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1、什么是 Unbuffered DIMM? Registered DIMM?使用内存时经常见到 buffered，registered 甚至是 Fullbuffered 的内存结构，刚开始还真搞不懂这些到底表示什么结构，也不知道这些结构的内存条的使用环境。网上简单的 google 了一下，才恍然大悟：真理或者谬误，离我原来只有一个浏览器的距离。我们的电脑上一般使用的都是 Unb-DIMM（Unbuffered-DIMM，无缓冲DIMM），它的所有信号都是从内存控制器直通到 SDRAM 芯片颗粒上的，也即Unbuffered。而 Reg-DIMM 内存另加了 Register 芯片，让所有的地址信
2、号和控制信号都通过 Register 后再传送到 SDRAM 颗粒上。在高容量模组上，内存芯片数量很多，而且在需要大容量内存的工作场合，内存模组的安插数量也是很多的，这使命令与寻址信号的稳定性受到了严峻考验。很多芯片组的资料中都说明只有使用 Reg-DIMM 才能达到标称的最高内存容量，从这点就能猜到寄存器的作用稳定命令/地址信号，隔离外部干扰。Registered 内存本身有两种工作模式，即 Registered 模式和 Buffered模式。在支持 Registered 工作模式的主板上工作时，Registered 内存工作于 Registered 模式，这时主板上的地址信号和控制信号会比
3、数据信号先一个时钟周期到达 DIMM，送入 Register 芯片后会在其中停留一个时钟周期，然后在下一个时钟信号的上升沿从 Register 输出，与此时从主板上到达 DIMM 的数据信号一起同时传送到 SDRAM。当 Registered 内存工作在普通的主板上时，为Buffered 工作模式，这时所有的信号也基本上是同时到达 DIMM 再同时传送到SDRAM，Register 芯片这时在功能上只相当于一个简单的 Buffer，其输入到输出之间是直通的，只简单的起到改善地址信号和控制信号的作用，时序上与Unbuffered 内存是一样的。现在再回头看看我们常用的 Unb-DIMM，就很明白
4、了。它关键就少了寄存器，但为什么不称之为 Unregistered-DIMM 呢？其实，Buffered 与Registered 是 Reg-DIMM 的两种工作模式，前者在 Reg-DIMM 上并不常用，它是以时钟异步方式工作的，输出信号的再驱动不与时钟同步，Registered 模式下输入信号的再驱动则与时钟同步。显然，Buffered 模式下的性能要更低一些。不过，从原理上讲 Registered 模式也是一种缓冲操作，只是与时钟同步而已。在 SDRAM 的 Reg-DIMM 上，Buffered 与 Registered 模式通过 REGE 信号控制，但到了 DDR SDRAM-DIM
5、M 时代，可能由于性能的原因 Buffered 模式被取消了。FB-DIMM 与同级的普通 Unb-DIMM 有了很大的变化。首先，DIMM 与内存控制器之间的数据与命令的传输不再是传统的并行线路（ECC 时数据线路至少需要 72 条），FB-DIMM 是采用了类似于 PCI-Express 的串行接口多路并联的设计，目前的设计是上行 10 路并联（位宽 10bit），下行 14 路并联（位宽14bit），数据传输以串行的方式。另外，从图中还可以看出，每个 DRAM 芯片不再直接与内存控制器进行数据交换，事实上，除了时钟信号与系统管理总线的访问（主要与 SPD 打交道），其他的命令与数据的 I
6、/O 都要经过位于 DIMM上的内存缓冲器（Memory Buffer）的中转，这可能就是全缓冲（Fully Buffered）这一叫法的来历。在 FB-DIMM 架构中，每个 DIMM 上的缓冲区是相互串联的，之间为点对点的连接方式，数据会在经过第一个缓冲区后传向下一个缓冲区，这样，第一个缓冲区与内存控制器之间的连接阻抗就能始终保持稳定，从而有助于容量与频率的提升。另外，因为采用了串行传输的设计，使得 FB-DIMM 的引脚数大为减少，目前的 DDR-2 Reg-DIMM 的引脚数为 240 个，与之相比，FB-DIMM 还不到后者的 1/3。而且，串行信号的大量采用也使得对同步的要求大大简
7、化（但仍需要数据块的同步），有助于提高布线设计的效率并降低电路板设计的难度。从 FB-DIMM 的设计思路上看，我们能发现不少 Rambus 的影子，这个 Intel 昔日的铁杆盟友的确带来了很多对内存发展影响深远的技术。于内存规格的解释于内存规格的解释(Unbuffered DIMM，Registered DIMM 和和 SODIMM) Wally,2006-06-17 16:02:42常见的内存模组有三种：Unbuffered DIMM，Registered DIMM 和 SODIMM。首先解释 DIMM 的含义，DIMM 指 Dual Inlined Memory Module，即双列直
8、插式内存模组。Unbuffered DIMM：Unbuffered DIMM，指没有经过缓冲，定位在桌面市场，是市面上最常见的内存模组。早期的 SDR 内存模组，有 Buffered 类型的，现在已经很少见了。Buffered 内存模组和后面 提到的 Registered 内存模组并不是同一个东西，Buffered 内存模组是将地址和控制信号等 经过缓冲器，没有做任何时序调整（缓冲器延迟是有的） ；而 Registered 内存模组则对地址 和控制信号等进行寄存，在下一个时钟到来时再触发输出。Registered DIMM：Registered DIMM，其地址和控制信号经过寄存，时钟经过 P
9、LL 锁相，定位在工作站和服 务器市常Registered 内存模组，相对于 Unbuffered 内存模组，优点是无论是模组级还是主板级，都 更易于实现更高的容量，稳定性也有所加强，但对于单个的读写访问，会滞后一个时钟周 期。SODIMM：Small Outline DIMM，定位于笔记本市常SODIMM 是相对于 DIMM 而言的，前面提到的 Unbufferd DIMM 和 Registered DIMM 都隶 属于 DIMM，内存模组的长度等，包括金手指的信号分布在内都是一样的。而 SODIMM 可以理解为小一号的内存模组。Registered DIMM 的时序：Registered
10、DIMM 和其他内存条相比增加了两种关键的器件，PLL 和 register。PLL：Phase Locked Loop，锁相环，在模组中起到调节时序，增加时钟驱动力的作用。一般而言，无论是 SDR 还是 DDR 或 DDR2 的 PLL，其输入输出管脚及其工作原理都是相 似的。应用在内存模组上的 PLL 一般都有一个时钟输入，一个 Feedback 反馈输入，数个 时钟输出及一个 Feedback 反馈输出。PLL 的两个输入间为零延迟，也就是，FBin 和 CKin 之间的相位差为零；而所有输出包括 FBout 之间也是零相位差。Registered DIMM 的 PLL 控制时序原理，是
11、通过调节 FBin 和 SDRAM 的时钟相位差为零， 使 PLL 的时钟输入端和 SDRAM 的时钟输入端的相位差为零。而 Register 芯片的时钟输入相位，在 Raw card 的设计中一般也会设置为与 SDRAM 的时钟 输入同相位。当然，这两个时钟间的延迟是可以由设计者根据实际情况做控制优化，以保 证正常的地址和控制信号的采样。至于为何如此，涉及到总线时序方面的内容，这部分留 待以后由 Ming 讲解。Register：Registered DIMM 的 Register 芯片，其实可以当做多个 D 触发器的并联，在时钟翻转的时 候将触发器的 D 输入端信号（即地址和控制信号）触发输出，可以增大地址和控制信号的 驱动力以及调节优化时序关系。Register 芯片的时钟信号由 PLL 提供，与 SDRAM 时钟输入的相位延迟可通过调节从 PLL 到 Register 的走线长度和输入电容调节，以保证地址和控制信号在 Register 芯片触发输出 后能在适当的时候到达 SDRAM 的输入管脚，确保正常的地址和控制信号的采样。
