電腦達人養成計畫 3-4：認識記憶體規格 (下) ECC? Rank? Bank? 記憶體分類與組成結構

好的，終於要來到記憶體規格介紹的尾聲啦，本篇要談的是剩下來比較瑣碎的部分，主要有兩項主題，分別是記憶體的功能分類 (其實要說等級也是可以，主要差異在於是否具備某些特性，有這些特性的記憶體通常貴上不少，啥都沒有最低階的就是你我一般電腦使用的那種了) 與記憶體的組成結構 (Rank、Bank 之類的名詞)。

記憶體的功能分類

一般來說我們比較在意的記憶體附加特性有兩項，第一項是錯誤更正能力的有無 (ECC)，第二項則是是否具備暫存緩衝的功能 (Registered)。

Non-ECC Unbuffered DIMM

一般個人電腦使用的就是這種記憶體，價格最為低廉，但是既不具備錯誤更正能力，也沒有暫存緩衝的功能，控制器輸出的控制訊號會直接下達給記憶體模組上面的記憶體顆粒晶片，是最為簡單的一種記憶體，要注意的是在絕大多數情況下，一般個人電腦也只能安裝這種記憶體 (以近幾代的 Intel 系統來說，基本上只有 Core i3 處理器是唯一的特例，可以支援 ECC 記憶體，因為 Core i3 有時候也用於中低價位的 NAS 伺服器上)。

從運作速度的角度上來看，由於少掉錯誤驗證與更正的程序與額外經過暫存器帶來的性能損失，因此這類記憶體是性能最高的，但也是出錯機率最高、最不穩定的一種。

ECC Unbuffered DIMM

 

這類記憶體通常從外觀上可以很明顯的發現，比起 Non-ECC Unbuffered DIMM 來說，多了一顆記憶體顆粒晶片，所以每面的記憶體顆粒晶片數量是基數個而不是一般常見的偶數 (大多是 8 個)，而多出來的這顆記憶體顆粒晶片就是用於錯誤更正的用途。

而 ECC 功能的特性也會反映在記憶體通道寬度上，當資料通道本身寬度為 2ⁿ bit 時，ECC 功能會需要額外 N+2 個 bits 的錯誤更正用通道寬度，因此常見的 ECC 記憶體的寬度是 72 bit 而非一般 Non-ECC 記憶體的 64 bit 就是這麼來的，一般來說 ECC Unbuffered DIMM 主要用於中低階的伺服器或工作站上。

ECC Registered DIMM

此類記憶體是廣泛用於中高階伺服器中的產品，除了具備與 ECC Unbuffered DIMM 相同的錯誤更正能力之外，還額外加入了暫存器緩衝區的設計，以目前來說在 Intel 的部分只有 Xeon E5 以上的處理器搭配伺服器主機版才能使用這類記憶體。

之所以加入暫存緩衝的設計 (所以中間多了一顆長得不太一樣的晶片)，主要目的是因為伺服器系統所使用的記憶體容量通常遠遠超過一般電腦許多 (其實這也是為什麼你目前能看到的 DDR3 UDIMM 只出到單條 8 GB，ECC Registered 版本的 DDR3 RDIMM 卻可以做到單條 16 GB 的原因之一)，為了在容量與記憶體插槽數大幅增加的情況下仍然可以維持系統的穩定性，因此才加入了暫存器的設計，當記憶體控制器發出控制訊號與存取位置資訊的時候，記憶體可以先將這些資訊保存在暫存器中，等待資料訊號來到時再一起送至記憶體顆粒晶片內，除此之外在記憶體顆粒之間還設計有 PLL (鎖相環，Phase-Locked Loop)，利用回饋控制原理來實現各個記憶體顆粒之間的頻率與相位同步。