主板不支持单条大容量内存的原因详解

　　随着内存价格的下调，不少网友都为自己的机器配置了高容量内存，增大内存容量不但可以提高读写速度，而且会适当的提高系统性能;但是，单条大容量内存在一些主板上(时间比较长的主板)不是无法识别，就是识别错误(容量识别错误)。具体是什么原因造成的呢?首先我们了解一些内存的知识，相信网友会在其中找到答案的。

　　一.内存芯片的逻辑bank

　　我们知道主板上使用的32mb/64mb/128mb的内存条都是由若干内存芯片焊接在4层或6层电路板上组成的，因此首先我们必须对内存芯片的内部结构有个清楚的认识，见下图：

　　在芯片的内部，内存的数据是以位(bit)为单位写入一张大的矩阵中，每个单元我们称为cell，只要指定一个行(row)，再指定一个列(column)，就可以准确地定位到某个cell，这就是内存芯片寻址的基本原理。这个阵列我们就称为内存芯片的bank，也称之为逻辑bank(logical bank)。由于工艺上的原因，这个阵列不可能做得太大，所以一般内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造，也就是说存在内存芯片中存在多个逻辑bank，随着芯片容量的不断增加，逻辑bank数量也在不断增加，目前从32mb到1gb的芯片基本都是4个，只有早期的16mbit和32mbit的芯片采用的还是2个逻辑bank的设计，譬如三星的两种16mb芯片：k4s161622d (512k x 16bit x 2 bank)和k4s160822dt(1m x 8bit x 2 bank)。芯片组本身设计时在一个时钟周期内只允许对一个逻辑bank进行操作(实际上芯片的位宽就是逻辑bank的位宽)，而不是芯片组对内存芯片内所有逻辑bank同时操作。逻辑bank的地址线是通用的，只要再有一个逻辑bank编号加以区别就可以了(bank0到bank3)。但是这个芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据，并不是内存芯片里所有单元的数据一次全部能够读出，下图就是一个容量为32mb(256mbit)内存芯片内部逻辑bank结构示意图，从中你可以更清楚逻辑bank的结构。

　　图中可以看出，dq数据输入/输出线只有8根而不是32根，可以发现4个bank是分时工作的，任一时刻只可能有一个bank的数据被存取，0-3是它们的编号。每个逻辑bank有8m个单元格(cell)，一些厂商(比如现代/三星)就把每个逻辑bank的单元格数称为数据深度(data depth)，每个单元由8bit组成，那么一个逻辑bank的总容量就是64mbit(8m×8bit)，4个逻辑bank就是256mbit，因此这颗芯片的总容量就是256mbit(32mb)。

　　内存芯片的容量是一般以bit为单位的。比如说32mbit的芯片，就是说它的容量是32mb(b=bit=位)，注意位(bit)与字节(byte)区别,这个芯片换算成字节就是4mb(b=byte=字节=8个bit),一般内存芯片厂家在芯片上是标明容量的，我们可以芯片上的标识知道，这个芯片有几个逻辑bank，每个逻辑bank的位宽是多少，每个逻辑bank内有多少单元格(cell)，比如目前目前64mb和128mb内存条常用的64mbit的芯片就有如下三种结构形式：

　　①16 meg x 4 (4 meg x 4 x 4 banks) [16m╳4]

　　②8 meg x 8 (2 meg x 8 x 4 banks) [8m╳8]

　　③4 meg x 16 (1 meg x 16 x 4 banks) [4m╳16]

　　表示方法是：每个逻辑bank的单元格数×逻辑bank数量×每个单元格的位数(芯片的位宽)。芯片逻辑bank位宽目前的工艺水平只能最多做到16位，因此大家看到几乎所有的芯片逻辑bank位宽只可能4/8/16三者之一。以前16mbit的芯片基本采用的单个芯片两个逻辑bank，但是到了64mbit基本就都是4个逻辑bank设计了，今后随着生产工艺水平的提高估计单个芯片8个甚至16个逻辑bank的出现也不是没有可能.

　　二.内存条的物理bank

　　通常主板上的每个内存插槽分为两段，这个大家从via主板bios设置中的bank 0/1 dram timing选项很容易推理得到，实际上也就是两个bank，不过这里的bank概念与我们前面分析芯片内部结构时提到的bank可不一样。简单地说这个bank就是内存和主板上的北桥芯片之间用来交换数据的通道，目前以sdram系统为例，cpu与内存之间(就是cpu到dimm槽)的接口位宽是64bit，也就意味着cpu一次会向内存发送或从内存读取64bit的数据，那么这一个64bit的数据集合就是一个内存条bank，很多厂家的产品说明里称之为物理bank(physical bank)，目前绝大多数的芯片组都只能支持一根内存包含两个物理bank，但是针对某个具体的条子，很多人想当然，认为每个dimm插槽使用内存条的面数来区分占用几个bank通道，单面的(16m，64m)只占用一个物理bank，而双面的(32m，128m)则需占用两个物理bank。实际上物理bank与面数是无关的，pcb电路可以设计成双面和单面，也可把全部芯片(16颗)放在一面上(至少从理论上是完全可能)。有些内存条单面就是一个物理bank，但有些双面才是一个物理bank，所以不能一概而论。前一阵闹得沸沸扬扬的大度256mb内存条就是一个典型的例子，虽然是双面并多达16枚芯片，但仍然是单个物理bank的。要准确知道内存条实际物理bank数量，我们只要要将单个芯片的逻辑bank数量和位宽以及内存条上芯片个数搞清楚。各个芯片位宽之和为64就是单物理bank，如果是128就是双物理bank。目前的芯片组最多支持2个物理bank。所以内存厂家生产的内存条都不可能超过2个物理bank。