可变的突发长度

背景

许多不同类型的计算系统都使用 DRAM。当不同类型的计算系统使用相同的 DRAM 时，将受益于摊销设计和制造成本所带来的规模经济。虽然不同计算部分的系统可能对 DRAM 容量有相似的需求，但是每个计算部分都会有其独特的需求。其中一个需求就是突发长度，它是指在执行内存读取和写入事务期间所传输的数据量。一些计算部分使用的内存系统架构需要较短的突发长度，而其他架构需要较长的突发长度。为了满足不同用户的需求，推出了在 DRAM 中突发长度可变的创新技术。可变的突发长度使计算系统能够根据系统需求来选择要使用的突发长度。在 20 世纪 90 年代初，Rambus 推出了第一款使用可变突发长度的 DRAM，使系统制造商能够根据其系统需求来调整每个需求传输的数据量。通过引入可变的突发长度，设计和制造一款 DRAM 便能满足多种系统架构的需求，从而降低成本并提高系统灵活性。

闪存是用于许多计算系统的另一种深受欢迎的内存技术。在一些闪存设备中也采用了可变的突发长度。可变的突发长度在 DRAM 和闪存设备中以相似的方式运行，从而为使用该功能的系统提供相似的优势。

什么是可变的突发长度？

当 DRAM 收到内存读取请求时，它会通过内存总线的线路来提供数据，以进行响应。为了响应请求而传输的数据块大小取决于 DRAM 的突发长度。图 1 显示了突发长度为 4 和 8 之间的差异。如图所示，突发长度为 8 的 DRAM（见图 1 底部）响应读取请求而返回的数据是突发长度为 4 的 DRAM 的两倍。

如图 1 所示，可变的突发长度有助于在不同的内存系统（需要从/往 DRAM 传输的数据量不同）中使用相同的 DRAM。虽然通过连续执行两个读取事务，突发长度为 4 的 DRAM 便可用于在一条线路上传输 8 位的数据，但这需要两倍的地址和控制带宽才能启动这两个请求。在地址和控制带宽有限的系统中，可能无法提供足够的地址/控制带宽来保证最大的数据吞吐量（请参见双倍总线速率技术信息）。通过减少传输数据所需的地址和控制带宽，可变的突发长度解决了这一问题。

图 2 和 3 显示了如何在采用相同 DRAM 设备的两个不同内存系统中使用可变的突发长度。图 2 中的计算机系统包括 CPU、内存控制器和内存，在本例中计算机系统位于内存模块上。该系统对应小型或低端 PC。在该系统中，内存总线的数据部分为 64 位宽，并且 CPU 以 64 字节区块访问数据，这可能相当于 CPU 内部缓存中的缓存线大小。为了优化系统效率，内存控制器为 DRAM 配置的突发长度为 8，以便从内存传输一大块 64 字节的数据（8 x 64 位 = 64 字节），以响应内存控制器的单个请求。

图 3 描绘了典型的高端 PC、刀片式或服务器。该内存系统的内存总线数据部分为 128 位宽。虽然数据线是图 2 中内存系统的两倍，但这两种架构都可使用数据区块大小需求一致的相同 CPU，从而使 CPU 制造商能够将一种处理器设计用于多个市场。在该系统中，如果将突发长度设置为 8，那么内存模块将以 128 字节来响应内存控制器的单个请求 － 这将超出 CPU 的需求，从而浪费内存带宽。然而，如果具备灵活性，可将内存设备的突发长度设置为 4（4 x 128 位 = 64 字节），那么每个内存设备的输出量等于突发长度为 8 的内存设备输出量的一半。这样内存控制器可获得单个请求的所有所请求数据，而不会产生不必要的额外数据，从而能够最大程度地提高内存系统的效率。

可变的突发长度使多个系统架构可使用相同的 DRAM 设备，从而减少所需的 DRAM 设备和模块架构的数量。在多个系统中使用相同的 DRAM 设备可降低制造和库存成本，同时使系统制造商和消费者从中获益。可变的突发长度所提供的灵活性可确保系统使用最适合自身的突发长度值，从而减少控制带宽，并确保内存总线的使用效率。

谁是受益者？

从可变的突发长度中受益的部分人群包括：

• 处理器设计者。可变的突发长度使多个内存系统架构能够使用一个 DRAM 或闪存设计。这样处理器设计就可满足多个市场的需求，从而降低开发成本、基于规模经济的制造成本以及库存成本。
• 系统集成商。服务于多个市场的系统集成商能够有资格储存一个 DRAM 或闪存类型，以用于多条产品线。这将降低库存控制成本。
• 内存制造商。通过使用可变的突发长度，内存制造商能够将一个 DRAM 或闪存设计用于多个市场，从而取得与处理器设计者相似的成本优势（开发成本、制造成本和库存成本降低）。