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SDRAM 内存模组的物理 Bank 与芯片位宽

我们平时看到的 SDRAM 都是以模组形式出现，为什么要做成这种形式呢？解释这一点首先要接触到两个概念：

物理 Bank 与芯片位宽。

1、物理 Bank

内存系统为了保证与 CPU 的正常通信，必须一次传输完 CPU 在一个传输周期内所需要的数据。而 CPU 在一个

传输周期能接收的数据容量就是 CPU 数据总线的位宽，单位是 bit（位）。控制内存与 CPU 之间数据交换的北

桥芯片也因此将内存总线的数据位宽等同于 CPU 数据总线的位宽，而这个位宽就称之为内存物理 Bank

（Physical Bank，下文简称 P-Bank）的位宽。所以内存必须要组织成 P-Bank 来与 CPU 打交道。

2、芯片位宽

上文已经讲到 SDRAM 内存系统必须要组成一个 P-Bank 的位宽，才能与 CPU 正常通信，那么这个 P-Bank

位宽怎么得到呢？这就涉及到内存芯片的结构。

每个内存芯片也有自己的位宽，即每个传输周期能提供的数据量。理论上，完全可以做出一个位宽为 64bit 的芯

片来满足 P-Bank 的需要，但这对技术的要求很高，在成本和实用性方面也都处于劣势。所以芯片的位宽一般都

较小。台式机市场所用的 SDRAM 芯片位宽最高也就是 16bit，常见的则是 8bit。这样，为了组成 P-Bank 所需

上图是某公司对自己内存芯片容量的表示方法，我们计算一下后会发现这三个规格的容量都是 128Mbits，只是

由于位宽的变化引起了存储单元数量的变化。从这个例子可以看出，在相同的容量下，位宽可以采用多种不同的

设计。

3、与芯片位宽相关的 DIMM 设计

为什么在相同的容量下，芯片位宽会有多种不同的设计呢？这主要是为了满足不同领域的需要。我们已经知道

P-Bank 的位宽是固定的，当芯片位宽确定下来后，一个 P-Bank 中芯片的个数也就确定了，而前文讲过 P-

Bank 对芯片集合的位宽有要求，对芯片集合的容量则没有限制。高位宽的芯片可以让 DIMM 的设计简单一些

（因为所用的芯片少），而当芯片容量相同时，采用低位宽芯片的模组则可以获得更大的模组容量，因为芯片位

宽越低，在一个 P-Bank 中可以容纳的芯片就越多。比如上文中那个内存芯片容量标识图，容量都是 128Mbit，

合 16MB。如果 DIMM 采用双 P-Bank & 16bit 设计，那么模组只能容纳 8 颗芯片，容量总计 128MB。但如

果采用双 P-Bank & 4bit 设计，则模组可容纳 32 颗芯片，容量总计 512MB。DIMM 容量前后相差 4 倍，可

见芯片位宽对 DIMM 设计的影响。8bit 位宽芯片是桌面台式机内存容量与成本之间平衡性较好的选择，所以在

市场上也最为普及，而高于 16bit 位宽的芯片一般用在需要更大位宽的场合，如显卡等，至于 4bit 位宽芯片很

明显非常适用于大容量内存应用领域，如服务器等。

SDRAM 的引脚与封装

内存芯片要想工作，必须要与内存控制器有所联系，同时对于一个电气元件，电源供应也是必不可少的，而且数

据的传输要有一个时钟作为触发参考。因此，SDRAM 在封装时就要留出相应的引脚以供使用。电源与时钟的

引脚就不必多说了，那么至少应该有哪些控制引脚呢？我们从内存寻址的步骤捋下来就基本可以明白了。

这里需要说明的是，与 DIMM 一样，SDRAM 有着自己的业界设计规范，在一个容量标准下，SDRAM 的引脚/

信号标准不能只考虑一种位宽的设计，而是要顾及多种位宽，然后尽量给出一个通用的标准，小位宽的芯片也许

会空出一些引脚，高位宽的芯片可能就全部用上了。不过容量不同时，设计标准也会有所不同，一般容量越小的

芯片所需要的引脚也就越少。

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