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金士顿内存工具


基础内存指南

一个内存模组上有多少内存?

目前为止,我们已经讨论了一部分的内存技术特质以及内存在系统中的运作 剩下的是技术上的细节-也就是所说的 “位元与位元组” 这个部分包括了计算机运作基础的二进位系统(binary numbering system)以及内存模组容量计算。

位元(Bits)与位元组(Bytes)

计算机使用一种只使用两个数字,0与1的代码,称为机器语言(machine language) 0与1的不同组合组成一般所称的二进位数字，这些二进位数字组成驱动计算机设备,例如计算机,列印机,硬碟等等的晶片以及微处理器所需的指令。

你可能听过 “位元” 及 “位元组” 这些名词，这两个名词都是对计算机运作很重要的资讯单位。“位元(bit)” 是 “二进制数字(binary digit)” 的缩写，正如其名,位元代表二进制数目中的一个位数;位元是计算机中所有资讯的最小单位,并可以具有0或1的数值。一个位元组由8个位元所组成，几乎所有计算机的性能都是以位元组来代表的。举例而言,内存容量,资料传输速率以及资料储存容量都是以位元组或是它的倍数(例如千位元组(kilobytes),百万位元组(megabytes)或是十亿位元组(gigabytes))来作为测量单位的。

位元以及位元组的概念对於计算机设备以及共同运作的配件来说非常重要。以下将仔细介绍位元与位元组如何组成测量内存元件性能的基本及与其他设备，如中央处理器，的互动。

中央处理器与内存需求

计算机的中央处理器以八位元一组的方式处理资料。这些分组,在前面的部分已经提到过,称为位元组。由於位元组是资料处理的基本单位,中央处理器的处理能力常以特定时间中所能够处理最大位元组数量来形容。举例而言, Pentium及PowerPC 微处理器目前是64位元中央处理器,意即它们能够一次同时处理64位元,也就是八位元组的资料。

中央处理器与内存的通讯动作称为汇流排周期。中央处理器在单一汇流排周期中传输的资料位元数影响计算机的效能表现并指出计算机所需要的内存种类。目前绝大多数的计算机使用168-pin DIMM模组,支援64位元资料通路。早期的72-pin SIMM模组支援32位元资料通路。32位元SIMM模组与 64位元处理器搭配使用时必须以两支一组的方式安装,每对模组构成一个内存库。中央处理器与内存库通讯时将整个内存库视为一个单位。

有趣的是,比DIMM模组新的RIMM模组使用较小的16位元资料通路,但是它们以非常快的速度传送资讯,一次传送数个资料群。 RIMM模组应用pipelining技术一次传输四个16位元群到中央处理器,於是资料仍以64位元的数量被处理

计算内存模组的容量

内存储存中央处理器需要处理的资料。内存晶片与模组的容量是以百万位元(Megabits)以及百万位元组(Megabytes)来表示的。计算模组上内存容量时必须记得两件重要事项:

一个内存模组由一组晶片组成。将所有晶片的容量相加，便能得到整个模组的内存容量。以下是例外的状况:
  • 当一部分的容量被使用在其他功能,例如侦错上。
  • 当一部分的容量并没有被使用,举例来说,某些晶片可能有用做备份的额外容量(不常遇到)。
晶片容量常以百万位元(Megabits)来表示,而模组容量常以百万位元组(Megabytes)表示。这样很容易混淆,尤其是许多人不自觉地在提到位元组时使用位元而反之亦然。为了明白表示,本书使用以下的标准: 当提到一个模组上的内存模组的容量,这里使用 “模组容量(Module Capacity)”来表示,而当提到内存晶片的容量,这里使用 “晶片密度(Chip Density)”来表示。模组容量将以百万位元组(MB两个大写字母)表示而晶片密度以百万位元(Mbit，其中bit为小写)表示。

零件COMPONENT 容量表示CAPACITY EXPRESSION 容量单位CAPACITY UNITS 例子EXAMPLE
晶片Chips 晶片密度Chip Density Mbit(百万位元) 64Mbit
内存模组Memory Modules 模组容量Module Capacity MB(百万位元组) 64MB


晶片密度(Chip Density)

每个内存晶片是一个由微小cell所组成的矩阵。每一个cell储存一位元的资料，内存晶片常以能够储存的资料数量来表示，称为晶片密度。你可能已经看过晶片密度的例子,例如 “64Mbit SDRAM” 或是 “8M by 8”。一个64Mbit晶片含有六千四百万个cell并能够储存六千四百万位元的资料。“8M by 8”的说法更仔细的形容64Mbit晶片中的其中一种。

在内存业界,DRAM晶片常以其cell组织来形容，第一个数字表示晶片的长度(以位置表示),第二个数字代表晶片的宽度(Width,以位元组表示)，将长度与宽度相乘就能够得到晶片的密度 以下是一些例子:

目前可得的晶片技术

晶片长度,以百万个位置来算 晶片宽度,以位元计 晶片密度 = 长x宽
16Mbit Chips
4Mx4 4 4 16
1Mx16 1 16 16
2Mx8 2 8 16
16Mx1 16 1 16
64Mbit Chips
4Mx16 4 16 64
8Mx8 8 8 64
16Mx4 16 4 64
128Mbit Chips
8Mx16 8 16 128
16Mx8 16 8 128
32Mx4 32 4 128
256Mbit Chips
32Mx8 32 8 256


模组容量(Module Capacity)

知道模组上的晶片容量后,计算内存模组的容量就很容易了。如果有八个64Mbit晶片,那就是一个512Mbit模组，但是由於内存模组的容量是以百万位元组(Megabytes)而非百万位元(Megabits)计算,於是必须将位元数转换成位元组数目 以512Mbit模组为例:



你可能听过业界形容标准内存模组为 “4M x 32”,或 “16M x 64” 在这些例子中,内存模组的容量可以以计算晶片容量的方式计算



Here are some additional examples:

STANDARD MODULE TYPES

STANDARD MODULE DEPTH IN LOCATIONS MODULE WIDTH IN DATA BITS CAPACITY
IN MBITS =
DEPTH X WIDTH		 CAPACITY IN MB = MBITS/8
72-Pin 1Mx32
2Mx32
4Mx32
8Mx32
16Mx32
32Mx32		 1
2
4
8
16
32		 32
32
32
32
32
32		 32
64
128
256
512
1024		 4
8
16
32
64
128
168-Pin 2Mx64
4Mx64
8Mx64
16Mx64
32Mx64		 2
4
8
16
32		 64
64
64
64
64		 128
256
512
1024
2048		 16
32
64
128
256


如同稍早提到的,印刷电路板上只能够容纳一定数目的晶片 以业界标准的168pin DIMM模组为基础,使用64Mbit晶片所能制造的模组最大容量为128MB,使用128Mbit晶片所能制造的模组最大容量为256MB而使用256Mbit晶片所制造的模组最大容量为512MB

相叠技术

许多大规模服务器或工作站需要更高容量的模组以达到数十亿位元组或更高的系统内存容量 提高内存模组容量的方式有两种，制造商可以利用晶片相叠或是电路板相叠的技术。

晶片相叠

在晶片相叠的过程中,两个晶片被重叠在一起并只占用一个晶片所需的空间。有些时候,晶片内部相叠在晶片厂就完成而可以看起来像一个晶片而已，其他的时候晶片是由外部相叠。下面的图例显示两个由外部叠合的晶片:


Example of externally stacked chips.


电路板相叠 (Board Stacking)

可以想见,电路板相叠包括将两个模组印刷电路板相叠使用 在电路板合并的过程中,第二个电路板被接合到主要的电路板，然后差在主机板的内存插槽上

Example of a stacked module.

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