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記憶體的讀寫方式

上圖標明了記憶體的讀寫方式,讀取時首先記憶體控制器會將 1 組位址由位址線傳到記憶體上,控制線跟著傳送控制訊號;如果是多 rank 的安裝情形,CS 也會送出對應的訊號選擇目標 rank。接著由於每個 rank 由許多 chip 組成,1 個 chip 僅負責部分的資料讀取,chip 接收到位址訊號後,將位址丟入內部的 row/column 解碼器找出相對應的 bank 位址(每家每款產品的內部 bank 組合有可能不同,因此對應也會有所不同),接著開啟 row 線,同 1 排 row 的內部資料就會流到 row buffer 內部,row buffer 判斷訊號為 0 或是 1 之後就輸出資料。

寫入時除了位址資料外,還會傳送欲寫入的資料至晶片內部的 input buffer,同樣的也是依照 row/column 解碼器找出對應位置之後寫入。

圖解RAM結構與原理,系統記憶體的Channel、Chip與Bank
▲記憶體控制器和 DIMM 之間線路的關係。

越多越好,加速讀寫能力

家用電腦的記憶體控制器已經進入雙通道記憶體控制器多年,加速原理為增加資料匯流排寬度,達到同時讀寫更多資料的能力。

另一種增加頻寬的方法就是減少延遲,利用多個 chip 或是 bank 達成。一般的記憶體讀取延遲為命令下達+記憶體讀取延遲+輸出資料,如果命令下達延遲為 2ns、記憶體讀取延遲為 10ns、輸出資料延遲為 2ns,那麼讀取 2 筆資料的總延遲就會是(2+10+2)×2=24ns。

如果現在能夠將資料拆分至 2 顆記憶體上,那麼 2 筆讀取延遲將降低至 16ns,因為不需等到前筆資料讀取完成才發出下一筆的讀取命令,在第一筆資料進入記憶體讀取時即可發出。這種概念也可應用到目前最夯的 SSD 上,較多CE(Chip Enable)封裝的快閃記憶體晶片,通常都比較少 CE 封裝的晶片來得快。

圖解RAM結構與原理,系統記憶體的Channel、Chip與Bank
▲由時序圖可得知,下方此種盡量分拆記憶體空間的作法,可大幅減少延遲。

 

延伸閱讀:

記憶體10年技術演進史,系統顆粒DDR與顯示顆粒GDDR差在哪?

想讓電腦更快更順嗎?系統最佳化,深入Windows記憶體管理

RAM write-cycle animation

RAM read-cycle animation

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KoGaSenRx
1.  KoGaSenRx (發表於 2014年5月31日 10:56)
越看越花 (≧▽≦)

會推出 DIMM 類型的 解釋文嗎 ?

UDIMM、RDIMM、SO-DIMM、FB-DIMM、LRDIMM 的差異
與對應 主機板 關連性 之類的

R.F.
2.  R.F. (發表於 2014年5月31日 11:04)
※ 引述《KoGaSenRx》的留言:
> 越看越花 (≧▽≦)
>
> 會推出 DIMM 類型的 解釋文嗎 ?
>
> UDIMM、RDIMM、SO-DIMM、FB-DIMM、LRDIMM 的差異
> 與對應 主機板 關連性 之類的
>
>
謝謝指教,編輯會納入題目清單中
魯蛇實驗室
5.  魯蛇實驗室 (發表於 2014年6月02日 17:54)
※ 引述《t7》的留言:
> 還是沒有全文閱讀,要換頁看很麻煩...
分頁的原因主要是單頁圖片過多讀取會比較慢
有些人網速較慢,有分頁會是比較好的方式

開分頁也不是隨便拆,盡量讓每頁都有各自重點
尤其是長篇的文章更是如此,有些類似雜誌的概念
我們的分頁也沒開得很誇張,就請多多包容吧

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