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為什麼主機板不支援大容量記憶體

計算機硬體 閱讀(2.97W)

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?想了解更多相關資訊,請持續關注我們應屆畢業生考試網!

為什麼主機板不支援大容量記憶體

  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。