DDR4 Bank Groups：提升内存系统性能的关键设计

DDR4 Bank Groups：提升内存系统性能的关键设计

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/iNostory/article/details/146031386

DDR4内存作为嵌入式系统的核心组件，其Bank Groups设计是提升内存系统性能的关键技术之一。本文将深入探讨为什么DDR4需要Bank Groups，以及这一设计如何解决预取机制带来的挑战。

近年来，DDR4内存逐渐成为嵌入式系统的核心组件。与DDR3相比，DDR4在降低功耗、提升带宽方面表现突出，但其设计复杂性也显著增加。其中，Bank Groups（存储体组）的引入尤为关键。这一特性直接影响了内存的预取机制与带宽利用率，是DDR4高效运行的核心技术之一。

为什么DDR4需要Bank Groups？

要理解Bank Groups的意义，首先需回顾DDR内存的预取（Prefetch）机制。预取是指每次列操作（读/写）时，内存核心一次性存取的数据量。例如，DDR3的预取为8，意味着每次操作会连续传输8个数据单元，并通过接口分时串行输出。

但随着接口速率不断提升（DDR4已达3200 Mbps），若继续沿用DDR3的预取逻辑，DDR4可能需要将预取提升至16，这会导致两个问题：

1. 成本增加：预取越大，内存内部布线越复杂，芯片面积和成本显著上升。
2. 缓存行不匹配：现代计算机的缓存行通常为64字节。若预取为16，结合64位接口，一次预取需8个周期（16×64位），与缓存行的64字节不匹配，导致带宽浪费。

DDR4的解决方案是保留预取8的设计，同时引入Bank Groups。通过将内存Bank划分为多个Bank Groups，DDR4可以在保持较低预取的同时，实现更高的带宽利用率。这种设计不仅解决了成本和缓存行匹配问题，还进一步提升了内存系统的整体性能。