详谈SDRAM内存模组与差异对比
本文可以了解什么？
ddr-ddr4内存模块的差异以及对比;
逻辑bank的概念与定义;
芯片的位宽的解释。
下图是ddr3的phy ip core的定义规范。
ddr-ddr4的物理结构差异
首先，我们来对比一下ddr， ddr2， ddr3 sdram， and ddr4 sdram物理结构上的差别，如下图所示。
下表是sdram-ddr4前后的电压，时钟，速率的对比详图。
sdram， ddr1， ddr2， ddr3以及ddr4对比表
逻辑bank与芯片位宽
我们平时看到的sdram都是以模组形式出现，即便是手机或者pad中的内存单元，一般一会是好几颗，为什么要做成这种形式呢？要解释这个问题，首先要接触到两个概念：物理bank与芯片位宽。
1、逻辑bank
简单地说，sdram的内部是一个存储阵列。由于采用管道式存储（如同排队买票），就很难做到随机访问了。
阵列就如同表格一样，将数据“填”进去，你可以它想象成一张表格。和表格的检索原理一样，先指定一个行（row），再指定一个列（column），我们就可以准确定位所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存来说，这个单元格可称为存储单元，那么这个表格（存储阵列）我们就称之为逻辑bank（logical bank）。
由于sdram的工作原理限制，单一的逻辑bank将会造成非常严重的寻址冲突，大幅降低内存效率，因此由于技术、成本等各方面原因，不可能一颗芯片只做一个全容量的逻辑bank。所以架构师在sdram内部分割成多个l-bank，在ddr2的标准中，逻辑bank的数量是8个。
这样一来，在进行寻址时就要先确定是哪个逻辑bank，然后再在这个选定的逻辑bank中选择相应的行与列定位内存单元进行寻址。可见对内存的访问，一次只能是一个逻辑bank工作，而每次交换的数据就是逻辑bank存储阵列中一个“存储单元”的容量。
2、芯片位宽
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，内存的位宽需要与cpu对应，才能正常运行。
sdram内存系统必须要组成一个物理bank的位宽，才能使cpu正常工作，那么这个物理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的芯片来满足物理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。对于台式机市场所用的sdram芯片位宽最高也就是16bit，常见的则是8bit。这样，为了组成物理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。
这样大概可以说清楚芯片位宽、芯片数量与物理bank的关系。物理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。
责编ajx
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1、逻辑bank
简单地说，sdram的内部是一个存储阵列。由于采用管道式存储（如同排队买票），就很难做到随机访问了。
阵列就如同表格一样，将数据“填”进去，你可以它想象成一张表格。和表格的检索原理一样，先指定一个行（row），再指定一个列（column），我们就可以准确定位所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存来说，这个单元格可称为存储单元，那么这个表格（存储阵列）我们就称之为逻辑bank（logical bank）。
由于sdram的工作原理限制，单一的逻辑bank将会造成非常严重的寻址冲突，大幅降低内存效率，因此由于技术、成本等各方面原因，不可能一颗芯片只做一个全容量的逻辑bank。所以架构师在sdram内部分割成多个l-bank，在ddr2的标准中，逻辑bank的数量是8个。
这样一来，在进行寻址时就要先确定是哪个逻辑bank，然后再在这个选定的逻辑bank中选择相应的行与列定位内存单元进行寻址。可见对内存的访问，一次只能是一个逻辑bank工作，而每次交换的数据就是逻辑bank存储阵列中一个“存储单元”的容量。
2、芯片位宽
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sdram内存系统必须要组成一个物理bank的位宽，才能使cpu正常工作，那么这个物理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的芯片来满足物理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。对于台式机市场所用的sdram芯片位宽最高也就是16bit，常见的则是8bit。这样，为了组成物理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。
这样大概可以说清楚芯片位宽、芯片数量与物理bank的关系。物理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。
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