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 位元位元 Bits 与位元组与位元组 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 零件零件 COMPONENT 容量表示容量表示 CAPACITY EXPRESSION 容量单位容量单位 CAPACITY UNITS 例子例子 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目前可得的晶片技术 晶片长度晶片长度 以百万个位置来以百万个位置来 算算 晶片宽度晶片宽度 以位元以位元 计计 晶片密度晶片密度 长长 x 宽宽 16Mbit Chips 4Mx44416 1Mx1611616 2Mx82816 16Mx116116 64Mbit Chips 4Mx1641664 8Mx88864 16Mx416464 128Mbit Chips 8Mx16816128 16Mx8168128 32Mx4324128 256Mbit Chips 32Mx8328256 模组容量模组容量 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 Pin2Mx64 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