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内存硅片逻辑(芯片逻辑)

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:630

我们知道主板上使用的32mb/64mb/128mb的内存条都是由若干内存芯片焊接在4层或6层电路板上组成的,因此首先我们必须对内存芯片的内部结构有个清楚的认识,见下图:

在芯片的内部,内存的数据是以位(bit)为单位写入一张大的矩阵中,每个单元我们称为cell,只要指定一个行(row),再指定一个列(column),就可以准确地定位到某个cell,这就是内存芯片寻址的基本原理。这个阵列我们就称为内存芯片的bank,有人为了与我们后面介绍dimm的物理bank相区别也称之为逻辑bank(logical bank)。由于工艺上的原因,这个阵列不可能做得太大,所以一般内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造,也就是说存在内存芯片中存在多个逻辑bank,随着芯片容量的不断增加,逻辑bank数量也在不断增加,目前从32mb到1gb的芯片基本都是4个,只有早期的16mbit和32mbit的芯片采用的还是2个逻辑bank的设计,譬如三星的两种16mb芯片:k4s161622d (512k x 16bit x 2 bank)和k4s160822dt(1m x 8bit x 2 bank)。芯片组本身设计时在一个时钟周期内只允许对一个逻辑bank进行操作(实际上芯片的位宽就是逻辑bank的位宽),而不是芯片组对内存芯片内所有逻辑bank同时操作。逻辑bank的地址线是通用的,只要再有一个逻辑bank编号加以区别就可以了(bank0到bank3)。但是这个芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据,并不是内存芯片里所有单元的数据一次全部能够读出,下图就是一个容量为32mb(256mbit)内存芯片内部逻辑bank结构示意图,从中你可以更清楚逻辑bank的结构。

图中可以看出,dq数据输入/输出线只有8根而不是32根,可以发现4个bank是分时工作的,任一时刻只可能有一个bank的数据被存取,0-3是它们的编号。每个逻辑bank有8m个单元格(cell),一些厂商(比如现代/三星)就把每个逻辑bank的单元格数称为数据深度(data depth),每个单元由8bit组成,那么一个逻辑bank的总容量就是64mbit(8m×8bit),4个逻辑bank就是256mbit,因此这颗芯片的总容量就是256mbit(32mb)。

  内存芯片的容量是一般以bit为单位的。比如说32mbit的芯片,就是说它的容量是32mb(b=bit=位),注意位(bit)与字节(byte)区别,这个芯片换算成字节就是4mb(b=byte=字节=8个bit),一般内存芯片厂家在芯片上是标明容量的,我们可以芯片上的标识知道,这个芯片有几个逻辑bank,每个逻辑bank的位宽是多少,每个逻辑bank内有多少单元格(cell),比如目前目前64mb和128mb内存条常用的64mbit的芯片就有如下三种结构形式:

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:每个逻辑bank的单元格数×逻辑bank数量×每个单元格的位数(芯片的位宽)。芯片逻辑bank位宽目前的工艺水平只能最多做到16位,因此大家看到几乎所有的芯片逻辑bank位宽只可能4/8/16三者之一。以前16mbit的芯片基本采用的单个芯片两个逻辑bank,但是到了64mbit基本就都是4个逻辑bank设计了,今后随着生产工艺水平的提高估计单个芯片8个甚至16个逻辑bank的出现也不是没有可能




我们知道主板上使用的32mb/64mb/128mb的内存条都是由若干内存芯片焊接在4层或6层电路板上组成的,因此首先我们必须对内存芯片的内部结构有个清楚的认识,见下图:

在芯片的内部,内存的数据是以位(bit)为单位写入一张大的矩阵中,每个单元我们称为cell,只要指定一个行(row),再指定一个列(column),就可以准确地定位到某个cell,这就是内存芯片寻址的基本原理。这个阵列我们就称为内存芯片的bank,有人为了与我们后面介绍dimm的物理bank相区别也称之为逻辑bank(logical bank)。由于工艺上的原因,这个阵列不可能做得太大,所以一般内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造,也就是说存在内存芯片中存在多个逻辑bank,随着芯片容量的不断增加,逻辑bank数量也在不断增加,目前从32mb到1gb的芯片基本都是4个,只有早期的16mbit和32mbit的芯片采用的还是2个逻辑bank的设计,譬如三星的两种16mb芯片:k4s161622d (512k x 16bit x 2 bank)和k4s160822dt(1m x 8bit x 2 bank)。芯片组本身设计时在一个时钟周期内只允许对一个逻辑bank进行操作(实际上芯片的位宽就是逻辑bank的位宽),而不是芯片组对内存芯片内所有逻辑bank同时操作。逻辑bank的地址线是通用的,只要再有一个逻辑bank编号加以区别就可以了(bank0到bank3)。但是这个芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据,并不是内存芯片里所有单元的数据一次全部能够读出,下图就是一个容量为32mb(256mbit)内存芯片内部逻辑bank结构示意图,从中你可以更清楚逻辑bank的结构。

图中可以看出,dq数据输入/输出线只有8根而不是32根,可以发现4个bank是分时工作的,任一时刻只可能有一个bank的数据被存取,0-3是它们的编号。每个逻辑bank有8m个单元格(cell),一些厂商(比如现代/三星)就把每个逻辑bank的单元格数称为数据深度(data depth),每个单元由8bit组成,那么一个逻辑bank的总容量就是64mbit(8m×8bit),4个逻辑bank就是256mbit,因此这颗芯片的总容量就是256mbit(32mb)。

  内存芯片的容量是一般以bit为单位的。比如说32mbit的芯片,就是说它的容量是32mb(b=bit=位),注意位(bit)与字节(byte)区别,这个芯片换算成字节就是4mb(b=byte=字节=8个bit),一般内存芯片厂家在芯片上是标明容量的,我们可以芯片上的标识知道,这个芯片有几个逻辑bank,每个逻辑bank的位宽是多少,每个逻辑bank内有多少单元格(cell),比如目前目前64mb和128mb内存条常用的64mbit的芯片就有如下三种结构形式:

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:每个逻辑bank的单元格数×逻辑bank数量×每个单元格的位数(芯片的位宽)。芯片逻辑bank位宽目前的工艺水平只能最多做到16位,因此大家看到几乎所有的芯片逻辑bank位宽只可能4/8/16三者之一。以前16mbit的芯片基本采用的单个芯片两个逻辑bank,但是到了64mbit基本就都是4个逻辑bank设计了,今后随着生产工艺水平的提高估计单个芯片8个甚至16个逻辑bank的出现也不是没有可能




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