内存带宽简单介绍

内存，作为影响现代计算机性能至关重要的部件，最重要的指标有两个，分别是容量和带宽，而容量一般都很好理解，比如1G、2G，这也是大多数人对内存的最直观认识。更多关于内存的相关知识介绍，网上有一篇很好的文章“”，所以这里也不打算多讲理论，还是来点更工程性的东西，或者说更实际点的。

以“KVR1333D3N9/2G”为例，这就包含有几个信息：产商为金士顿（KVR）、等效频率为1333MHz、传输类型为DDR3（D3）、容量2G。SDR内存和DDR内存的数据总线位宽都为64bit，所以等效频率为1333的为1333MHz*64bit/8=10.664GB/s（注意：这里的G等于1000*1000*1000，而非1024*1024*1024）。这个公式应该很好理解：也就是一次传输64bit，一秒传输1333M次，所以一秒的总传输量（也就是带宽）就等于1333M*64。

对于双通道或三通道，可以简单的类比理解为，以前单通道是一根管子（内存控制器）放水，而双通道或三通道是两根或三根管子放水，所以放水量（内存带宽）成倍增长，当然这需要机器（以前是需要主板支持，更具体点是北桥芯片，但在Nehalem架构集成内存控制器后，就需要CPU来支持）对双通道或三通道的支持（即主板或cpu有两个或三个内存控制器，并且各个内存控制器相互独立工作），那么相应的，系统总内存带宽就能达到10.664GB/s*2=21.328GB/s或10.664GB/s*3=31.992GB/s。

32GB/s是1333内存三通道情况下的理论带宽，而实际带宽还与其它东西相关联，比如 ，虽然支持三通道，但其支持的最高频内存只是DDR3 800，所以即便是在Xeon E5504的机器上安装DDR3 1333的内存也并没有什么益处，因为DDR3 1333会被自动来使用，所能达到的最大内存带宽也就只有19.2GB/s。

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[root@localhost lenky]# cat /proc/cpuinfo | grep "model name" | uniq model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU           E5504  @ 2.00GHz [root@localhost lenky]# dmidecode -t 16 # dmidecode 2.9 SMBIOS 2.6 present.    Handle 0x002B, DMI type 16, 15 bytes Physical Memory Array     Location: System Board Or Motherboard     Use: System Memory     Error Correction Type: Multi-bit ECC     Maximum Capacity: 192 GB     Error Information Handle: Not Provided     Number Of Devices: 6    Handle 0x0039, DMI type 16, 15 bytes Physical Memory Array     Location: System Board Or Motherboard     Use: System Memory     Error Correction Type: Multi-bit ECC     Maximum Capacity: 192 GB     Error Information Handle: Not Provided     Number Of Devices: 6

将上面信息对照链接中的表格：

Usage	Workloads	Memory Frequency	Max B/W	Recommended # of DIMMs per Channel	Max DIMMs2	Max Capacity3
Maximum bandwidth	HPC	1333 MHz	32 GB/s	1	6	48GB
General purpose	Various apps	1066 MHz	25.5 GB/s	2	12	96GB
Maximum capacity	Virtualized platforms	800 MHz	19.2 GB/s	2 QRO RDIMM 16GB	12	192GB
				3 SR/DR RDIMM 8GB	18	144GB

可以看到匹配在800 MHz（Memory Frequency）/12（Max DIMMs）/192GB（Max Capacity）这一行，也即当前内存工作频率为800MHz。另外，对照说明：

Memory Specifications
Max Memory Size (dependent on memory type)	144 GB
Memory Types	DDR3 800
# of Memory Channels	3
Max Memory Bandwidth	19.2 GB/s
Physical Address Extensions	40-bit
ECC Memory Supported	Yes

虽然最大内存容量标注为144GB，但其括号内已注明这个依赖于内存类型，而且144GB也是800MHz所对应的内存最大容量，所以并没有问题；支持三通道；最大带宽为19.2 GB/s；支持ECC内存校验。

另外的，Linux下可利用如下命令查看内存安插的情况，几个重要字段分别为：Data Width: 64 bits（数据总线位宽）、Size: 1024 MB（插槽上的内存容量为1G）、Speed: 1333 MHz (0.8 ns)（等效频率为1333MHz）：

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[root@localhost lenky]# dmidecode -t 17 # dmidecode 2.9 SMBIOS 2.6 present.    Handle 0x002D, DMI type 17, 28 bytes Memory Device     Array Handle: 0x002B     Error Information Handle: Not Provided     Total Width: 72 bits     Data Width: 64 bits     Size: No Module Installed     Form Factor: DIMM     Set: None     Locator: DIMM0     Bank Locator: BANK0     Type: Other     Type Detail: Other     Speed: 1333 MHz (0.8 ns)     Manufacturer: Manufacturer00     Serial Number: SerNum00     Asset Tag: AssetTagNum0     Part Number: ModulePartNumber00    Handle 0x0031, DMI type 17, 28 bytes Memory Device     Array Handle: 0x002B     Error Information Handle: Not Provided     Total Width: 72 bits     Data Width: 64 bits     Size: 1024 MB     Form Factor: DIMM     Set: None     Locator: DIMM2     Bank Locator: BANK2     Type: Other     Type Detail: Other     Speed: 1333 MHz (0.8 ns)     Manufacturer: Manufacturer02     Serial Number: 00000000     Asset Tag: AssetTagNum2     Part Number:                       ...

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