作者：小道蕭兮
連結：https://www.jianshu.com/p/0aa5c09b2a6b
一、如何儲存數據
由於保存數據的重要性，科學家一直在思考，在電路中使用何種方式可以保存數據。
如果使某個器件一直輸出高電平，那不就是 1 了嗎？一直輸出低電平，那不就是 0 了嗎？而且還要可以自由切換 0 和 1。
接下來，記憶體條閃亮登場。
二、RAM
記憶體條還有一個更專業的名字：RAM ( R andom A ccess M emory) 隨機記憶體，因為可以隨意讀寫任意位置的數據。
現在電腦基本上都是二進制的，不管什麽樣的數據或者程式碼指令，在我們這裏都是一串串的 0 和 1 的位元位。
為了儲存這一個位元位，曾經有兩種電路方案擺在先輩們的面前，第一種是靜態方案：
是不是有點復雜？我也覺得。這種電路方案的好處是可以穩定的維持在 0 和 1 之間的某個狀態，所以叫靜態 SRAM (Static Random Access Memory)。
但是需要用到的晶體管太多了，一個位元位就要用好幾個晶體管，16GB 那得用多少才夠啊，成本太高了，造出來我們的個頭肯定會特別大，主機板上空間這麽局促，哪裏裝得下啊。
還有第二種方案：
這樣是不是簡單了許多？只透過一個電容器的電荷就能決定這是一個 1 還是一個 0，這樣就儲存了 1bit。
在每一個儲存芯片裏，這樣的位元位儲存單元都有很多，例如一個 16G 的記憶體條有 137438953472 bit，也就是有 137438953472 個這樣的電容。
但這種電路方案有個毛病，就是裏面的那個電容會「漏電」，電容中的電荷會慢慢消失，電壓也就變小了，這樣就沒辦法區分這是表示的 1 還是 0 了。
為了解決這個問題，必須得周期性的去給它們充電，才能維持數據的穩定，這叫動態數據重新整理，所以這種方案叫 DRAM (Dynamic Random Access Memory)。
三、記憶體控制器
當我們需要讀取數據時，要存取哪個 bit 位，透過芯片號、bank 號、行地址、列地址，就可以了。
是不是有點麻煩，這些內部細節應該封裝一下，提供給一個簡單介面就是了，於是 記憶體控制器 登場了。
記憶體控制器就像一個中介，位於 CPU 與 記憶體條之間。
記憶體儲存數據的電路單元中，電容經常漏電，需要定時重新整理，按照規定，最多 64ms 就得要重新整理一次，這數據重新整理的工作就由記憶體控制器管理。
記憶體條的數據儲存在每一個儲存芯片之上，每一個芯片裏面又分了很多個分片，每個分片裏面又有很多的位元位儲存格子。想要存取哪個位元位，就得指定對應的芯片、對應的分片、對應格子的行地址和列地址。
CPU這邊想要存取數據，肯定不想這麽麻煩，所以記憶體控制器就派上用場了。
用 bit 作為讀寫單元太麻煩了，咱們按 8 bit 為一組，叫做一個字節 byte，CPU 統一給記憶體的儲存空間編址，以後要讀取數據的時候呢，就把地址交給記憶體控制器，再告訴記憶體具體是讀寫哪個芯片哪個分片的哪些位置。
以後只需要一個地址，記憶體控制器就轉換成具體的數據儲存位置，去讀取記憶體，再由記憶體完成讀寫操作就可以了。
由於記憶體控制器的重要性，現在，記憶體控制器已經整合到了 CPU 內部，成為了 CPU 的一份子了。
隨著 CPU 的發展，CPU 的速度越來越快，開始嫌記憶體慢了，要說慢，硬碟那可比記憶體慢多了！於是在 CPU 內部又搞了個緩存出來，不用每次都問記憶體要數據，而是把一些常用的數據儲存在 CPU 內部的緩存中。
只不過 CPU 內部的緩存不會太大，僅存放一些常用的數據，大部份數據還是需要透過記憶體進行讀取。
