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高手进阶，终极内存技术指南——完整/进阶版

发布日期：2002 年 12 月 17 日作者/编辑：特约作者赵效民

警告：本文原载于《电脑高手》杂志 2002 年第 12 期，由《电脑高手》杂志授权

PCPOP 网站转载，《电脑高手》杂志及作者拥有本文的独家版权，任何个人或媒体未经许

可不得使用本文文字与图片！

注：您现在看到的版本是本专题的完整/进阶版，而非《电脑高手》杂志 2002 年第

12 期上的“精华版”，在这里您能看到专题的完整内容。

作为电脑中必不可少的三大件之一（其余的两个是主板与 CPU），内存是

决定系统性能的关键设备之一，它就像一个临时的仓库，负责数据的中转、暂

存……

不过，虽然内存对系统性能的至关重要，但长期以来，DIYer 并不重视内

存，只是将它看作是一种买主板和 CPU 时顺带买的“附件”，那时最多也就注意

一下内存的速度。这种现象截止于 1998 年 440BX 主板上市后，PC66/100

的内存标准开始进入普通 DIYer 的视野，因为这与选购有着直接的联系。一时

间，有关内存时序参数的介绍文章大量出现（其中最为著名的恐怕就是 CL 参

数）。自那以后，DIYer 才发现，原来内存也有这么多的学问。接下来，始于

2000 年底/2001 年初的 VIA 芯片组 4 路交错（4-Way Interleave）内存控制

和部分芯片组有关内存容量限制的研究，则是深入了解内存的一个新开端。本

刊在 2001 年第 2 期上也进行了 VIA 内存交错控制与内存与模组结构的详细介

绍，并最终率先正确地解释了这一类型交错（内存交错有多种类型）的原理与

容量限制的原因。从那时起，很多关于内存方面的深入性文章接踵而至，如果

说那时因此而掀起了一股内存热并不夸张。大量的内存文章让更多的用户了解

了内存，以及更深一层的知识，这对于 DIY 当然是一件好事情。然而，令人遗

憾的是这些所谓的内存高深技术文章有不少都是错的（包括后来的 DDR 与

RDRAM 内存的介绍），有的甚至是很低级的错误。在这近两年的时间里，国

内媒体上优秀的内存技术文章可谓是寥若晨星，有些媒体还编译国外 DIY 网站

的大篇内存文章，但可惜的是，外国网站也不见得都是对的（这一点，似乎国

内很多作者与媒体似乎都忽视了）。就这样，虽然打开了一个新的知识领域，

可“普及”的效果并不那么好，很多媒体的铁杆读者高兴地被带入内存深层世界，

但也因此被引向了新的误区。

不过，从这期间（2001 年初至今）各媒体读者对这类文章的反映来看，

喜欢内存技术的玩家大有人在且越来越多，这是各媒体“培养”的成果。这些用

户已经不满足如何正确的使用内存，他们更渴望深入的了解这方面原来非常贫

乏的知识，这些知识可能暂时不会对他们在使用内存过程中有什么帮助，但会

大大满足他们的求知欲。在 2001 年初，我们揭开 VIA 芯片组 4 路交错内存控

制和部分芯片组有关内存容量限制之迷时，还是主要围绕着内存使用的相关话

题来展开，而且在这期间有关内存技术的话题，《电脑高手》也都是一笔带过。

但在今天，在很多人希望了解内存技术而众多媒体的文章又“力不从心”时，我

们觉得有必要再次站出来以正视听，也就是说，我们这次的专题不再以内存使

用为中心，更多的是纯技术性介绍，并对目前现存的主要内存技术误区进行重

点纠正。

在最后要强调的是，本专题以技术为主，由于篇幅的原因，不可能从太浅

的方面入手，所以仍需要有一定的技术基础作保证，而对内存感兴趣的读者则

绝不容错过，这也许是您最好的纠正错误认识的机会！

在本专题里，当讲完内存的基本操作之后，我们会给大家讲一个仓库的故

事，从中相信您会更了解内存这个仓库是怎么工作的，希望您能喜欢。

虽然有关内存结构与时序的基础概念，在本刊 2001 年第 2 期的专题中就

已有阐述，但在这里为了保证专题的可读性，我们需要再次加强这方面的系统

认识。正确并深刻理解内存的基础概念，是阅读本专题的第一条件。因为即使

是 RDRAM，在很多方面也是与 SDRAM 相似的，而至于 DDR 与 DDR-

Ⅱ、QBM 等形式的内存更是与 SDRAM 有着紧密的联系。

一、SDRAM 内存模组与基本结构

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？

这首先要接触到两个概念：物理 Bank 与芯片位宽。

PC133 时代的 168pin SDRAM DIMM

1、物理 Bank

传统内存系统为了保证 CPU 的正常工作，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受的数据容量就是 CPU

数据总线的位宽，单位是 bit（位）。当时控制内存与 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

就称之为物理 Bank（Physical Bank，下文简称 P-Bank）的位宽。所以，那

时的内存必须要组织成 P-Bank 来与 CPU 打交道。资格稍老的玩家应该还记得

Pentium 刚上市时，需要两条 72pin 的 SIMM 才能启动，因为一条 72pin -

SIMM 只能提供 32bit 的位宽，不能满足 Pentium 的 64bit 数据总线的需要。

直到 168pin-SDRAM DIMM 上市后，才可以使用一条内存开机。下面将通过

芯片位宽的讲述来进一步解释 P-Bank 的概念。

不过要强调一点，P-Bank 是 SDRAM 及以前传统内存家族的特有概念，

在 RDRAM 中将以通道（Channel）取代，而对于像 Intel E7500 那样的并发

式多通道 DDR 系统，传统的 P-Bank 概念也不适用。

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，才能使

CPU 正常工作，那么这个 P-Bank 位宽怎么得到呢？这就涉及到了内存芯片的

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 所需的位宽，就需要多颗芯片并联工作。对于 16bit 芯

片，需要 4 颗（4×16bit=64bit）。对于 8bit 芯片，则就需要 8 颗了。

以上就是芯片位宽、芯片数量与 P-Bank 的关系。P-Bank 其实就是一组内

存芯片的集合，这个集合的容量不限，但这个集合的总位宽必须与 CPU 数据位

宽相符。随着计算机应用的发展，一个系统只有一个 P-Bank 已经不能满足容

量的需要。所以，芯片组开始可以支持多个 P-Bank，一次选择一个 P-Bank 工

作，这就有了芯片组支持多少（物理）Bank 的说法。而在 Intel 的定义中，则

称 P-Bank 为行（Row），比如 845G 芯片组支持 4 个行，也就是说它支持 4

个 P-Bank。另外，在一些文档中，也把 P-Bank 称为 Rank（列）。

回到开头的话题，DIMM 是 SDRAM 集合形式的最终体现，每个 DIMM 至

少包含一个 P-Bank 的芯片集合。在目前的 DIMM 标准中，每个模组最多可以

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