计算机内存的工作原理

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一、内存的工作原理记忆是如何运作的
1.内存寻址
首先，内存从CPU接收到查找某些数据的指令，然后当它找到要访问数据的位置时（这个动作称为“寻址”），它首先确定水平坐标（即“列地址”），从而确定垂直坐标（即“行地址”）。就像在地图上画十字一样，非常准确地确定了这个地方。对于计算机系统来说，当它找到这个位置时，还必须判断这个位置是否正确。因此，计算机还必须解读地址信号，横坐标有一个带横坐标的信号（即RAS信号，RowAddressStrobe），纵坐标有一个带纵坐标的信号（即CAS信号，ColumnAddressStrobe），最后执行读或写动作。因此，读写内存时至少要有五个步骤：画十字（有两次地址固定操作和两个地址读信号，共四次操作）和读操作或写来完成内存访问操作。
2.内存传输为了存储数据或从内存中读取数据，CPU会给要读取或写入的数据分配地址（这就是我们所说的交叉寻址模式），此时CPU会将地址通过地址总线（AddressBus），然后数据总线（DataBus）将相应的正确数据发送到微处理器并返回CPU使用。
3.访问时间
所谓访问时间是指CPU在内存中读取或写入数据所花费的时间，也称为总线周期。我们以读书为例。当CPU向内存发送指令时，它会要求内存访问特定地址的特定数据。内存响应CPU后，会将CPU请求的数据发送给CPU，直到CPU接收到据。这变成了一个阅读的过程。因此，整个过程简单来说就是CPU发出读命令，内存响应命令并将数据发送给CPU的过程。我们常说的6ns（纳秒、9秒）就是指上述过程所花费的时间，ns是计算过程的时间单位。我们通常用访问时间的倒数来表示速度。例如，6ns内存的有效频率为1/6ns=166MHz（如果是DDR，则标记为DDR333，DDR2标记为DDR2667）。
4.内存延迟内存延迟时间（也称为延迟时间，从FSB到DRAM）等于以下时间的组合：FSB与主板芯片组之间的延迟时间（±1个周期时钟）、芯片组与DRAM之间的延迟时间（±1个时钟周期）、从RAS到CAS的延迟时间：RAS（2-3个时钟周期，用于确定正确的行地址）、延迟时间CAS（2-3个时钟周期，用于确定正确的列地址）和需要另一个时钟周期来传输数据。数据从DRAM输出缓冲区通过芯片组到CPU的延迟时间（±2个时钟周期）。内存延迟的一般描述涉及四个参数：CAS（ColumnAddressStrobe行地址控制器）延迟、RAS（RowAddressStrobe列地址控制器）到CAS延迟、RASPrecharge（RAS预充电电压）延迟、Act-to-Precharge（相对于时间）在手表底部边缘读取数据）延迟。其中，CAS延迟最为重要，它反映了内存过程中从接收指令到完成结果传输的延迟。大家平时看到的3-3-3-6数据中，第一个参数就是CAS延迟（CL=3）。自然，延迟越短，速度就越快。