内存模块

内存模块或内存条是一块小型印刷电路板，上面焊接有多个内存芯片（集成电路形式的动态 RAM）。 内存模块形成或扩展电子设备（如计算机或打印机）的主内存，并插入专门为此目的提供的插槽中。

术语“内部存储模块”也较少用于存储卡或 U 盘。

个人计算机的商业模块设计是或曾经是：

• 单列直插式内存模块 (SIMM)（只有一排线，每条线的两侧都有一个触点）：
  • 8 位宽模块（30 针）
    • 这些也有带连接销的变体； 它被称为单列直插引脚封装 (SIPP)，本质上与引脚焊接到接触垫的 SIMM 相同。
  • PS/2 SIMM，32 位宽，72 个触点，填充有
    • 快速页面模式 (FPM) DRAM 或
    • 扩展数据输出 (EDO) DRAM
• • 双列直插内存模块(DIMM)（两侧的触点相互独立。），64 位宽，配备：
  • 同步动态随机存取存储器（SDRAM、SDR）
  • 双倍数据速率（DDR-SDRAM、DDR）
  • 双倍数据速率 2（DDR2-SDRAM、DDR2）
  • 双倍数据速率 3（DDR3-SDRAM、DDR3）
  • 双倍数据速率 4（DDR4-SDRAM、DDR4）
  • 小型双列直插内存模块 (SO-DIMM)，适用于较小的空间要求（例如在笔记本电脑中）
  • 微型双列直插式内存模块 (Micro-DIMM)
• Rambus 直插内存模块 (RIMM)，16 位宽
• 小轮廓 RIMM (SO-RIMM)

有大量依赖于制造商的模块形式（例如用于服务器）和满足特殊要求的模块形式，包括带有 EDO-RAM 的 DIMM。 另一方面，其他设备类型（打印机、RAID 控制器）使用普通 PC 模块。

SIMM-内存模块（异步）是“无缓冲”或“缓冲”，DIMM-内存模块（同步，SDR，DDR）相应地是“未注册”或“注册”。 作为注册模块的进一步发展，DDR2 和 DDR3 模块已作为全缓冲 DIMM (FB-DIMM) 引入。

由于缓冲器的延迟，缓冲模块（缓冲的、寄存的、完全缓冲的）在访问时会慢一个时钟周期，但芯片组或 CPU 中的内存接口上的电气负载会降低。 这使得此类模块非常有用，特别是对于具有大量内存扩展的服务器应用程序，因为内存模块数量更多。

内存模块的存储容量通常是大多数相似存储芯片的存储容量与其数量的乘积。

一些内存模块有一个或两个额外的芯片（相同或不同类型），用于存储纠错或奇偶校验功能的信息。 这里，一个字节通常使用 9 位（8 位数据位和 1 位校验位）。

今天过时的 DDR/DDR2 内存有 64 条数据信号线（或 72 条用于 ECC）。 各个 SDRAM 芯片以占据数据总线整个宽度的方式连接。 每个芯片负责特定的数据线。 具有“×n”组织的芯片可以提供n条数据线。 因此，具有 64 条线的数据总线需要组织为“×n”的 64/n 芯片。 在具有多个组的模块中（见下文），多个芯片（2 个或 4 个）并联连接在数据线上。 因此，具有 k 个组的模块包含 64/n×k 个组织为“×n”的芯片。

额外的输入线控制存储器芯片的选择（芯片选择）和数据的写入或读取方向（R/W）。

与尺寸一样，速度也会区分整个 DIMM 和单个芯片。 单芯片总是指xxx时钟频率（如DDR2-1066、DDR-400、SDRAM 133）。

另一方面，整个 DIMM 与数据传输速率有关（例如 PC2-4200、PC3200）。 配备DDR2-533的SDRAM芯片，时钟频率为266 MHz，它们在DD中传输R2 模式每时钟 4 个数据字，您可以计算xxx传输速率如下：

• 64行每个内存模块可以传输4×8字节=每个周期32字节；
• 1.333 亿时钟周期/秒 (MHz) × 32 字节 = 42.66 亿字节/秒，大约为 4.2 GB/秒。

DIMM 可以由不同数量的相同模块构成。 JEDEC 委员会对 DIMM 的结构制定了非常具体的规范。 允许使用使用 4（仅带缓冲器）、8 或 16 条数据线（见上面的线）的芯片。 此外，一组特定的 DRAM 芯片总是分配给一个存储体。 bank 或 rank（根据 JEDEC 术语）是内存模块（ECC 模块为 72 位）的xxx、可独立寻址的 64 位宽区域。 每个银行的行为就像一个单独的内存模块。 因此，例如，两排模块加载的总线线路与两个单排模块一样多。 内存模块有一个内存条、两个或四个内存条（单列、双列和四列 DIMM）。 由于芯片组通常最多只能管理 8 个内存库（或者通常只有 6 个高速内存库，例如 DDR-400），对于大内存扩展（例如 8 × 2 GiB = 16 GiB），您必须切换到一个内存库模块，因为所有 8 个库都已经被具有 4 × 2 个库的双库模块占用。 此外，在这种情况下，RAM 的速度通常必须降低，例如从 PC3200 到 PC2700，否则线路上的干扰会太大。

Bank的数量与内存芯片的内存模块的单面或双面配置（单面/双面）没有直接联系，即。 H。 单端模块可以包含两个bank，双端模块只能包含一个bank。

RAM 芯片有不同的总线宽度（4 位、8 位或 16 位）和不同的大小（2015：4 Gbits、8 Gbits 或 16 Gbits）。一些小的 RAM 芯片用于构建小模块（2 Gbytes） . -要求模块具有宽总线（4个256M×16位）。 这些RAM芯片组件中的每一个都连接到地址和控制线（这里有4个），一个RAM芯片组件连接到数据线。

对于较大的 RAM 模块，通常首先使用较大的 RAM 芯片组件（8 Gbit、16 Gbit），然后增加组件的数量（8、16、32），从而在更窄的总线上（8 位，然后是 4 位）。在任何情况下，地址和控制线上的负载都会随着芯片数量的增加而增加。 如果超过9，地址线和控制线就必须缓冲，这些模块称为RDIMM（Registered DIMMs），如果所有模块的总总线宽度超过64/72位，数据线也必须并联。 这可以使数据线的额外缓冲成为可取或必要的；这些模块称为 LRDIMM（低负载 DIMM）。

对主存进行写操作或读操作的触发主要是CPU。 计算机外设也可以通过DMA访问内存，但大部分操作也是由CPU发起的。

如果 CPU 在处理器高速缓存中找不到数据或想要将数据直接写入内存，则会指示内存控制器执行此操作。 自从引入 K8 架构以来，较新的 Intel 处理器（例如 Core i 系列型号和 AMD CPU）的路径明显更短，因为内存控制器直接位于 CPU 中。

有许多参数控制存储器的时间行为。 制造商设置的时间行为作为标准输入到记忆棒中。 在现代设计中，螺栓上有一个 EEPROM，可以被 BIOS 读取，从而确保正确的配置。