帶寬是存盤系統一個的一個非常重要的衡量指標，記憶體帶寬指的是CPU從記憶體讀取或寫入資料到記憶體的速率，我們今天來思考一個問題，在你的應用程式里記憶體的訪問帶寬能夠達到多少？
各代記憶體帶寬規格
理論上記憶體帶寬的計算公式是：Band Width = Speed * Data Width，在這個公式的基礎上，我們來看一下各代規格的記憶體帶寬表現，
從上圖來看，DDR3代的記憶體 DDR3代1066MHz的帶寬都已經達到了8.5GB/s, DDR4代3200MHz更是達到了驚人的25.6G， 廠家在進行銷售的時候也都是用這個公式來算，言外之意就是告訴你：“我家的產品非常快，大家趕快來買啊！”
廠家這么宣傳似乎也不算錯，但是有誘導性的謊言在其中， 廠家這個資料的基礎是記憶體嚴格以順序IO的方式作業，而且把傳輸的記憶體地址也當資料來看，進而計算出的結果，但我們在《記憶體隨機訪問也比順序慢，帶你深入理解記憶體IO程序》中明白了的是，記憶體在并一定是所有的Data Speed周期都在源源不斷往外吐資料，在CPU傳入了行地址后，記憶體打開一行需要tRCD+tRP個時鐘周期的延遲，輸入列地址后，又需要等待CL個時鐘周期，而記憶體作為易失性存盤元器件，又需要定時對所有的行進行充電，來保證資料不丟失，所以，在實踐中，我們并不是總是能夠達到廠家宣傳的理論帶寬值，
注意：理論帶寬值計算時采用的是記憶體的Speed，也就是其資料頻率，而記憶體的延遲呢，用的是時鐘周期，現代的記憶體在時鐘周期的上沿和下沿都可以傳輸資料，所以資料頻率比Speed又慢了一半，對于筆者Speed為1067MHz的記憶體條，其時鐘頻率是553MHz，
鄧爺爺說過，實踐是檢驗真理的唯一標準，我們今天就來進行一下實際的測驗，看看記憶體的到底每秒能給我們吐出多少的資料，和前文《實際測驗記憶體在順序IO和隨機IO時的訪問延時差異》的測驗方法類似，我們今天對方法進行下小改動，用它來測驗帶寬，
順序IO情況核心測驗方法
測驗代碼主體上和延遲測驗差不多，定義一個指定大小的陣列，然后以指定步長對其進行訪問，
void init_data(double *data, int n){
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
data[i] = i;
}
}
void seque_access(int elems, int stride) {
int i;
double result = 0.0;
volatile double sink;
for (i = 0; i < elems; i += stride) {
result += data[i];
}
sink = result;
}
考慮到記憶體對齊能提高性能，所以公平起見，我們每次都是按記憶體位寬去取的（一個double 8個位元組，正好是一個記憶體位寬），帶寬就是一秒內訪問過的位元組總數，所以我們通過如下代碼進行計算，
result = total_accessed_bytes * 1000 / used_microseconds;
順序IO情況帶寬測驗結果
筆者的服務器上的記憶體條是DDR3,1067MHz，延遲引數為7-7-7-24，我們進行了多場景的測驗，
場景一： 固定陣列大小2K，調節步長
陣列為2k，足夠小到L1 cache全部都能裝的下，這時候其實基本實際記憶體IO發生的很少，大部分都是更高效的L1 cache的IO，在CPU內部就完成了，但最高值也才6G而已，也沒有達到廠家宣稱的8GB，
場景二： 固定步長為8，陣列從32K到64M
陣列越大，Cache越裝不下，資料訪問的IO會更多地往后穿透到L2、L3和記憶體，L1、L2、L3和記憶體IO的性能依次遞減，因此陣列越大，平均帶寬就會越低，
場景三： 步長為32，陣列從32K到64M
步長增加后，穿透到記憶體的次數進一步增加，帶寬進一步下降，這個時候，我們應用程式視角看到的資料帶寬已經下降到1GB以下了，
再測隨機IO情況
前面的測驗情況，雖然步長也在變化，但都是有序遞增，這樣記憶體的連續兩次IO之間，雖然列地址會變，但是行地址極有可能不發生變化，因此效率還是算比較高， 我們這次是來徹底隨機進行訪問，再來看一下，
** 隨機訪問，陣列從8K到64M **
當陣列比較小的時候，雖然亂序訪問，但是cache能兜住，因此記憶體IO實際上發生的很少，但當陣列增加到64M的時候，再加上哪一級Cache都兜不住了，再加上訪問又足夠隨機，因此都穿透到了記憶體，而且行的行地址也極大可能發生變化，這時，記憶體帶寬竟然下降到了474M，
結論
廠家在宣傳的記憶體帶寬資料的時候，用的是嚴格順序IO情況下的資料，而且把地址的傳輸也當資料算了，但是廠家不會告訴你，在實際中記憶體的帶寬并沒有你想象的那么快，在隨機IO作業模式的情況下，帶寬只有474M而已， 現在SSD固態硬碟順序IO也差不多能達到這個數量級了，所以，我們以后不要魯莽地說記憶體比硬碟要快很多，快不快，關鍵取決于你怎么用！
開發內功修煉之記憶體篇專輯：
- 1.帶你深入理解記憶體對齊最底層原理
- 2.記憶體隨機也比順序訪問慢，帶你深入理解記憶體IO程序
- 3.從DDR到DDR4，記憶體核心頻率其實基本上就沒太大的進步
- 4.實際測驗記憶體在順序IO和隨機IO時的訪問延時差異
- 5.揭穿記憶體廠家“謊言”，實測記憶體帶寬真實表現
- 6.NUMA架構下的記憶體訪問延遲區別！
- 7.PHP7記憶體性能優化的思想精髓
- 8.一次記憶體性能提升的專案實踐
- 9.挑戰Redis單實體記憶體最大極限，“遭遇”NUMA陷阱！
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