內(nèi)存硅片邏輯(芯片邏輯)
出處:wx7134 發(fā)布于:2007-04-29 10:05:10
我們知道主板上使用的32MB/64MB/128MB的內(nèi)存條都是由若干內(nèi)存芯片焊接在4層或6層電路板上組成的,因此首先我們必須對內(nèi)存芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有個清楚的認識,見下圖:
在芯片的內(nèi)部,內(nèi)存的數(shù)據(jù)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,這就是內(nèi)存芯片尋址的基本原理。這個陣列我們就稱為內(nèi)存芯片的BANK,有人為了與我們后面介紹DIMM的物理BANK相區(qū)別也稱之為邏輯BANK(Logical BANK)。由于工藝上的原因,這個陣列不可能做得太大,所以一般內(nèi)存芯片中都是將內(nèi)存容量分成幾個陣列來制造,也就是說存在內(nèi)存芯片中存在多個邏輯BANK,隨著芯片容量的不斷增加,邏輯BANK數(shù)量也在不斷增加,目前從32MB到1GB的芯片基本都是4個,只有早期的16Mbit和32Mbit的芯片采用的還是2個邏輯BANK的設(shè)計,譬如三星的兩種16MB芯片:K4S161622D (512K x 16Bit x 2 BANK)和K4S160822DT(1M x 8Bit x 2 BANK)。芯片組本身設(shè)計時在一個時鐘周期內(nèi)只允許對一個邏輯BANK進行操作(實際上芯片的位寬就是邏輯BANK的位寬),而不是芯片組對內(nèi)存芯片內(nèi)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(qū)別就可以了(BANK0到BANK3)。但是這個芯片的位寬決定了能從它那里讀出多少數(shù)據(jù),并不是內(nèi)存芯片里所有單元的數(shù)據(jù)全部能夠讀出,下圖就是一個容量為32MB(256Mbit)內(nèi)存芯片內(nèi)部邏輯BANK結(jié)構(gòu)示意圖,從中你可以更清楚邏輯BANK的結(jié)構(gòu)。
圖中可以看出,DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出線只有8根而不是32根,可以發(fā)現(xiàn)4個BANK是分時工作的,任一時刻只可能有一個BANK的數(shù)據(jù)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(xiàn)代/三星)就把每個邏輯BANK的單元格數(shù)稱為數(shù)據(jù)深度(Data Depth),每個單元由8bit組成,那么一個邏輯BANK的總?cè)萘烤褪?4Mbit(8M×8bit),4個邏輯BANK就是256Mbit,因此這顆芯片的總?cè)萘烤褪?56Mbit(32MB)。
內(nèi)存芯片的容量是一般以bit為單位的。比如說32Mbit的芯片,就是說它的容量是32Mb(b=bit=位),注意位(bit)與字節(jié)(Byte)區(qū)別,這個芯片換算成字節(jié)就是4MB(B=Byte=字節(jié)=8個bit),一般內(nèi)存芯片廠家在芯片上是標明容量的,我們可以芯片上的標識知道,這個芯片有幾個邏輯BANK,每個邏輯bank的位寬是多少,每個邏輯BANK內(nèi)有多少單元格(CELL),比如目前目前64MB和128MB內(nèi)存條常用的64Mbit的芯片就有如下三種結(jié)構(gòu)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(shù)×邏輯BANK數(shù)量×每個單元格的位數(shù)(芯片的位寬)。芯片邏輯BANK位寬目前的工藝水平只能多做到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芯片兩個邏輯BANK,但是到了64Mbit基本就都是4個邏輯BANK設(shè)計了,今后隨著生產(chǎn)工藝水平的提高估計單個芯片8個甚至16個邏輯BANK的出現(xiàn)也不是沒有可能
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