内存为什么要Training，内存初始化代码为什么是BIOS中的另类?

一、内存为什么要Training，内存初始化代码为什么是BIOS中的另类

内存需要Training的原因：因为现代内存的I/O频率越来越高，这就让小小的一点误差都会被放大。因此，内存需要进行对齐和补偿，以平衡和对冲线路的差异和信号的噪声，从而保证数据的准确性。内存的访问链路非常复杂，包括了内存控制器、PHY、布线、内存颗粒、内存 Cell 等等，每个环节都可能引起时钟不同步和采样延迟的问题。因此，需要在各个部分分别进行对齐和补偿，以使内存 DIMM 的上百条连线整齐划一，确保数据传输的正确性和稳定性。

内存初始化代码在 BIOS 中是一个另类的原因：是因为它是少数与模拟信号和信号完整性打交道的地方，在内存的对齐和补偿过程中，需要进行大量的采样、眼图代码的操作。相比于其他 BIOS 代码，内存初始化代码需要更多的核心技术功底和实践经验才能编写。另外，不同的 CPU 厂商可能采用不同的内存访问方式，其中 Intel 采用 In Band training，因此在 BIOS 中进行内存训练，而 ARM 和 AMD 使用 OOB（Out Of Band）Training，则在其他位置进行内存初始化。

二、内存主要技术

1、ECC

在普通的内存上，常常使用一种技术，即Parity，同位检查码（Parity check codes）被广泛地使用在侦错码（error detectioncodes）上，它们增加一个检查位给每个资料的字元（或字节），并且能够侦测到一个字符中所有奇（偶）同位的错误，但Parity有一个缺点，当计算机查到某个Byte有错误时，并不能确定错误在哪一个位，也就无法修正错误。基于上述情况，产生了一种新的内存纠错技术，那就是ECC，ECC本身并不是一种内存型号，也不是一种内存专用技术，它是一种广泛应用于各种领域的计算机指令中，是一种指令纠错技术。

ECC的英文全称是“ Error Checking and Correcting”，对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”，从这个名称我们就可以看出它的主要功能就是“发现并纠正错误”，它比奇偶校正技术更先进的方面主要在于它不仅能发现错误，而且能纠正这些错误，这些错误纠正之后计算机才能正确执行下面的任务，确保服务器的正常运行。之所以说它并不是一种内存型号，那是因为并不是一种影响内存结构和存储速度的技术，它可以应用到不同的内存类型之中，就象前讲到的“奇偶校正”内存，它也不是一种内存，最开始应用这种技术的是EDO内存，SD也有应用，而ECC内存主要是从SD内存开始得到广泛应用，而新的DDR、RDRAM也有相应的应用，主流的ECC内存其实是一种SD内存。

2、Chipkill

Chipkill技术是IBM公司为了解决服务器内存中ECC技术的不足而开发的，是一种新的ECC内存保护标准。我们知道ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误，但如果同时检测出两个以上比特的数据有错误，则一般无能为力。ECC技术之所以在服务器内存中泛采用，一则是因为在这以前其它新的内存技术还不成熟，再则在服务器中系统速度还是很高，在这种频率上一般来说同时出现多比特错误的现象很少发生，正因为这样才使得ECC技术得到了充分地认可和应用，使得ECC内存技术成为几乎所有服务器上的内存标准。

3、Register

Register即寄存器或目录寄存器，在内存上的作用我们可以把它理解成书的目录，有了它，当内存接到读写指令时，会先检索此目录，然后再进行读写操作，这将大大提高服务器内存工作效率。带有Register的内存一定带Buffer(缓冲)，并且能见到的Register内存也都具有ECC功能，其主要应用在中高端服务器及图形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

三、BIOS是什么

BIOS是英文”Basic Input Output System”的缩略词，直译过来后中文名称就是”基本输入输出系统”。在IBM PC兼容系统上，是一种业界标准的固件接口。BIOS这个字眼是在1975年名列前茅次由CP/M操作系统中出现。 BIOS是个人电脑启动时加载的名列前茅个软件。

其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。此外，BIOS还向作业系统提供一些系统参数。系统硬件的变化是由BIOS隐藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件。现代作业系统会忽略BIOS提供的抽象层并直接控制硬件组件。

延伸阅读1：内存

内存(Memory)是计算机的重要部件，也称内存储器和主存储器，它用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行，内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成，CPU将结果传送出来。