高频率内存有何优势?虚拟内存又为何物?

我们每天都在同内存打交道，但大家对内存真的了解吗?上篇文章中，我们对服务器内存以及服务器内存技术有所介绍，为增进大家对内存的认识，本文将为大家介绍高频率内存的优势。此外，小编还将对虚拟内存加以探讨。如果你对内存及其相关知识具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、高频率内存优势

由于决定内存性能的核心因素有内存容量、带宽和频率，而如果在同代内存，相同容量条件下，内存频率越高，性能就越好。如果是不同代内存，比如DDR3和DDR4内存，如果是相同容量下，DDR4内存性能肯定在DDR3之上，毕竟DDR4内存频率均在DDR3之上，加之新一代内存还在带宽上有升级，功耗更低等。

关于内存和频率的关系就介绍到这里，简单来说，频率是决定内存性能的重要因素，不同代内存往往频率都不同，在相同容量下，内存频率越高，其性能往往更好。而在现实使用中，有适合不仅看理论，比如买的是DDR4 3000内存，但由于主板仅支持DDR4 2400，那么DDR4 3000高频内存只能识别到DDR4 2400，对于这部分用户来说，DDR4 3000由于电脑不能完全识别，显得并不是特别合适，因此实际内存选择时，还需要看实际需求与价格。

二、内存频率是否越高越好

理论上来讲，在同代相同容量内存中，内存频率越高，速度就越快。也就是说，频率是决定内存性能的一个非常重要的因素。

其实，电脑内存由第一代的DDR，发展到现在最想的DDR4，可以看到，越是最新的内存，频率往往更高，通过内存频率，我们有时候也基本可以判断内存是第几代的产品。

第一代DDR古董内存就不说了，下面主要从DDR3第二代内存说起：

DDR2内存 频率：333MHz/400MHz/667MHz/800MHz/1066MHz 工作电压1.8V;

DDR3内存 频率：1066MHz、1333MHz、1600MHz、2133 工作电压1.5V;

DDR4内存：频率：2133MHz、2400MHz、3000MHz、3200 工作电压1.2V;

可以看到，越是新一代内存，频率越高，并且工作电压由于工艺的提升，电压更低，功耗还更低。

三、虚拟内存

内存的一项主要任务，就是存储进程的相关数据。我们之前已经看到过进程空间的程序段、全局数据、栈和堆，以及这些这些存储结构在进程运行中所起到的关键作用。有趣的是，尽管进程和内存的关系如此紧密，但进程并不能直接访问内存。在Linux下，进程不能直接读写内存中地址为0x1位置的数据。进程中能访问的地址，只能是虚拟内存地址(virtual memory address)。操作系统会把虚拟内存地址翻译成真实的内存地址。这种内存管理方式，称为虚拟内存(virtual memory)。

每个进程都有自己的一套虚拟内存地址，用来给自己的进程空间编号。进程空间的数据同样以字节为单位，依次增加。从功能上说，虚拟内存地址和物理内存地址类似，都是为数据提供位置索引。进程的虚拟内存地址相互独立。因此，两个进程空间可以有相同的虚拟内存地址，如0x10001000。虚拟内存地址和物理内存地址又有一定的对应关系，如图1所示。对进程某个虚拟内存地址的操作，会被CPU翻译成对某个具体内存地址的操作。

图 虚拟内存地址和物理内存地址的对应

应用程序来说对物理内存地址一无所知。它只可能通过虚拟内存地址来进行数据读写。程序中表达的内存地址，也都是虚拟内存地址。进程对虚拟内存地址的操作，会被操作系统翻译成对某个物理内存地址的操作。由于翻译的过程由操作系统全权负责，所以应用程序可以在全过程中对物理内存地址一无所知。因此，C程序中表达的内存地址，都是虚拟内存地址。比如在C语言中，可以用下面指令来打印变量地址：

intv = 0;

printf("%p",(void*)&v);

本质上说，虚拟内存地址剥夺了应用程序自由访问物理内存地址的权利。进程对物理内存的访问，必须经过操作系统的审查。因此，掌握着内存对应关系的操作系统，也掌握了应用程序访问内存的闸门。借助虚拟内存地址，操作系统可以保障进程空间的独立性。只要操作系统把两个进程的进程空间对应到不同的内存区域，就让两个进程空间成为“老死不相往来”的两个小王国。两个进程就不可能相互篡改对方的数据，进程出错的可能性就大为减少。

另一方面，有了虚拟内存地址，内存共享也变得简单。操作系统可以把同一物理内存区域对应到多个进程空间。这样，不需要任何的数据复制，多个进程就可以看到相同的数据。内核和共享库的映射，就是通过这种方式进行的。每个进程空间中，最初一部分的虚拟内存地址，都对应到物理内存中预留给内核的空间。这样，所有的进程就可以共享同一套内核数据。共享库的情况也是类似。对于任何一个共享库，计算机只需要往物理内存中加载一次，就可以通过操纵对应关系，来让多个进程共同使用。IPO中的共享内存，也有赖于虚拟内存地址。

以上便是此次小编带来的“内存”相关内容，通过本文，希望大家对高频率内存的优势、虚拟内存等知识具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!