系统内存的选择策略

内存的六大指标

如果内存容量是一个重要的系统指标，那么相对其它结构外形来说内存模组更合适。目前有几种JEDCE标准DIM可用，如RDIMM，UDIMM，S0-DIMM，Mini-DIMM，MicroDIMM和FBDIMM。下面列出了为何选用DRAM内存模组的六大理由：

理由1：更低的总体拥有成本(TCO)，具体理由如下：

A)模组化的内存后可以在最终装配和测试需要时随时购买得到，甚至可赶在系统交付之前。这样做可以减少库存，释放现金流。这样做还能避免内存元件库存面临价格下降而造成财务损失的风险。如果用于系统的内存是板载芯片(COB)，那么独立的内存元件可能需要库存较长时间，以便预留时间生产主板。

B)开始时可以使用最小的内存配置以较低的系统成本出售/购买系统(预留一些空槽以便未来升级)。用户可以在增加新的应用软件或提高计算机速度时升级内存，此时只需简单地升级或增加内存模组。

C)由于内存也是计算机系统成本中的昂贵部分，当原本的系统不再工作或被中止服务时，内存模组可以移走，然后在其它系统中得到再次利用。

理由2：提供更高的系统密度。模组化内存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。