内存容量自动识别

1 概述

现在内存条上皆有一个 8 针的 EEPROM 芯片（大约为 3mm x 2mm x 1.5mm）记录该内存条的一些参数信息，如工作频率，工作电压，行地址位宽，列地址位宽等等。一般称该芯片为 SPD (Serial Presence Detect) 芯片。

内存条上的 SPD 容量一般为 256 字节，使用 I2C 接口，因此要读取其中的信息，得先初始化好 I2C 总线控制器，欣慰的是 I2C 是一个很简单的总线。

2 SPD Table

一般称 256 字节的 SPD 数据位 SPD Table，其每一字节是为一个数据单位。择其要着，简述如下：

Byte 1:
SPD 容量，常见的为 256B (0x08, 2^8)，也有 128B (0x07, 2^7)

Byte 3:
行地址位宽，0x0E (14 bits)，0x0C (12 bits) 

Byte 4:
列地址位宽，0x0A (10 bits) 

Byte 5:
Number of physical banks on DIMM，物理 bank 数，Module Bank 数，又称 rank 数。rank 的集合一般称为一个 module（相当于一个内存条）

Byte 6:
Module Width of this assembly，数据总线接口位宽，现在一般为 64 bit，ECC 的为 72 位。指的是一个 rank 的总线位宽，多个 rank 通过片
选来切换，对外而言实际上就是 Module （rank 的集合）的数据位宽

Byte 7:
Module Width of this assembly (high bits)，数据总线接口位宽的扩展字节，用于 Byte 6 不够用的情形

Byte 11:
DIMM Configuration Type，数据校验类型，有：
ECC: 0x00，则 64 bit 之数据宽度还要加一个 8 bit，一共 72 bit。计算容量时要剔除这 8 bit
Non ECC: 0x02

Byte 13:
Primary SDRAM Width，芯片的位宽，一般为 8 bits 或 16 bits，此为单个内存颗粒 (chip) 内部 bank 的位宽，多个 bank 通过片选切换，因
此亦可称其为单个 chip 的位宽。

Byte 17:
Number of Banks on SDRAM Device，内存颗粒 (chip) 内部 bank 数，一般为 4

3 内存结构

多个 bank 是为一个 chip，数据位宽为 sdram_width

多个 chip 组成一个 rank，数据位宽为 data_width

多个 rank 合为一个 Module （内存条），数据位宽仍为 data_width

4 容量计算

每个 rank 所含 chip 的数为：

 n_chips_per_rank = data_width / sdram_width

总 chips 数为：

 n_chips = n_chips_per_rank * n_ranks_per_module 

每个 chips 的容量则为：

 chip_size = 2 ^ (n_cols + n_rows) * sdram_width * n_banks_per_chip 

列地址位宽和行地址位宽是 chip 内之 bank 的参数

故内存总容量为：

memery_size = 2 ^ (n_cols + n_rows) * data_width * n_banks_per_chip * n_ranks_per_module

还有一个简化的计算方法：

Byte 31: 
Module Bank Density，每个 rank 的容量。其值含义为：
0x08 32 MB 
0x10 64M 
0x20 128MB 
0x40 256MB 
0x80 512MB 

可以简化为 rank_density * 4MB

则另一个计算方法为：

 memory_size = rank_density * 4MB * n_ranks_per_module