使用多個存儲器模塊排列的多體存儲器子系統的製作方法
2023-06-27 06:52:01
專利名稱：使用多個存儲器模塊排列的多體存儲器子系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及存儲器子系統，尤其涉及存儲器總線上的存儲器模塊布局。
背景技術：
用於擴展計算機系統和其它數據處理系統中的存儲器的存儲器模塊和它們相應的接線插槽是眾所周知的。一般而言，直插的存儲器模塊包括印製電路板，其表面上安裝有多個存儲器晶片例如動態隨機存取存儲器(DRAM)。沿著印製電路板一邊的連接部分適合於插入到接插件的配接(也就是容納)空間。連接部分上的多個接觸墊(也稱作管腳)與接插件的容納空間內的多個相應接觸點配接，以提供存儲器模塊和計算機或數據處理系統的其餘部分之間的電信號的傳輸。
兩種常用的存儲器模塊是單列直插存儲器模塊(SIMM)和雙列直插存儲器模塊(DIMM)。在SIMM上，連接部分通常包括在印製電路板的邊的正面或在印製電路板的正面和背面上的多個接觸墊。在包括SIMM正面和背面上的接觸墊的配置中，兩個面上相對的接觸墊典型地短路在一起，因此承載相同的電信號。在DIMM上，接觸點位於印製電路板正面和背面上的連接部分。在DIMM的印製電路板的兩面上，至少一些相對的接觸墊被配置以承載不同的電信號，從而增加信號密度而不需要更小的接觸墊或更大的印製電路板。
在許多系統中，存儲器模塊接插件安裝在主板或者系統板上，使得存儲器模塊一排接一排地或者以菊花鏈的方式連接到存儲器總線。對於包含少量存儲器模塊或者窄的數據總線的系統，菊花鏈配置不會出現任何問題。但是，如下面結合圖1更詳細描述的，在具有寬的數據總線和具有許多存儲器模塊的系統中，菊花鏈配置可能會出現問題。
轉向圖1，顯示使用寬的數據總線的存儲器子系統配置的一種實施方案的圖。處理器10通過系統總線15連接到存儲器控制器20。存儲器控制器20通過存儲器總線25連接到存儲器模塊25-28A和25-28B。
在示例的實施方案中，存儲器總線25包括包含576條數據線的數據總線。該576條數據線再劃分成數據通路，每個數據通路包含144條數據線。存儲器模塊25-28A和25-28B被排列以形成兩個存儲體分別為A和B。每個存儲體與存儲器中特定範圍的地址相關聯。每個存儲器模塊與特定的數據通路相關聯。例如，在存儲體A中存儲器模塊25A連接到數據通路1，數據線0-143。存儲器模塊26A連接到數據通路2，數據線144-287。存儲器模塊27A連接到數據通路3，數據線288-431。存儲器模塊28A連接到數據通路4，數據線432-575。這樣，當存儲體A被啟用時，25-28A可以被訪問以存儲包含所有576個數據位的數據字。
類似地，在存儲體B中存儲器模塊25B連接到數據通路1，數據線0-143。存儲器模塊26B連接到數據通路2，數據線144-287。存儲器模塊27B連接到數據通路3，數據線288-431。存儲器模塊28B連接到數據通路4，數據線432-575。這樣，當存儲體B被啟用時，存儲器模塊25-28B可以被訪問以存儲包含所有576個數據位的數據字。典型地，一次只有一個存儲體被啟用。
如圖1中所示，存儲器模塊25-28A比存儲器模塊25-28B更接近存儲器控制器20。如果增加另外的存儲體，它將離存儲器控制器20更遠。這種拓撲的一個問題是數據通路上的信號惡化。在這種拓撲中，給定的數據通路路由到每個存儲體的相應存儲器模塊。這樣，當連接到相同數據通道的存儲器模塊之間的距離的增加時，各個信號可能被反射和失真。另外，對每個存儲體的信號定時可能難於控制，因為從存儲器控制器到一個存儲體的數據通路的長度可能與到不同存儲體的相同數據通路的長度顯著不同。雖然在圖1中顯示兩個存儲體，應當注意其它實施方案可以具有更多的存儲體。在這種實施方案中，可能經歷另外的信號惡化。
發明內容
使用多個存儲器模塊的多體存儲器子系統的各種實施方案被公開。在一種實施方案中，數據處理系統可以包括連接到存儲器子系統的處理器。存儲器子系統包括連接到存儲器總線的存儲器控制器。存儲器總線包括多個數據通路，每個數據通路與分開的一組數據線相對應。存儲器總線連接到第一個多個存儲器模塊，其提供與第一存儲體相對應的存儲。第一存儲體被配置以存儲與第一範圍的地址相對應的數據。存儲器總線也連接到第二個多個存儲器模塊，其提供與第二存儲體相對應的存儲。第二存儲體被配置以存儲與第二範圍的地址相對應的數據。第一和第二存儲體中每個的分開的存儲器模塊連接到存儲器總線的每個數據通路。連接到相同數據通路的存儲器模塊彼此相鄰，而不幹涉任何連接到其它數據通路的存儲器模塊。
圖1是使用寬的數據總線的存儲器子系統配置的一種實施方案的圖。
圖2是包括存儲器子系統的數據處理系統的一種實施方案的圖。
圖3是系統板上的存儲器模塊物理布局的一種實施方案的透視圖。
圖4是包括存儲器子系統的數據處理系統的另一種實施方案的圖。
雖然本發明容許各種修改和可選形式，其具體實施方案通過附圖中的實例來顯示，並且將在這裡詳細描述。但是，應該理解的是，附圖及其詳述並不打算將本發明局限於所公開的具體形式，相反地，本發明打算覆蓋落在由附加的權利要求書定義的本發明的本質和範圍中的所有修改，等價物和可選方案。
具體實施例方式
現在轉向圖2，顯示包括存儲器子系統的數據處理系統的一種實施方案的圖。數據處理系統包括通過系統總線110連接到存儲器子系統130的處理器100。處理器100可以執行使數據存儲於存儲器子系統130或者從存儲器子系統130獲取數據的軟體指令。存儲器子系統130包括通過存儲器總線125連接到存儲器模塊25-28A和25-28B的存儲器控制器120。示例的數據處理系統只是數據處理系統的一個實例。期望地，數據處理系統可以是例如個人計算機，工作站或者網絡路由器。
類似於圖1的實施方案，圖2的存儲器總線125包括包含576條數據線的數據總線。該576個數據線再劃分成四個數據通路，每個數據通路包括144條數據線。這種特定的數據總線拓撲有時稱作寬的數據總線。應當注意，在其它實施方案中，可以使用更多或更少的數據線，並且數據通路可以包括不同數目的數據線。
存儲器模塊25-28A和25-28B被排列以形成兩個數據體分別為A和B。存儲器模塊25-28A與存儲體A相對應，存儲器模塊25-28B與存儲體B相對應。每個存儲體與存儲器中特定範圍的地址相關聯。每個存儲器模塊與數據通路相關聯。例如，在存儲體A中存儲器模塊25A連接到數據通路1，數據線0-143。存儲器模塊26A連接到數據通路2，數據線144-287。存儲器模塊27A連接到數據通路3，數據線288-431。存儲器模塊28A連接到數據通路4，數據線432-575。這樣，當存儲體A被啟用時，25-28A可以被訪問以存儲包含所有576個數據位的數據字。
存儲器模塊的邏輯排列與圖1的現有技術類似。但是在圖2中，存儲器模塊在存儲器總線125上的物理位置和布局是不同的。在圖2中，每個存儲體的存儲器模塊交叉，使得連接到存儲器總線125上特定數據通路的存儲器模塊與連接到存儲器總線125上相同數據通路的其它存儲器模塊相鄰。此外，連接到不同數據通路的存儲器模塊不能位於連接到相同數據通路的存儲器模塊之間。這在圖3中更清楚地顯示。應當注意，其它實施方案可以包含更多或更少的存儲器模塊，並且存儲體可以使用不同數目的存儲器模塊來配置。
參考圖3，顯示系統板上存儲器模塊的物理布局的一種實施方案的透視圖。為了簡單和清楚，與圖2中所示相對應的圖組成部分標以相同的數字。系統板150包括處理器100，存儲器控制器120以及連接到存儲器模塊25-28A和25-28B的存儲器總線125。存儲器模塊插入到安裝於系統板的接插件和插槽中。
如上面結合圖2所描述的，連接到相同數據通路的存儲器模塊彼此相鄰，而不會幹涉連接到其它數據通路的存儲器模塊。
例如，存儲體A的存儲器模塊25A和存儲體B的存儲器模塊25B都連接到數據通路1並且彼此相鄰。存儲體A的存儲器模塊26A和存儲體B的存儲器模塊26B都連接到數據通路2並且彼此相鄰。存儲體A的存儲器模塊27A和存儲體B的存儲器模塊27B都連接到數據通路3並且彼此相鄰。存儲體A的存儲器模塊28A和存儲體B的存儲器模塊28B都連接到數據通路4並且彼此相鄰。
參考圖4，顯示包括存儲器子系統的數據處理系統的另一種實施方案的圖。為了簡單和清楚，與圖2和圖3中所示相對應的圖組成部分標以相同的數字。
類似於圖2的實施方案，圖4中示例的數據處理系統也包括通過系統總線110連接到存儲器子系統130的處理器100。存儲器子系統130包括通過存儲器總線125連接到多個存儲器模塊的存儲器控制器120。但是在圖4中，有另外的存儲器模塊，其創建兩個另外的存儲體C和D。這樣，在圖4中，存儲器模塊125-128A被排列以形成存儲體A，存儲器模塊125-128B被排列以形成存儲體B，存儲器模塊125-128C被排列以形成存儲體C，存儲器模塊125-128D被排列以形成存儲體D。
圖4中的存儲器模塊的邏輯和物理排列類似於圖2中所示的排列。圖4中每個存儲體的存儲器模塊交叉，使得連接到存儲器總線125上特定數據通路的存儲器模塊與連接到相同數據通路的存儲器模塊相鄰。此外，連接到不同數據通路的存儲器模塊不能位於連接到相同數據通路的存儲器模塊之間。
圖2～圖4的系統中所描述的存儲器模塊的排列可以允許改進的信號質量，由於較小的信號反射。另外，信號定時可能改進，因為連接到相同數據通路的存儲器模塊可以使用相同的信號定時。
一旦上面的公開內容完全理解，大量改變和修改對本領域技術人員將是顯而易見的。希望下面的權利要求書被解釋為包括所有這些改變和修改。
權利要求
1.一種存儲器子系統，包括存儲器控制器部件；連接到所述存儲器控制器部件的存儲器總線，其中所述存儲器總線包括多個數據通路，每個數據通路對應於與所述存儲器相關聯的分開的一組數據線；連接到所述存儲器總線的第一存儲器模塊和第二存儲器模塊，提供與第一存儲體相對應的存儲，其中所述第一存儲體被配置以存儲與第一範圍的地址相對應的數據；連接到所述存儲器總線的第三存儲器模塊和第四存儲器模塊，提供與第二存儲體相對應的存儲，其中所述第二存儲體被配置以存儲與第二範圍的地址相對應的數據；其中所述第一存儲器模塊和所述第三存儲器模塊連接到所述存儲器總線的第一數據通路，並且所述第二存儲器模塊和所述第四存儲器模塊連接到所述存儲器總線的第二數據通路；其中所述第一和所述第三存儲器模塊彼此相鄰，並且所述第二和所述第四存儲器模塊彼此相鄰，而不會幹涉連接到其它數據通路的存儲器模塊。
2.如權利要求1中所述的存儲器子系統，其中所述多個數據通路中的每個包括144條數據線。
3.如權利要求1中所述的存儲器子系統，其中所述存儲器模塊的每個是雙列直插存儲器模塊(DIMM)。
4.如權利要求1中所述的存儲器子系統，其中所述存儲器模塊的每個通過接插件連接到所述存儲器總線。
5.一種存儲器子系統，包括存儲器控制器部件；連接到所述存儲器控制器部件的存儲器總線，其中所述存儲器總線包括多個數據通路，每個數據通路由分開的一組數據線形成；連接到所述存儲器總線的第一個多個存儲器模塊，提供與第一存儲體相對應的存儲，其中所述第一存儲體被配置以存儲與第一範圍的地址相對應的數據；連接到所述存儲器總線的第二個多個存儲器模塊，提供與第二存儲體相對應的存儲，其中所述第二存儲體被配置以存儲與第二範圍的地址相對應的數據；其中所述第一和所述第二存儲體中每個的分開的存儲器模塊連接到所述存儲器總線的每個數據通路；其中連接到所述存儲器總線的相同數據通路的存儲器模塊彼此相鄰，而不會幹涉連接到其它數據通路的存儲器模塊。
6.如權利要求5中所述的存儲器子系統，其中所述多個數據通路中的每個包括144條數據線。
7.如權利要求5中所述的存儲器子系統，其中所述存儲器模塊的每個是雙列直插存儲器模塊(DIMM)。
8.如權利要求5中所述的存儲器子系統，其中所述存儲器模塊的每個通過接插件連接到所述存儲器總線。
9.一種數據處理系統，包括處理器；連接到所述處理器的存儲器控制器部件；連接到所述存儲器控制器部件的存儲器總線，其中所述存儲器總線包括多個數據通路，每個數據通路對應於與所述存儲器相關聯的分開的一組數據線；連接到所述存儲器總線的第一存儲器模塊和第二存儲器模塊，提供與第一存儲體相對應的存儲，其中所述第一存儲體被配置以存儲與第一範圍的地址相對應的數據；連接到所述存儲器總線的第三存儲器模塊和第四存儲器模塊，提供與第二存儲體相對應的存儲，其中所述第二存儲體被配置以存儲與第二範圍的地址相對應的數據；其中所述第一存儲器模塊和所述第三存儲器模塊連接到所述存儲器總線的第一數據通路，並且所述第二存儲器模塊和所述第四存儲器模塊連接到所述存儲器總線的第二數據通路；其中所述第一和所述第三存儲器模塊彼此相鄰，並且所述第二和所述第四存儲器模塊彼此相鄰，而不會幹涉連接到其它數據通路的存儲器模塊。
10.如權利要求9中所述的數據處理系統，其中所述多個數據通路中的每個包括144條數據線。
11.如權利要求9中所述的數據處理系統，其中所述數據模塊的每個是雙列直插存儲器模塊(DIMM)。
12.如權利要求9中所述的數據處理系統，其中所述存儲器模塊的每個通過接插件連接到所述存儲器總線。
全文摘要
一種使用多個存儲器模塊的多體存儲器子系統。存儲器子系統包括連接到存儲器總線的存儲器控制器。存儲器總線包括多個數據通路，每個數據通路與分開的一組數據線相對應。存儲器總線連接到與第一存儲體相對應的第一個多個存儲器模塊。第一存儲體與第一範圍的地址相對應。存儲器總線也連接到與第二存儲體相對應的第二個多個存儲器模塊。第二存儲體與第二範圍的地址相對應。第一和第二存儲體中每個的分開的存儲器模塊連接到存儲器總線的每個數據通路。連接到相同數據通路的存儲器模塊彼此相鄰，而不會幹涉任何連接到其它數據通路的存儲器模塊。
文檔編號G06F13/40GK1514972SQ02805140
公開日2004年7月21日 申請日期2002年3月29日 優先權日2001年3月30日
發明者蘭姆·S·董, 蘭姆 S 董 申請人:昇陽電腦公司