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系统内存的选择策略

作者: 时间:2012-08-10 来源:网络 收藏

C)由于也是计算机成本中的昂贵部分,当原本的不再工作或被中止服务时,模组可以移走,然后在其它中得到再次利用。

理由2:提供更高的系统密度。模组化可以比直接安装在主板上的单片分立DRAM提供更高的内存容量。要求最大内存容量的系统可以使用非常紧凑的内存模组,这些模组使用了各种可提高单位密度的堆叠技术。

理由3:增加处理器板上的实用面积。固态双数据速率(SSDDR)内存模组能够适应“混合内存”技术。这种方法提供了双重功能,可将DDR DRAM和NAND闪存整合进一个小型封装(见图3),这也是将更多内存和数据装进空间受限的单板计算机(SBC)和嵌入式系统应用的一种方式。DIMM插座方向性还能使内存放置在其它主板元件上方以节省主板空间。用于刀片服务器的ULP和VLP DIMM提供类似的空间节省特性。LeanSTOR封装技术是另一种为AMC或ATCA电信刀片服务器节省空间的方法。

图3:SSDDR DRAM和NAND闪存SATA SODIMM。

理由4:更高的RAS(可靠性/可用性/可维修性)。随着时间的推移,内存也可能出现故障,产生SBE和多位差错,这种问题将影响计算机系统的正常工作,或由于ECC处理软件开销而使系统运行速度降低。如果是模组形式的内存,那么就能很快地替换插槽中的故障件,从而缩短由于查错和维修引起的系统宕机时间。如果内存直接安装在主板上,那么排除故障内存也是很困难的。重新焊接主板上的内存还可能降低其质量。如果主板要求内置内存测试程序以诊断故障芯片,那么系统设计师或BIOS编程人员可能无法利用内存测试专业软件,因为这些内存测试程序是专门针对测试内存模组设计的。

理由5:增强可测性和系统兼容性。如果系统中的内存直接安装在主板上,那么当它发生故障时,处理器也许无法运行诊断程序来查找错误的源头。内存是面向总线的,通过总线与内存控制器(或芯片组)协同工作。它们都是作为成组的器件在工作,因此那些没有被筛选为一组(就像在模组中一样)的失配DRAM产生的任何时序偏移都将导致不稳定的、不可预测的或间歇性操作。另外,对只能提供BGA封装的DDR2或DDR3内存进行探针测试也是不可能的。系统主板还经常使用独特的设计拓扑和内存控制器,它们会对DRAM的交流和直流参数作出限制。模组化的内存可以使用系统软件实现系统级的预测试,从而排除掉与系统不兼容的内存。

理由6:提高可制造性。如果主板不是无铅的,芯片组又适用于DDR2内存,那么设计师在不是无铅的主板上装配无铅RoHS DDR2 DRAM可能无法获得较好的焊接可靠性。表2中的表格展示了在SoC上的嵌入式内存、在主板上的分立内存芯片(如板载芯片,COB以及某些多芯片封装(MCP))和插槽中的内存模组之间的一些区别。

表2:COB、内存模组与SoC嵌入式DRAM之间的比较。

系统内存带宽的考虑因素

如果计算机系统处于需要高吞吐量的密集计算或网络环境中,那么除了内存容量外内存带宽也是一个重要的考虑因素。内存带宽主要取决于内存控制器(或芯片组)的速度、DRAM器件技术和系统设计。目前它的计量单位是GB/sec,计算方法是用总线宽度乘以数据速率。例如在一个双通道系统配置中的DDR3-1333(PC3-10600)内存子系统,它的内存带宽是21.3GB/s,即128位总线宽度(2个64位内存总线)×1333Mbps×1B/8bits=21300MB/s。

内存带宽通常受“速度/密度”公式的影响,其中速度和密度呈反比关系。为了增加系统内存容量而向内存总线增加越多的DRAM,数据访问控制(DAC)总线上的容性负载就越高,进而降低更高速度时的信号质量。克服速度/密度限制的一些方法是:

1)使用带多个内存通道(更宽数据库)的内存控制器;

2)使用缓存(寄存器式,或完全缓冲式内存,缩短了延时);

3)在增加更多的内存时降低内存时钟。一般来说,内存越大,带宽越小。

使用无缓冲内存的系统通常有较高的带宽和较低的系统密度,而使用寄存器/缓冲式内存的系统通常具有较高的密度和较低的带宽。

本文小结

一旦利用本文提供的信息确定好系统中的内存容量、空间和带宽后,设计师就能专注于考虑其它事项,如内存成本,以及决定将哪部分系统成本预算留给内存。


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