上次只管处置了小张的疑问，却引发了他对内存原理的兴味。这不他又来找我了，说我还欠他一个解释。这次咱们约在一个咖啡馆见面，这次内容有点深化，我带了些图片，小张也点了一大杯美式，方案大干一场。看着他仔细的样子，我也选择毁人不倦，把他也带入IT工程师的不归路。。。

寻址(addressing)

为了了解前几天说的几个提前参数，不得不引见下DIMM的寻址形式。兴许你发现了上次引见Rank和chip的相关时，有个Bank/Column/row咱们没有讲到，它们和如何寻址亲密相关。还记得上次的图片吗？

这次咱们来看看rank和Chip外面有什么，如下图：

这是个DDR3一个Rank的示用意。咱们把左边128MBChip拆开来看，它是由8个Bank组成，每个Bank外围是个一个存储矩阵，就像一个慷慨格子阵。这个格子阵有很多列（Column）和很多行（Row），这样咱们想存取某个格子，只要要告知是哪一行哪一列就行了，这也是为什么内存可以随机存取而硬盘等则是按块存取的要素。

说到这里，小张来了兴致：我知道，我知道，大学学过，计算机组成原理外面讲过，这是存储单元的行地址线和列地址线，两边那个格子外面是一个Bit！。小张把握的常识还不少呢!然而这里只是有些相似，可以这么构想，但不尽然，CAS#和ras#只要一根信号线。实践上每个格子的存储宽度是内存颗粒（Chip）的位宽，在这里由8个Chip组成一个Rank，而CPU寻址宽度是64bit,所以64/8=8bit，即每个格子是1个字节。选用每个格子也不是便捷的两组信号，是由一系列信号组成，以这个2GBDDR3为例：

1.片选（ChipSelect）信号，S0#和S1#，每个用于选用是哪个Rank。

2.Bank地址线，BA0-BA2,2^3=8,可以选用8个Bank

3.列选(ColumnAddressSelect),CAS#,用于批示如今要选通列地址。

4.行选（RowAddressSelect），RAS#用于批示如今要选通行地址。

5.地址线，A0-A13，用于行和列的地址选用（可并不都用于地址，本处疏忽）。

6.数据线，DQ0-DQ63，用于提供全64bit的数据。

7.命令，COMMAND,用于传输命令，如读或许写等等。

留意这里没有内存颗粒的选用信号线，只要Rank的选用信号。在Rank选用好后，8个内存颗粒一同被选中，共提供64bit的数据。

读取和写入数据也稍微复杂点，便捷来说分为以下三步：

1.行有效。RAS#低电平，CAS#高电平。象征着现内行地址有效，同时在A0-A13传送地址信号，即2^13个Row可以选用。

2.列有效。RAS#高电平，CAS#低电平。象征着列地址有效，这时在A0-A13上行送的是列地址。没错，A0-A13是行列共用的，所以每个格子选用要求有1和2两步能力惟一确定。

3.数据读出或写入。依据COMMAND启动读取或许写入。在选定好小方格后，就曾经确定了详细的存储单元，剩下的事件就是数据经过数据I/O通道（DQ）输入到内存总线上了。

这里只引见随机访问，Burst形式这里略过。下图是个便捷的图示：

时序（Timing）

一气说了这么多，我不由口干舌燥，停上去喝了一大口咖啡。小张以为我说完了，着急的问我：我如同听懂了，不过那好几个数字还没讲呢。。别着急啊，且听我缓缓道来。正由于访问一个数据要求大抵三步，为了保障信号的完整性，步骤间接要有区隔，一同收回来会形成杂乱，距离太近也会为采样带来难度，容易引入噪音。所以时序十分关键，

上方是个背对背(back-to-back)读写的时序图：

时延（Latency）

小张一看到这个图，不由大叫:太复杂了，看得我都犯密集恐怖症了，看疑问！。没相关，咱们拆开了一个个看。

CASLatency。CL是指CAS收回之后，仍要经过必定的期间能力有数据输入，从CAS与读取命令收回到第一笔数据输入的这段期间，被定义为CL（CASLatency，CAS时延）。由于CL只在读取时产生，所以CL又被称为读取时延（RL，ReadLatency）。也就是咱们上方第3步读取时要求的期间。CL是提前外面最关键的参数，有时会独自在内存标签上标出如CLx。它通知咱们多少个时钟周期后咱们能力拿到数据，CL7的内存会提前7个周期能力给咱们数据，CL9的则要等9个。所以越小咱们越能更快的拿到数据。留意这里的周期是真正的周期而不是标注的DDR31333MHz的周期，由于一个周期传输两次，真正的周期只是1/2，这里是666MHz。如下图，是CL7和CL9的例子：

假设相反频率的内存，CL7可以比CL9有22%的效劳提高。

：RAS到CAS时延。在发送列读写命令时必定要与行有效命令有一个距离，这是依据芯片存储阵列电子元件照应期间所制订的提前。即步骤1和2要距离的期间。这个距离当然也是越快越好了，上方是个tRCD=3的例子：

你也可以看出这个期间也是激活命令和读命令的距离。

:预充电有效周期（PrechargecommandPeriod）。在上一次性传输实现后到下一次性行激活前有个预充电环节，要经过一段充电期间能力准许发送RAS。也就是步骤1的预备上班要做多久。上方是个例子：

还有两个相似的时延tRAS和CMD，我看到小张都快睡着了就不讲了。总之，一切这些时延独特形成了全体时延，而时延是越小越好。

说了这么多，小张总算搞懂内存标签条上的4-4-4-8,5-5-5-15,所代表的CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD都是啥意思了。不过小张有点搞疑问，这些数据印在纸上消费者是看懂了（实践上似乎没多少人了解），可电脑又没长眼睛，它是怎样知道的呢?其实，每个DIMM在板子上都有块小的存储芯片（EEPROM），上方详细记载了包含这些的很多参数，还有消费厂家的代码等等，这也是BIOS为什么能知道咱们插了哪种内存的要素。在小张的内存条上，我指给了他看:

实践上随着DDR的一步步退化，这些提前的时钟周期个数也在步步提高，但由于频率的放慢，实践上是在期间是在缓缓的缩小的。

效劳提高的其余手腕

看期间还早，我和小张聊起了除了提高频率，还有什么方法能够提高内存存取速度。

1。多通道（Channel）

现代内存管理器都从北桥移入CPU外部，而且内存管理器都可以同时操作多个通道。典型的台式机和笔记本CPU很早就支持双通道，如今还参与了三通道。假设数据散布在插在不同的通道上的内存条上，内存管理器可以不论上方这些提前啊时序啊，同时可以读取他们，速度可以翻倍甚至三倍！小张听了跳了起来:我也要翻倍！。别急，要启用多通道，首先要插对插槽。如今主板制作商为了让小白用户插对内存条，理论用色彩标识内存通道。留意同一个通道色彩不同！所以要把内存插在色彩相反的内存插槽里，能力让内存占据不同的通道。最好有主板手册审核一下，插好后进入BIOS外面看看如今内存形态是不是多通道形式。

2。Interleave

看着小张摩拳擦掌的样子，我不由给他泼了盆冷水。空想美妙，事实严酷。多通道在很多时刻用途并不显著！由于程序的部分性，一个程序并不会把数据放到各个中央，从而落入另一个DIMM里，往往程序和数据都在一个DIMM里，加上CPU的Cache自身就会把数据帮你预取出来，这个提高就个不显著了。除非你运转很多巨型义务才行。

啊，我都是开一个游戏打，对我来说没啥用途啊，简直是鸡肋！，小张说。也不尽然，还有种方法，就是让同一块内存散布到不同的通道中去，这种技术叫做Interleaving。这样无论Cache命中与否都可以同时存取，多通道的技术能力施展更大的用途。太好了，要怎样能力开启这个interleave呢？，我不由呵呵了，这个配置普通只要主机CPU才有，你的i5要是有了，谁去买几千上万的主机CPU呢？

3。Overclock

你这不是废话吗，我要怎样样能力搭建个发烧机才配有的高速内存呢？。其实小张可以购置发烧级的内存条。这些内存条DDR3标注到达2133以上！然而要留意，假设咱们把这些内存拔出普通主板，很有或许会运转在1333或许1600上方，由于这是DDR3规则的最高频率。好马配好鞍，要有个能支持超频内存的主板，在主板BIOS外面升压升频能力真正用好这些发烧内存条。

序幕

期间差不多了，我向小张保障下次还会引见奥秘的BIOS如何初始化内存，正要离去。小张拉住了我，说：你上次挖的坑还没填呢！什么坑？兴许是我挖坑太多，记不住了。就是上次你让我回去想的三个疑问。第一个我知道了，DIMM有防呆口，几代DDR防呆口位置不同，插不出来，我在网上google过了，前面两个真实想不出来。好吧，那咱们长话短说，实践上两个疑问可以一同回答，当天咱们知道DDR每代的各种时延参数是回升的，所以假设两代一样的频率，实践上性能有或许还会降低！譬如DDR2800在很多时刻比DDR3800的时延要小。咱们可以以为每代的终点比前一代的低，有一段重合期，在频率上去后会补偿时延的时钟个数差异，比拟时延是clock个数，而不是期间，clock快了，有或许时延会更小。而这段重合期，也为不同的商业战略留下了空间。

小张还是抓住我，他不知道从哪里查了些名词，什么预取个数每代参与，而内核频率不同于外部频率等等。我宿愿他能自己找找资料看看，也顺便挖了个新坑:

1.为什么每代DDR要更新，不间接把频率向上提高就行了，为什么没有DDR23200的内存？

2.DDR的内存还是并行的数据，串行似乎可以更高速，比格更高，为什么不弄个串行访问的内存呢？

小张堕入了深思，我也暗喜又骗到一顿咖啡下午茶。不过回去还要预备些资料能力继续混吃混喝，下次引见完内存的BIOS部分，还有啥标题可以继续吸引小张呢？

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