[发明专利]8位位宽和16位位宽内存芯片兼容的内存设备设计方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种内存设备设计方法，尤其是应用在双倍数据速率2（DDR2）或者双倍数据速率3（DDR3）的内存设备设计方法，属于计算机内存设备应用领域。

背景技术

在计算机系统中，内存是一个不可或缺的重要组成部分。内存是决定系统性能的关键设备之一，它就像一个临时的仓库，负责数据的中转、暂存等。内存是一个系统概念，内存系统包括内存控制器与内存设备。计算机系统中，内存控制器与内存设备协同工作完成计算机对内存的读写等访存操作。

内存控制器与内存设备之间的通道叫内存通道（Channel）。内存通道的位宽指内存控制器与内存设备之间的内存总线的数据位宽，即内存通道内数据（DQ）线的总数量。内存通道的位宽在业界比较常见的有8位、16位、32位、64位，其中32位和64位位宽的内存通道最为常见。总位宽等于内存通道的位宽的内存芯片集合，称为通道位宽集合（Rank）。

内存芯片也有自己的位宽，内存芯片的位宽指内存操作中单一时刻，单个内存芯片提供的数据位数。内存芯片的位宽比较常见的有4位、8位、16位。4位位宽内存芯片通常只应用在大内存，而8位和16位位宽内存芯片在业界应用最为常见。

内存设备必须要组成一个内存通道的位宽，整个内存系统才能正常工作，即至少凑够一个通道位宽集合（Rank）。内存设备通常都会由多个内存芯片组成。一个32位位宽的内存通道，如果用8位位宽内存芯片组成，需要使用4个来组成一个通道位宽集合；如果用16位位宽内存芯片组成，需要使用2个来组成一个通道位宽集合。一个64位位宽的内存通道如果用8位位宽内存芯片组成，需要使用8个来组成一个通道位宽集合；如果用16位位宽内存芯片组成，需要使用4个来组成一个通道位宽集合。

通常内存通道的位宽确定后，使用的内存芯片的位宽一旦确定，那么一个通道位宽集合需要内存芯片的数量也是确定的。但是使用的内存芯片的位宽不一样，需要使用的内存芯片的数量也不一样。在同一个内存控制器中，虽然可以使用不同的位宽的内存芯片来组成内存设备，但是通常在单个印制电路板（PCB）设计中，不能够兼容不同位宽的内存芯片的应用。

发明内容

为了解决在单个印制电路板（PCB）设计中，不能够兼容不同位宽的内存芯片的应用的问题，本发明提供了一种8位位宽和16位位宽内存芯片兼容的内存设备设计方法，采用高低位数据组结合的连线方法，让同时支持32位和64位位宽内存通道应用的内存控制器，在单个PCB设计中，同时兼容8位位宽内存芯片及16位位宽内存芯片的应用。

本发明方法主要包括如下步骤：

步骤一：在原理图设计中，将内存控制器的64位位宽对应的8个数据组对应的信号线全部引出；

步骤二：在原理图设计中，一个通道位宽集合，内存设备使用4个16位位宽内存芯片的原理图封装；

步骤三：在原理图设计中，应用高低位数据组结合的连线方法，完成内存控制器及内存设备之间的原理图走线； 

步骤四：在印制电路板设计中，完成单个通道的4个内存芯片布局， 根据原理图中导出的网表完成印制电路板走线设计； 

步骤五：进行内存芯片焊接；

步骤六：在BIOS开发设计中，完成内存控制器的内存通道的位宽配置。

进一步，上述技术方案中，所述步骤三中高低位数据组结合的连线方法是指，每个内存芯片连接两个数据组，其中一个数据组来自内存通道的低32位，另外一个数据组来自内存通道的高32位。

进一步，所述步骤五中焊接内存芯片时，采用8位及16位焊接对齐方法，即根据内存芯片位宽及内存应用类型来决定内存芯片焊接的方法，具体步骤为：

查看内存芯片的位宽，根据芯片位宽决定对齐方法：

（1）若芯片位宽为16位，将内存芯片的引脚与印制电路板封装上的焊盘一一对齐焊接； 

（2）若芯片位宽为8位，则查看该内存控制器是DDR2还是DDR3：

如果是DDR2应用，印制电路板封装上，高位8位位宽对应的一个数据组的信号引脚及电源引脚对应的4行焊盘不焊接，再将剩余行的焊盘与内存芯片引脚对齐焊接；

如果是DDR3应用，印制电路板封装上，高位8位位宽对应的一个数据组的信号引脚及电源引脚对应的3行焊盘不焊接，再将剩余行焊盘与内存芯片引脚对齐焊接。

进一步，所述步骤六中的位宽配置的具体方法为： 

（1）如果使用4个16位位宽内存芯片，那么内存通道位宽配置为64位；

（2）如果使用4个8位位宽内存芯片，那么内存通道位宽配置为32位。