一般來講,一條內(nèi)存總線的data寬度是64bits,也就是說總線上有64條道,每條道上一次傳送1位數(shù)據(jù)。
DIMM上的每個內(nèi)存顆粒,提供4位、8位或者16位數(shù)據(jù),來組成這64位數(shù)據(jù)(data word)。提供4位數(shù)據(jù)的芯片記作x4,提供8位數(shù)據(jù)的記作x8(即x4、x8 and x16 Configuration)據(jù)此,要組成一個64位的word就需要16片x4的芯片或者8片x8的芯片(沒有x4和x8的芯片混搭的情況)。所以,一條DIMM上一般至少有8顆內(nèi)存顆粒(x16的用的比較少),排列在DIMM的一面或兩面上。標(biāo)準(zhǔn)的DIMM的每一面有足夠的空間容納第9顆芯片,這第9顆芯片用來存儲4bits或8bits的ECC.
如果1根ECC DIMM的9顆芯片都位于DIMM的同一面,就叫做single-sided(單面)。如果9顆芯片分布在DIMM的兩面,就叫做double-sided(雙面)。
1根 single-sided x8 ECC DIMM,和1根 double-sided x4 ECC DIMM,產(chǎn)生72bits數(shù)據(jù)(64bits data+8 bits ECC)。前者單面8顆芯片,后者雙面,每面8顆共16顆芯片。兩者都只用1個片選信號用來激活DIMM上的所有芯片。相反,1根 double-sided x8 DIMM 要求有2個片選信號來激活DIMM上的芯片來訪問72-bit的block.(總結(jié)得出,1個片選信號對應(yīng)72bits data,這樣才能控制72bit的數(shù)據(jù)齊進(jìn)齊出,對吧)。
作為對single-sided和double-sided的補充,DIMM還被分為single-rank和double-rank(也就是我們在內(nèi)存的lable上經(jīng)常能看到的1R,2R)。內(nèi)存的rank的定義,是指在DIMM上通過一部分或者所有的內(nèi)存顆粒產(chǎn)生的一個64-bit的area或者說block。對ECC DIMM來說,一個內(nèi)存rank有72個數(shù)據(jù)位(64 bits data+8 bits ECC).
1根single-rank ECC DIMM (x4 or x8)為了產(chǎn)生72bits的block要動用到它身上所有的內(nèi)存芯片,這些芯片被同一個片選信號控制。而1根double-rank ECC DIMM可以產(chǎn)生2個block的72bits數(shù)據(jù),但需要2個片選信號。這兩個片選信號是交錯的,因此兩組芯片(被同一片選信號控制的芯片為1組)不用爭搶內(nèi)存總線。
另外還有quad-rank的DIMM,由4個片選信號控制4組芯片。這4個片選信號也是交錯的。(4R的DIMM一般用在server上面)。(single rank的DIMM與double-rank的DIMM在實際使用中相比較,1R的有優(yōu)點。有些平臺對內(nèi)存的支持,不僅僅在內(nèi)存容量上有限制,還在rank上也有限制。像Intel的E7320和E7520就限制在8 rank.平臺雖然一共有8個內(nèi)存插槽,但是如果用了兩對2GB double-rank的內(nèi)存,就已經(jīng)達(dá)到了8 rank的上限(2對,共4根內(nèi)存,每根有兩個rank)。這時,縱使還有4個內(nèi)存插槽空著,也不能在往上升級,這才只有8GB的內(nèi)存在使用。如果,換成4對2GB single-rank的內(nèi)存,同樣是達(dá)到8 rank的上限,可是內(nèi)存容量卻達(dá)到了16GB。差距還是很大的哦!)
芯片組把每個rank當(dāng)作一個在內(nèi)存總線上的electrical load。對于較慢速度的總線,load的數(shù)量并不對總線纖毫的完整性產(chǎn)生負(fù)面影響。但是對于速度較快的總線來說,比如DDR2-667,芯片組可以驅(qū)動的load是有限的。為了補償,現(xiàn)在的芯片組提供多個內(nèi)存總線。
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原文標(biāo)題:【博文連載】DDR掃盲——single rank與dual-rank
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