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终极内存技术指南

没有我不行——内存模组(上)

[日期:2007-04-14] 来源:存储时代 赵效民  作者:福气 [字体: ]

内存模组是内存在PC系统中的最终体现形式,所以在本专题的最后,我们来简要谈谈内存模的类型和未来的发展情况。不过,本章节只介绍DIMM,而不涉及RIMM(其实两者的很多概念是相通的)。目前经常见到的模组主要有五种:

1、 Unbuffered DIMM:无缓冲型模组,这是我们平时所用到的标准DIMM,分有ECC和无ECC两种,简称Unb-DIMM。

2、 Regustered DIMM:寄存型模组,这是高端服务器所使用的DIMM,分有ECC和无ECC两种,但市场上几乎都是ECC的,简称Reg-DIMM。

3、 SO-DIMM:Small Outline DIMM,小外型DIMM,笔记本电脑中所使用的DIMM,分ECC和无ECC两种,DDR-Ⅱ时代仅有无ECC的型号。

4、 Micro-DIMM:微型DIMM,供小型笔记本电脑或手持式设备使用的DIMM。

5、 Mini-DIMM:DDR-Ⅱ时代新出现的模组类型,它是Regustered DIMM的缩小版本,用于刀片式服务器等对体积要求苛刻的高端领域。

各类型内存DIMM对比表

三星公司DDR-333标准的SO-DIMM,容量高达512MB

本文将重点讲一下Unb与Reg-DIMM,和未来模组技术的发展

一、Unb与Reg-DIMM的区别

Unb与Reg-DIMM的最大区别在于模组上有无寄存器。在高容量模组上,内存芯片数量很多,而且在需要大容量内存的工作场合,内存模组的安插数量也是很多的,这使命令与寻址信号的稳定性受到了严峻考验。很多芯片组的资料中都说明只有使用Reg-DIMM才能达到标称的最高内存容量,从这点就能猜到寄存器的作用——稳定命令/地址信号,隔离外部干扰。

Reg-DIMM工作示意图,命令与地址信号通过寄存器中继传输至内存芯片

在工作时,命令地址信号会先送入寄存器进行“净化”并进入锁存状态,然后再发送至内存芯片,芯片中的数据则不经过寄存器而直接传向北桥。由于要经过中继传输,所以内存操作的时序也会因此而增加一个时钟周期,这是它所带来的一个弊端,但在高端应用中,内存系统的稳定可靠的重要性远在性能之上,所以Reg-DIMM一般只用于高端市场,并且需要芯片组的支持才行(主要是Reg所引起的时序变化)。而在高端设备中,ECC基本都是必须的,因此市场上的Reg-DIMM也都无一例外的是ECC型模组,虽然也有无ECC的Reg-DIMM设计标准。

另外,为了保证内存工作时钟的稳定,Reg-DIMM上还要有一颗PLL对时钟信号对主板发来的时钟信号进行跟踪/锁定。在SDRAM时代,这并不是必须的设计,但到了DDR时代,由于对时钟的敏感性,PLL成为了必备元件。

DDR内存模组的结构图,寄存器与PLL是它相对于Unb-DIMM的最大不同

现在再回头看看Unb-DIMM,就很明白了。它关键就少了寄存器,但为什么不称之为Unregistered-DIMM呢?其实,Buffered与Registered是Reg-DIMM的两种工作模式,前者在Reg-DIMM上并不常用,它是以时钟异步方式工作的,输出信号的再驱动不与时钟同步,Registered模式下输入信号的再驱动则与时钟同步。显然,Buffered模式下的性能要更低一些。不过,从原理上讲Registered模式也是一种缓冲操作,只是与时钟同步而已。在SDRAM的Reg-DIMM上,Buffered与Registered模式通过REGE信号控制,但到了DDR SDRAM-DIMM时代,可能由于性能的原因Buffered模式被取消了。

在Unb-DIMM上,没有寄存器也就没了这个Buffer,但它仍可具备ECC功能。这里需要强调的是,ECC与Registered是两码事,前者是在逻辑上保证数据的安全,后者是在物理上保证内存系统的稳定工作。

德国Infineon公司推出的容量高达2GB的PC2100 Reg-DIMM



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第7页:SDRAM芯片的预充电与刷新操作
第8页:图解SDRAM工作流程:仓库物语
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第10页:明日之星——DDR-Ⅱ与DDR-Ⅲ(二)
第11页:明日之星——DDR-Ⅱ与DDR-Ⅲ(三)
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