一、內(nèi)存為什么要Training，內(nèi)存初始化代碼為什么是BIOS中的另類

內(nèi)存需要Training的原因：因為現(xiàn)代內(nèi)存的I/O頻率越來越高，這就讓小小的一點誤差都會被放大。因此，內(nèi)存需要進行對齊和補償，以平衡和對沖線路的差異和信號的噪聲，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。內(nèi)存的訪問鏈路非常復(fù)雜，包括了內(nèi)存控制器、PHY、布線、內(nèi)存顆粒、內(nèi)存 Cell 等等，每個環(huán)節(jié)都可能引起時鐘不同步和采樣延遲的問題。因此，需要在各個部分分別進行對齊和補償，以使內(nèi)存 DIMM 的上百條連線整齊劃一，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和穩(wěn)定性。

內(nèi)存初始化代碼在 BIOS 中是一個另類的原因：是因為它是少數(shù)與模擬信號和信號完整性打交道的地方，在內(nèi)存的對齊和補償過程中，需要進行大量的采樣、眼圖代碼的操作。相比于其他 BIOS 代碼，內(nèi)存初始化代碼需要更多的核心技術(shù)功底和實踐經(jīng)驗才能編寫。另外，不同的 CPU 廠商可能采用不同的內(nèi)存訪問方式，其中 Intel 采用 In Band training，因此在 BIOS 中進行內(nèi)存訓(xùn)練，而 ARM 和 AMD 使用 OOB（Out Of Band）Training，則在其他位置進行內(nèi)存初始化。

二、內(nèi)存主要技術(shù)

1、ECC

在普通的內(nèi)存上，常常使用一種技術(shù)，即Parity，同位檢查碼（Parity check codes）被廣泛地使用在偵錯碼（error detectioncodes）上，它們增加一個檢查位給每個資料的字元（或字節(jié)），并且能夠偵測到一個字符中所有奇（偶）同位的錯誤，但Parity有一個缺點，當(dāng)計算機查到某個Byte有錯誤時，并不能確定錯誤在哪一個位，也就無法修正錯誤?；谏鲜銮闆r，產(chǎn)生了一種新的內(nèi)存糾錯技術(shù)，那就是ECC，ECC本身并不是一種內(nèi)存型號，也不是一種內(nèi)存專用技術(shù)，它是一種廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的計算機指令中，是一種指令糾錯技術(shù)。

ECC的英文全稱是“ Error Checking and Correcting”，對應(yīng)的中文名稱就叫做“錯誤檢查和糾正”，從這個名稱我們就可以看出它的主要功能就是“發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤”，它比奇偶校正技術(shù)更先進的方面主要在于它不僅能發(fā)現(xiàn)錯誤，而且能糾正這些錯誤，這些錯誤糾正之后計算機才能正確執(zhí)行下面的任務(wù)，確保服務(wù)器的正常運行。之所以說它并不是一種內(nèi)存型號，那是因為并不是一種影響內(nèi)存結(jié)構(gòu)和存儲速度的技術(shù)，它可以應(yīng)用到不同的內(nèi)存類型之中，就象前講到的“奇偶校正”內(nèi)存，它也不是一種內(nèi)存，最開始應(yīng)用這種技術(shù)的是EDO內(nèi)存，SD也有應(yīng)用，而ECC內(nèi)存主要是從SD內(nèi)存開始得到廣泛應(yīng)用，而新的DDR、RDRAM也有相應(yīng)的應(yīng)用，主流的ECC內(nèi)存其實是一種SD內(nèi)存。

2、Chipkill

Chipkill技術(shù)是IBM公司為了解決服務(wù)器內(nèi)存中ECC技術(shù)的不足而開發(fā)的，是一種新的ECC內(nèi)存保護標(biāo)準(zhǔn)。我們知道ECC內(nèi)存只能同時檢測和糾正單一比特錯誤，但如果同時檢測出兩個以上比特的數(shù)據(jù)有錯誤，則一般無能為力。ECC技術(shù)之所以在服務(wù)器內(nèi)存中泛采用，一則是因為在這以前其它新的內(nèi)存技術(shù)還不成熟，再則在服務(wù)器中系統(tǒng)速度還是很高，在這種頻率上一般來說同時出現(xiàn)多比特錯誤的現(xiàn)象很少發(fā)生，正因為這樣才使得ECC技術(shù)得到了充分地認(rèn)可和應(yīng)用，使得ECC內(nèi)存技術(shù)成為幾乎所有服務(wù)器上的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。

3、Register

Register即寄存器或目錄寄存器，在內(nèi)存上的作用我們可以把它理解成書的目錄，有了它，當(dāng)內(nèi)存接到讀寫指令時，會先檢索此目錄，然后再進行讀寫操作，這將大大提高服務(wù)器內(nèi)存工作效率。帶有Register的內(nèi)存一定帶Buffer(緩沖)，并且能見到的Register內(nèi)存也都具有ECC功能，其主要應(yīng)用在中高端服務(wù)器及圖形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

三、BIOS是什么

BIOS是英文”Basic Input Output System”的縮略詞，直譯過來后中文名稱就是”基本輸入輸出系統(tǒng)”。在IBM PC兼容系統(tǒng)上，是一種業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的固件接口。BIOS這個字眼是在1975年名列前茅次由CP/M操作系統(tǒng)中出現(xiàn)。 BIOS是個人電腦啟動時加載的名列前茅個軟件。

其實，它是一組固化到計算機內(nèi)主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序，它可從CMOS中讀寫系統(tǒng)設(shè)置的具體信息。 其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制。此外，BIOS還向作業(yè)系統(tǒng)提供一些系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)硬件的變化是由BIOS隱藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件?，F(xiàn)代作業(yè)系統(tǒng)會忽略BIOS提供的抽象層并直接控制硬件組件。

延伸閱讀1：內(nèi)存

內(nèi)存(Memory)是計算機的重要部件，也稱內(nèi)存儲器和主存儲器，它用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。它是外存與CPU進行溝通的橋梁，計算機中所有程序的運行都在內(nèi)存中進行，內(nèi)存性能的強弱影響計算機整體發(fā)揮的水平。只要計算機開始運行，操作系統(tǒng)就會把需要運算的數(shù)據(jù)從內(nèi)存調(diào)到CPU中進行運算，當(dāng)運算完成，CPU將結(jié)果傳送出來。