内存基础知识——内存中的Bank

内存Bank分为物理Bank和逻辑Bank。

1.物理Bank

　　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收的数据容量就是CPU数据总线的位宽，单位是bit（位）。内存与CPU之间的数据交换通过主板上的北桥芯片进行，内存总线的数据位宽等同于CPU数据总线的位宽，这个位宽就称之为物理Bank（Physical Bank，简称P-Bank）的位宽。以目前主流的DDR系统为例，CPU与内存之间的接口位宽是64bit，也就意味着CPU在一个周期内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。目前绝大多数的芯片组都只能支持一条内存包含两个物理Bank。不过以前有不少朋友都认为，内存的物理Bank是由面数决定的：即单面内存条则包含一个物理Bank，双面内存则包含两个。其实这个看法是错误的!

　　一条内存条的物理Bank是由所采用的内存颗粒的位宽决定的，各个芯片位宽之和为64bit就是单物理Bank；如果是128bit就是双物理Bank。读到这里，大家也应该知道，我们可以通过两种方式来增加这种类型内存的容量。第一种就是通过增加每一个独立模块的容量来增加Bank的容量，第二种方法就是增加Bank的数目。由于目前内存颗粒位宽的限制，一个系统只有一个物理Bank已经不能满足容量的需要。所以，目前新一代芯片组可以支持多个物理Bank，最少的也能支持4个物理Bank。对于像Intel i845D这种支持4个Bank的芯片组来说，我们在选购内存时就要考虑一下插槽数与内存Bank 的分配问题了。因为如果选购双Bank的内存，这意味着在Intel i845D芯片组上我们最多只能使用两条这样的内存，多了的话芯片组将无法识别。这里我建议大家最好根据自己的主板所提供的内存插槽数目来选购内存，如果主板只提供了两个内存插槽，那就不必为内存是单Bank还是双Bank而担心了。而如果主板提供了4个内存插槽（同一种规格），那么应该尽量购买单Bank或大容量双Bank的内存，以免给日后升级留下不必要的麻烦。

2.逻辑Bank

　　逻辑Bank的英文全称为Logical Bank，简称L-Bank。如果将物理Bank说成是内存颗粒阵列的话，那么逻辑Bank可以看做是数据存储阵列。不过与物理Bank不同，SDRAM与DDR内存的逻辑Bank并不完全一样，所以我将分开来简单介绍一下。

　　简单地说，SDRAM的内部是一个存储阵列（图1），因为如果是管道式存储，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。因此逻辑Bank我们可以看成是一张逻辑二维表，在此表中内存的数据是以位（bit）为单位写入一个大的矩阵中，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，里面每个单元都可以存储数据，而且每个单元的存储空间相同——因为实际上与物理Bank每个单元具体存储数据量相同。这个具体的单元存储数据量即为逻辑Bank的位宽（实际上内存芯片的位宽就是逻辑Bank的位宽），一般有4bit、8bit和16bit等几种。如果你认为不好理解的话，那么你可以用硬盘操作中的簇与扇区的关系来理解内存中的存储形式——扇区是硬盘中的最小存储单元（相当于内存中的存储体），而一个簇则包含多个扇区（相当于逻辑Bank中的存储单元），数据的交换都是以一个簇为单位进行。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。

　　主板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，而不是主板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能够一次全部读出。

对于DDR内存，逻辑Bank的作用、原理与在SDRAM中是一样的，区别主要是在逻辑Bank容量、规格之上。从上面大家已经知道，SDRAM中逻辑Bank存储单元的容量与芯片位宽相同，但DDR中并不是这样。DDR的逻辑存储单元的容量是芯片位宽的一倍：即“芯片位宽×2=存储单元容量”，同时DDR中的真正行、列地址数量也与同规格SDRAM不一样了。这主要是由于DDR的工作原理所决定的。DDR这种内部存储单元容量的设计，就是常说的两位预取（2-bit Prefetch），也称为2-n Prefetch（n代表芯片位宽）。

注：目前品牌内存大都在包装和说明书中标明逻辑Bank，对于兼容条，你可以根据内存颗粒上的编号标志进行计算。至于物理Bank，大家可以根据以上介绍的原理计算出来，在这里我就不多说了。另外我们常说的内存交错设置并不是指的物理Bank的交错，也就是说不是内存条双面的交错，而是指内存芯片内部逻辑Bank的交错。如果芯片有4个Bank，那么就可以进行4路交错，如果只有两个Bank就只能是2路交错。很多资料介绍的以内存条的单面或双面来决定交错是错误的，实际上就是混淆了物理Bank和逻辑Bank的区别。

注：1.SDRAM与DDR内存的物理Bank是一样的，不过在RDRAM内存规格中，物理Bank被通道（Channel）取代。
2.目前品牌内存大都在包装和说明书中标明逻辑Bank，对于兼容条，你可以根据内存颗粒上的编号标志进行计算。至于物理Bank，大家可以根据以上介绍的原理计算出来，在这里我就不多说了。另外我们常说的内存交错设置并不是指的物理Bank的交错，也就是说不是内存条双面的交错，而是指内存芯片内部逻辑Bank的交错。如果芯片有4个Bank，那么就可以进行4路交错，如果只有两个Bank就只能是2路交错。很多资料介绍的以内存条的单面或双面来决定交错是错误的，实际上就是混淆了物理Bank和逻辑Bank的区别。
3.最正规的最简易的方法，根据颗粒编号，找到颗粒组成，然后根据条子颗粒数目计算。以kingston为例：
KVR133X64SC3/256是一条Kingston的SD笔记本内存。有三种
1。采用16×16颗粒 共8颗，是双bank.
2。采用16×8颗粒 共16颗，是双bank.
3。采用32×8颗粒 共8颗， 是单bank.
不知道大家看出来没有规律。
总结：
×8颗粒 如果8颗就是单bank
×8颗粒 如果16颗就是双bank
×16颗粒 如果4颗就是单bank
×16颗粒 如果8颗就是双bank
×4颗粒 如果16颗就是单bank
×4颗粒 如果32颗就是单bank
有没有见过32个颗粒的一条内存呢？请大家看看Kingston 1G内存就知道的确有了。
最终结论： 达到64bit就是一个bank.如果是128bit就是双bank了。