DDR科普：什麼是記憶體時序？

當我們購買記憶體條的時候，通常會看到記憶體條有如下規格11-11-11-28。那麼，它代表什麼意思呢？

它是一種記憶體時序，指的是記憶體在處理各種任務時，遇到的固有延遲的一種數值描述。

簡單來講，就是CPU在向記憶體索要資料，或者在向記憶體寫入資料的時候，記憶體要經曆一系列的操作，才能把CPU想要的資料給出來或寫進去。而這一系列的操作所需要花費的時間周期，就是記憶體時序。

這四個數值分别表示CL，tRCD，tRP，tRAS，機關ns。這個數值越短，表示延遲越低，記憶體的性能越好。

其實時序還有很多，隻不過以上四個參數相對來說比較重要。

在講解之前，我們先來了解一下記憶體是怎麼存取資料的。

首先，要知道SDRAM（記憶體顆粒），DDR就是将這些顆粒內建在一起，然後再加一個控制器。

記憶體在存取資料時，是以行列的方式進行，跟excel表格類似，通過行列方式定位資料，這個表格我們稱為邏輯BANK（L-BANK）。

▲SDRAM内部L-BANK示意圖，8X8陣列

如果我們要找到BANK中的黃色位置，先指定L-BANK位址B1，然後指定行位址R6，再指定列位址C4，最終就能找到尋址單元。

談到BANK，我們順便了解一下RANK這個概念（經常容易搞混，分不清楚）。

DDR資料存儲時，以64bit資料線為例，CPU每次從記憶體裡面讀取資料都是一次64bits，而記憶體顆粒一般沒有64bit，大多為4bits，8bits，16bits。為了湊夠CPU通路所需的64bits，假設每個顆粒是8bits，就需要8個顆粒并在一起，并在一起的8個顆粒就叫Rank。

假設記憶體晶片基本上是8個L-BANK位址，也就是8個這樣的表格。

在了解資料如何存取後，下面具體看看這四個參數：

記憶體行位址傳輸到列位址的延遲時間為tRCD（RAS to CAS delay），因為在行激活指令發出之後，晶片存儲陣列電子元件響應需要一定的時間。

簡單來說，在記憶體控制器接收到行的指令後，需要等待一定的時間才能通路這一行，這個等待時間就是tRCD。

tRCD以時鐘周期為機關，例：tRCD=2，代表延遲兩個時鐘周期。

這個參數對系統影響不大，因為程式存儲資料到記憶體中是一個持續過程。同一個程式中一般都會在同一行中尋址。

記憶體先确定了行，要想找出資料，還需要确定列，這時我們就能準确的找到目标資料。

記憶體确定了行數之後，還需要等待一定的時間才能通路具體列數，這個等待的時間就是CL。CL就是列位址通路的延遲時間，是時序中最重要的參數。

關于CL，這裡必須強調幾點：

◎ DDR-400記憶體，CL=2.5，時鐘頻率為200MHz，實際CL=12.5ns。

◎ DDR2-800記憶體，CL=5，時鐘頻率為400MHz，實際也是CL=12.5ns。

二者一樣。

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tRP（RAS Precharge Time ）行預充電時間。假如目前尋址的存儲單元是B1、R5、C2。如果接下來的尋址指令是B1、R6、C2，由于是同一L-Bank的不同行，那麼就必須要先把R5關閉，才能對R6進行尋址。

從開始關閉現有的工作行，到可以打開新的工作行之間的間隔就是tRP，機關也是時鐘周期數。

tRAS表示記憶體行有效至預充電的最短周期，可以簡單了解成記憶體寫入或讀取資料的一個時間，一般接近前三個參數的總和。