的設計,譬如三星的兩種16MB晶片:K4S161622D ***512K x 16Bit x 2 BANK***和K4S160822DT***1M x 8Bit x 2 BANK***。晶片組本身設計時在一個時鐘週期內只允許對一個邏輯BANK進行操作***實際上晶片的位寬就是邏輯BANK的位寬***,而不是晶片組對記憶體晶片內所有邏輯BANK同時操作。

  邏輯BANK的地址線是通用的,只要再有一個邏輯BANK編號加以區別就可以了***BANK0到BANK3***。但是這個晶片的位寬決定了一次能從它那裡讀出多少資料,並不是記憶體晶片裡所有單元的資料一次全部能夠讀出,下圖就是一個容量為32MB***256Mbit***記憶體晶片內部邏輯BANK結構示意圖,從中你可以更清楚邏輯BANK的結構。

  圖中可以看出,DQ資料輸入/輸出線只有8根而不是32根,可以發現4個BANK是分時工作的,任一時刻只可能有一個BANK的資料被存取,0-3是它們的編號。每個邏輯BANK有8M個單元格***CELL***,一些廠商***比如現代/三星***就把每個邏輯BANK的單元格數稱為資料深度***Data Depth***,每個單元由8bit組成,那麼一個邏輯BANK的總容量就是64Mbit***8M×8bit***,4個邏輯BANK就是256Mbit,因此這顆晶片的總容量就是256Mbit***32MB***。

  記憶體晶片的容量是一般以bit為單位的。比如說32Mbit的晶片,就是說它的容量是32Mb***b=bit=位***,注意位***bit***與位元組***Byte***區別,這個晶片換算成位元組就是4MB***B=Byte=位元組=8個bit***,一般記憶體晶片廠家在晶片上是標明容量的,我們可以晶片上的標識知道,這個晶片有幾個邏輯BANK,每個邏輯bank的位寬是多少,每個邏輯BANK內有多少單元格***CELL***,比如目前目前64MB和128MB記憶體條常用的64Mbit的晶片就有如下三種結構形式:

  ①16 Meg x 4 ***4 Meg x 4 x 4 banks*** [16M╳4]

  ②8 Meg x 8 ***2 Meg x 8 x 4 banks*** [8M╳8]

  ③4 Meg x 16 ***1 Meg x 16 x 4 banks*** [4M╳16]

  表示方法是:每個邏輯BANK的單元格數×邏輯BANK數量×每個單元格的位數***晶片的位寬***。晶片邏輯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晶片邏輯BANK位寬只可能4/8/16三者之一。以前16Mbit的晶片基本採用的單個晶片兩個邏輯BANK,但是到了64Mbit基本就都是4個邏輯BANK設計了,今後隨著生產工藝水平的提高估計單個晶片8個甚至16個邏輯BANK的出現也不是沒有可能.

  二.記憶體條的物理BANK

  通常主機板上的每個記憶體插槽分為兩段,這個大家從VIA主機板BIOS設定中的BANK 0/1 DRAM Timing選項很容易推理得到,實際上也就是兩個BANK,不過這裡的BANK概念與我們前面分析晶片內部結構時提到的BANK可不一樣。簡單地說這個BANK就是記憶體和主機板上的北橋晶片之間用來交換資料的通道。

  目前以SDRAM系統為例,CPU與記憶體之間***就是CPU到DIMM槽***的介面位寬是64bit,也就意味著CPU一次會向記憶體傳送或從記憶體讀取64bit的資料,那麼這一個64bit的資料集合就是一個記憶體條BANK,很多廠家的產品說明裡稱之為物理BANK***Physical BANK***,目前絕大多數的晶片組都只能支援一根記憶體包含兩個物理BANK,但是針對某個具體的條子,很多人想當然,認為每個DIMM插槽使用記憶體條的面數來區分佔用幾個BANK通道,單面的***16M,64M***只佔用一個物理BANK,而雙面的***32M,128M***則需佔用兩個物理BANK。

  實際上物理BANK與面數是無關的,PCB電路可以設計成雙面和單面,也可把全部晶片***16顆***放在一面上***至少從理論上是完全可能***。有些記憶體條單面就是一個物理BANK,但有些雙面才是一個物理BANK,所以不能一概而論。前一陣鬧得沸沸揚揚的大度256MB記憶體條就是一個典型的例子,雖然是雙面並多達16枚晶片,但仍然是單個物理BANK的。

  要準確知道記憶體條實際物理BANK數量,我們只要要將單個晶片的邏輯BANK數量和位寬以及記憶體條上晶片個數搞清楚。各個晶片位寬之和為64就是單物理BANK,如果是128就是雙物理BANK。目前的晶片組最多支援2個物理BANK。所以記憶體廠家生產的記憶體條都不可能超過2個物理BANK。

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