
【計】 multibanking
excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
【計】 memory bank
在計算機體系結構與硬件工程領域,"多存儲體"(英文:Multi-Bank Memory)指一種将内存劃分為多個獨立物理單元(存儲體/Bank)的設計架構。其主要目的是提升内存系統的并行訪問能力和帶寬利用率。以下是具體解析:
存儲體(Bank)
指内存芯片内部可獨立尋址的最小物理單元。每個存儲體擁有專屬的行/列地址解碼器、感應放大器等電路,可獨立執行激活(Activate)、讀寫(Read/Write)等操作 。
多存儲體架構
通過集成多個存儲體,系統允許同時處理多個内存請求。例如:
指标 | 單存儲體架構 | 多存儲體架構 |
---|---|---|
并行性 | 僅支持串行操作 | 多請求并發處理 |
帶寬利用率 | 低(存在空閑等待周期) | 高(隱藏延遲,流水線化操作) |
典型應用 | 低功耗嵌入式設備 | 服務器CPU、GPU、高性能計算芯片 |
關鍵技術:通過存儲體交叉(Bank Interleaving) 技術,将連續地址映射到不同存儲體,實現訪問負載均衡 。
DDR SDRAM
現代DDR4/DDR5内存條包含64-128個存儲體,通過多Bank并行響應提升數據傳輸率(如DDR5-6400的帶寬達51.2GB/s)[參考:JEDEC标準文檔]。
GPU顯存架構
NVIDIA的GDDR6X顯存采用32個存儲體,結合并行訪問機制滿足4K紋理渲染的實時需求 。
AI加速芯片
如Google TPU的片上内存(SRAM)劃分多Bank,支持矩陣運算的流水線數據供給。
計算機體系結構經典教材
Hennessy & Patterson, 《Computer Architecture: A Quantitative Approach》 (6th Ed.), 第2章詳解多Bank内存優化技術。
行業白皮書
Micron Technology, "High-Performance DRAM System Design" (2023), 分析Bank數量與帶寬的量化關系。
鍊接:micron.com/insight-memory-design(需替換為實際可用鍊接)
IEEE論文
K. Sudan et al., "Bank-aware Memory Scheduling for Throughput Processors", IEEE Micro 2021.
[DOI: 10.1109/MM.2021.3075003]
通過多存儲體設計,系統有效規避了内存訪問沖突(Bank Conflict),顯著降低延遲并提升吞吐量,已成為高性能計算硬件的基石架構。
“多存儲體”是計算機體系結構中的術語,英文為“multibank”,指由多個獨立存儲單元(bank)組成的系統設計。其核心概念和特點如下:
多存儲體系統通過将存儲空間劃分為多個并行訪問的獨立單元(如内存bank),允許同時處理多個數據請求。這種設計常見于内存、緩存或存儲控制器中。
與“多路虛拟存儲體”(MultiVirtual Storage)結合使用時,可通過虛拟化技術将物理存儲體映射為邏輯單元,進一步提升資源利用率。
注:需注意與“多媒體存儲卡”(MMC)等名稱相近但功能不同的存儲設備區分。該設計主要面向提升硬件級存儲性能,而非存儲介質本身。
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