Tipes RAM: alles wat u moet weet oor hoofgeheue

La RAM geheue van 'n rekenaar is een van die belangrikste en mees gesogte elemente, aangesien dit spoed na u stelsel bring. Daarbenewens is daar baie soorte RAM, en elkeen het sekere eienskappe wat die gebruiker moet monitor om te weet of die module verenigbaar is met hul toerusting of dat dit min of meer prestasie lewer. Baie van hierdie tegniese eienskappe is vir die meeste gebruikers onbekend.

Daarom wys ek u in hierdie artikel alles wat u moet weet oor RAM-geheue, sodat u die volgende keer as u 'n module koop om die geheue van u rekenaar uit te brei, geen geheime vir u het nie. As jy wil word 'n ware geheue "kenner" RAM-tipe, lees verder ...

'N bietjie geskiedenis

Agtergrond

die rekenaars benodig geheue om die programme te stoor (data en instruksies). In die begin het rekenaars in die dertigerjare ponskaarte gebruik. Dit was velle karton of ander materiaal met gate wat strategies gemaak is sodat die rekenaar die gate as binêre kode kon interpreteer. Op die manier is die programme gelaai. Dit was 'n vrou wat spesifiek met hierdie ponskaarte vorendag gekom het Ada LovelaceAda Byron. Ada is beskou as die eerste programmeerder van die geskiedenis, vir sy werk om Charles Babbage se beroemde analitiese enjin nuttig te maak.

Bietjie vir bietjie het die masjiene ontwikkel. Met die aankoms van die ENIAC, in 1946, het dit gebruik vakuumkleppe te bou herinneringe met flip-flops. Hierdie kleppe het baie probleme veroorsaak weens hul onbetroubaarheid, hul argitektuur was soortgelyk aan gloeilampe en hulle het soos hierdie uitgebrand, en daarom moes hulle gereeld vervang word. Daarbenewens is hulle verhit en hulle het groot hoeveelhede energie verbruik.

Iets anders was nodig Die elektroniese as u wou vorder. In 1953 is ferrietherinneringe gebruik. En eers in 1968 ontwerp IBM die eerste halfgeleiergebaseerde geheue. Hierdie vastetoestandgeheue het die probleme van die vorige probleme opgelos deur groter betroubaarheid, duursaamheid en vinniger te bied. Dit het 'n 64-bis-kapasiteit gehad, maar die interessantste is dat die eerste geheue-skyfies hier was om te bly.

Vir 'n groot deel van die geskiedenis, verskillende geheueformate, soos magnetiese bande, diskette, optiese media (CD, DVD, ...), die eerste magnetiese hardeskywe (HDD), halfgeleiergeheue (SSD, RAM, registers, buffer / cache, ROM, ...), ens.

Op hierdie punt moet gesê word dat in die verlede slegs een geheue vlak. 'N Sentrale geheue waar die program was. Maar namate rekenaars ontwikkel het, is ander programmeerbare herinneringe van verskillende soorte ook ingesluit tot vinnige herinneringe soos RAM.

Die aankoms van RAM

Toe RAM gekom het, het rekenaars twee lae geheue gehad. Aan die een kant was daar 'n geheue van groter kapasiteit, laer spoed en goedkoper, soos sekondêre geheue. Hierdie sekondêre geheue is die hardeskyf, wat tans ontwikkel het van magnetiese hardeskywe (HDD), na huidige vaste toestand hardeskywe gebaseer op halfgeleiers of SSD's.

Terwyl die hoof- of primêre geheue is wat ons RAM noem (Random Access Memory of Random Access Memory). Hierdie geheue is 'n paar keer vinniger as sekondêre geheue, maar die kapasiteit daarvan is aansienlik laer, aangesien die prys hoër is en dit nie prakties was om baie groot kapasiteite te hê nie.

As aanvulling op die sekondêre geheue met 'n hoë kapasiteit om ons programme en data op te slaan, met 'n vinniger tussengeheue tussen die sekondêre en die verwerkingseenheid, kan ekstra spoed verskaf word sonder om hoë kapasiteit in te boet. In RAM sal hulle gaan laai-instruksies en data vanaf lopende prosesse of programme sodat die SVE toegang tot hulle het sonder om toegang tot sekondêre geheue te kry, wat baie stadiger sou wees.

RAM is ook 'n soort vlugtige geheue Dit verloor sy inhoud as die kragtoevoer verwyder word. Dit is nie prakties om net hierdie soort geheue te hê nie, want elke keer as die toerusting afgeskakel word, sal alles verlore gaan. Dit is waarom sekondêre herinneringe steeds so nodig is. Dit is permanente herinneringe wat nie 'n konstante kragbron hoef te hê om die waardes te stoor nie.

As u van geskiedenis hou, is die RAM-tydlyn opgesom is:

• Een van die eerste RAM-geheue was die van magnetiese kern van 1949. Elke bis is in 'n toroïed van ferromagnetiese materiaal gestoor. Elke stuk was 'n paar millimeter in deursnee, en neem dus baie ruimte in beslag en beperk die kapasiteit. Maar dit was beslis beter as aflos- en vertragingslyne vir hierdie tipe ewekansige geheue.
• In 1969 kom die eerste RAM's wat met Intel-halfgeleiers geskep is. Met skyfies soos die 3101 64-bis. Die volgende jaar het hy aangebied DRAM geheue van 1 KB (chip 1103), wat die fondamente lê van die huidige geheue vir ewekansige toegang. In werklikheid sou DRAM die standaard word, dus het die uitvinding van IBM die bedryf oorgeneem.
• Jare later sou hulle steeds miniatuur gehou word, met skyfies met groter kapasiteit en prestasie, totdat die SIPP's en DIP's weggegooi is om die huidige te gebruik. SIMM-modules (Single In-line Memory Module), dit wil sê modules met alle kontakte aan die een kant. Dit het dit maklik gemaak om die RAM te verander en dit by te voeg asof dit uitbreidingskaarte was.
• In die laat 80's het verwerkertegnologie verwerkers baie vinniger gemaak as RAM's, wat gelei het tot beduidende knelpunte. Dit was nodig om die bandbreedte en toegangsnelheid van die agtergeblewe geheue-skyfies te verhoog.
• Talle tegnologieë het begin aankom om hierdie bottelnek te minimaliseer, soos FPM RAM (Fast Page Mode RAM) tegnologie, geïnspireer deur die Burst Mode van Intel 80486. 'n Adresseringsmodus wat toegang verbeter, met toegangstye van 70 of 60 ns.
• EDORAM, Uitgebreide data-uitvoer, sou in 1994 met toegangstye van 40 of 30 ns plaasvind. 'N Verbetering hierop gebaseer was die BEDO, Burst EDO, wat 'n verbetering van 50% bo die EDO behaal het.
• die vinniger herinneringe dit was dié van mikroverwerkers, soos selgebaseerde registers SRAM (Static RAM). Maar dit is buitengewoon duur om groot vermoëns by hulle te bereik, en dit was dus nie prakties nie, ondanks die geweldige prestasie wat hulle het. Daarom is hulle na klein buffers of baie klein SVE-registers verplaas. Om hierdie rede was die EDO, BEDO, FPM nog steeds van die DRAM-tipe.
• In 1992 skep Samsung die eerste kommersiële skyfie SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), die huidige standaard.
• Van hier af was alle RAM's gebaseer op SDRAM-geheueselle. Een van die eerstes wat verskyn het, was die Rambus van Intel, wat sonder pyn of glorie geslaag het voor die goedkoper SDR RAM (Single Data Rate RAM).
• Om die prestasies van die vorige te verbeter en nie die prys te verhoog soos in die geval van Rambus nie, die DDR sou arriveer (Dubbele datatempo). DDR het toegelaat om op twee kanale gelyktydig in elke kloksiklus oor te dra, wat die prestasie van SDR verdubbel het.
• En van die DDR weet u hoe die geskiedenis voortgegaan het met die verskyning van die DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... maar dit was nie genoeg nie

Rekenaarkunde vereis al hoe meer prestasie. Die HDD's het na SSD's ontwikkel baie vinniger. En mikroverwerkers het hul eie vinnige herinneringe tussen funksionele eenhede en RAM ingesluit. Op hierdie manier kan hulle data en instruksies laai vir baie meer onmiddellike toegang in plaas daarvan om elke keer as hulle iets nodig het, direk na RAM te gaan.

Hierdie herinneringe waarna ek verwys, is kasgeheue, 'n buffer wat dien as 'n buffer tussen die SVE en RAM. Daar moet gesê word dat u in die verlede kasmodules soos RAM kon koop, en dat u dit sou kon byvoeg as u 'n span wou hê. Iets soos die ou coprocessors of FPU's, wat nie in die CPU-chip self geïntegreer was nie. Maar met verloop van tyd is hulle in die verwerkerpakket self geïntegreer (sien byvoorbeeld die Intel Pentium Pro) en word hulle uiteindelik deel van dieselfde IC as in die huidige mikroverwerkers.

Hierdie geheue groei in vlakke, soos die huidige L1 (verenig of apart vir instruksies / data), die verenigde L2, die L3, ens. En nie net dat daar buite die mikroprosessor ook gewerk word om toegang tot data en instruksies, soos Intel Octant-modules en ander soorte buffers, te versnel nie, maar dit is 'n ander verhaal ...

DDR SDRAM

Nadat u u op die agtergrond geplaas het, ken u reeds die pad wat gevolg is tot en met die aankoms van die huidige DDR SDRAM. Nou gaan ons die tipes wat bestaan ​​en hul eienskappe sien. Daar moet gesê word dat in vergelyking met die Intel Pentium 4 wat hoofsaaklik hul RAMBUS gebruik het, was die AMD Athlon die eerste om die goedkoper DDR te ondersteun. Gekonfronteer met die verkope en prestasie van AMD-gebaseerde rekenaars, moes Intel ook DDR aanneem ...

Tipes

Volgens die DDR-weergawe

die DDR weergawes laat uiteenlopende opbrengste toe:

• DDR: PC-xxxx dui die bandwydte van die module aan, as dit byvoorbeeld PC-1600 is, wat die gevolg is van die vermenigvuldiging van 100.000.000 hz (100 MHz bus) x 2 (synde Dual Data Rate) x 8 bytes = 1600 MB / s of 1.6 GB / s oordrag.
  • DDR-200 (PC-1600): met 100 MHz bus en 200 MHz I / O. Die naam is afkomstig van die oordrag van 1600 MB / s of 1.6 GB / s.
  • DDR-266 (PC-2100): met 133 Mhz bus en 266 Mhz I / O. Met oordragkapasiteit van 2.1 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): met 166 Mhz bus en 333 Mhz I / O. Met 'n oordragkapasiteit van 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): met 200 Mhz bus en 400 Mhz I / O. Met 'n totaal van 3.2 GB / s maksimum oordrag.
• DDR2: werk met 4 bisse per siklus, dit wil sê 2 gaan en 2 terug. Dit verbeter die potensiaal van die vorige DDR1.
  • Van DDR2-333 (PC2-2600): dit werk met 100 Mhz basisbus, met 166 Mhz I / O, wat dit 'n oordragvermoë van 2.6 GB / s gee. 10 ns toegangstyd.
  • Tot DDR2-1200 (PC2-9600): die bus kan opgaan tot 300 MHz, 600 MHz vir I / O en 9.6 GB / s-oordrag. 3,3ns toegangstyd.
• DDR3: laat hoër oordragspoed en werksnelheid toe in vergelyking met DDR2, hoewel die vertragingstydperk hoër is.
  • Vanaf DDR3-1066 (PC3-8500): 133 MHz-bus, 533 MHz I / O, 8.5 GB / s-oordragte. 7.5 ns toegangstyd.
  • Tot DDR3-2200 (PC3-18000): 350 MHz-bus, 1100 MHz I / O en 18 GB / s-oordragte. 3.3 ns toegangstyd.
• DDR4: laer toevoerspanning en hoër oordragstempo in vergelyking met die vorige. Ongelukkig het dit 'n hoër vertraging, wat die prestasie verminder, al is dit gelyk.
  • Vanaf DDR4-1600 (PC4-12800): met 'n 200 Mhz-basisbus, 1600 Mhz I / O en 12.8 GB / s-oordragte.
  • Tot DDR4-2666 (PC4-21300): met 333 Mhz-basisbus, 2666 Mhz I / O en 21.3 GB / s-oordragte.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: die nabye toekoms.

Volgens die tipe module

Die SIMM-modules het ontwikkel tot huidige DIMM's, wat verdeel word in:

• DIMM (Dual In-Line Memory Module): 'n geheue-module met kontakte aan beide kante, wat 'n groter aantal kontakte moontlik maak. Dit is diegene wat die rekenaars gebruik.
• SO-DIMM (klein omtrek DIMM)- Dit is 'n verkorte weergawe van gewone DIMM's, dit wil sê korter modules vir kleiner rekenaars. Dit word gebruik in notaboekrekenaars, moederborde vir miniPC's met klein vormfaktore soos mini-ITX, ens.

Of dit nou DIMM's of SO-DIMM's is, hulle kan verskillende kapasiteite, eienskappe en soorte hê soos hierbo gesien. Dit verander niks nie.

Volgens die kanale

RAM geheue modules gegroepeer kan word met een of meer busse:

• Enkele geheue kanaal: alle geheue-modules is gegroepeer in een enkele gleufbank en deel dieselfde bus.
• Dubbele geheuekanaal- Het twee afsonderlike geheuebanke op die moederbord. Die modules kan in hierdie twee kanale ingevoeg word, met twee afsonderlike busse, wat groter bandwydte en dus beter werk bied. As u byvoorbeeld 'n APU of 'n Intel met 'n geïntegreerde GPU het, kan dit groot voordele oplewer deur die CPU MMU toegang tot een bus te gee terwyl die GPU-geheue-beheerder toegang tot die ander verkry sonder om tussen die twee in te meng ...
• Quad Memory ChannelAs die toegangsvereistes baie hoër is, is dit moontlik om moederborde met vier kanale te vind, hoewel vier kanale nie altyd die verwagte prestasie bied as hierdie kapasiteit nie regtig benut word nie.

latency

Ten slotte, as u u RAM wil uitbrei, is daar 'n reeks funksies, afgesien van wat reeds gesien is, wat u kan verwar wanneer u die regte een koop. ek bedoel die latensies, die van die CAS, RAS, ens. Wat die spanning en die tipe module betref, die waarheid is dat dit afhang van die verenigbaarheid van u moederbord en die gekose geheue. Lees die handleidings van u moederbord om te weet watter geheue u skyfiestel ondersteun en watter tipe module u het.

U kan ook kyk na die geheuemodule of modules wat u reeds geïnstalleer het om te weet hoe u 'n soortgelyke module kan bekom om dit uit te brei, en dat dit dieselfde eienskappe het en versoenbaar is.

Die spoed van 'n RAM hou altyd verband met twee faktore, een is die klokfrekwensie en die ander is latensie. Latency is die tyd wat dit neem om toegang te verkry (skryf of lees). En daar kan dieselfde tipe module wees met verskillende latensies, en dit is hier waar gebruikers verward is deur te glo dat as hulle 'n module met 'n ander latency installeer, dit nie versoenbaar is nie, of dit beïnvloed of nie ... wat ek hier gaan probeer verduidelik.

Eerstens moet jy wees duidelik oor hoe RAM werkWanneer dit nodig is om toegang te verkry tot 'n bepaalde geheue-blok, dit wil sê 'n gedeelte geheue waar data gestoor word, word die geheue in rye en kolomme versprei. Deur die toepaslike ry- en kolomkeuse-reëls te aktiveer, kan u skryf of lees wat u wil. Maar om hierdie toegangsoperasies te laat plaasvind, moet hulle 'n paar siklusse deurloop om aksies uit te voer wat die operasie vertraag. Dit is latensie.

Hoe weet ek die vertraging van 'n module? Wel, u het dalk opgemerk dat die modules 'n puntetype 16-18-18-35 of soortgelyk het, dit is die laatstyd in nanosekondes. Elke getal het sy betekenis volgens die posisie wat dit inneem:

• 16: Die eerste waarde kan ook as CL- of CAS-latensie voorkom, dit dui ongeveer die tyd aan tussen die verwerker wat data van RAM vra en dit opspoor en stuur.
• 18: Die tweede getal kan gevind word as TRCD of RAS tot CAS Latency, hierdie getal stel die tyd voor tussen die ligging en aktivering van 'n geheuelyn (RAS) en 'n kolom (CAS), onthou dat die geheue georganiseer is asof dit van 'n skaakbord.
• 18: Die derde nommer kan gevind word as TRP of RAS Precharge en verwys na die tyd wat dit vir geheue neem om 'n lynbreuk te maak, dit wil sê om die datalyn wat u tans gebruik te deaktiveer en 'n nuwe lyn te aktiveer.
• 35: Laastens dui die vierde waarde aan wat kan verskyn as TRAS, Active of Active om te herlaai. Stel die tyd voor om te wag voordat geheue 'n nuwe toegang tot die data kan maak.

Wanneer hoe laer die getalle, hoe beterso vinniger sal dit wees. As u 'n DDR4-module met 'n CL11- en 'n CL9-module het, sal dit ongetwyfeld baie vinniger wees.

Kan u modules met verskillende latensies meng?

Dit is waar dit vandaan kom die vraag van die eeu, en die verwarring van baie gebruikers. Die antwoord is ja. As u 'n DDR4-module het, met dieselfde klokfrekwensie, maar met 'n spesifieke CL op u rekenaar geïnstalleer, en u koop 'n ander met dieselfde eienskappe, maar met 'n ander CL, maak dit nie saak nie. Dit sal werk, hulle sal nie onversoenbaar wees nie, u span sal dit nie verwerp nie. Latency is soos kapasiteit of handelsmerk, dit kan verskil tussen modules sonder dat iets gebeur.

So? Die enigste ding dat u miskien nie optimale prestasie gaan bereik nie, of dalk sal dit 'n bietjie daal, afhangende van u keuse. Ek sal dit aan u verduidelik met 'n voorbeeld. Stel u 'n praktiese saak voor, dat u 'n Kingston DDR4 8GB 2400Mhz-module en CL14 op u rekenaar geïnstalleer het. Maar u wil u RAM uitbrei en 'n Corsair DDR4 8GB teen 2800 MHz en CL16 koop. U sal twee modules hê wat ten volle versoenbaar is, u span sal dit verdra en nie ophou werk nie. U sal 16 GB RAM werk. Maar ... verskeie dinge kan gebeur:

1. Albei RAM-modules verlaag hul frekwensie tot standaardprofiele van die JEDEC-standaard, soos 2133 MHz. Dit wil sê dat u geheue ietwat stadiger sou word deur die klokfrekwensie en dus die oordragstempo daarvan te verminder.
   
2. 'N Ander opsie is dat die module ooreenstem met die bestaande module in latensie en frekwensie. In hierdie geval, in plaas van 2800 Mhz, sal albei op 2400Mhz en op die hoogste CL werk.

Wanneer sou u probleme ondervind? As u Dual Channel of Quad Channel gebruik. In sulke gevalle is dit beter dat u identiese modules koop wat die kenmerke betref (kapasiteit en handelsnaam van die vervaardiger kan verskil).

Hoeveel RAM benodig ek?

Wel, dit is 'n opsomming hang af van die behoeftes van elke gebruiker. As u byvoorbeeld kantoorprogrammatuur gaan gebruik, blaai, ens., Is 4-8 GB miskien genoeg. Maar as u wil speel, het u miskien 8-16GB nodig. As u verskeie virtuele masjiene gaan implementeer, benodig u dalk 32 GB of meer ... dit is iets baie persoonliks. Daar is geen towerformule vir hoeveel u benodig nie.

Dit is baie belangrik om die aanbevole vereistes van die sagteware wat u gereeld gaan gebruik om u hardeware goed te kies, te sien ...

Daar is 'n formule wat u help om 'n minimum basisgeheue te kies om nie minder te installeer as wat u behoort te doen nie. En gaan deur vermenigvuldig 2 GB vir elke kern of kern wat u SVE het. As u dus 'n quadcore het, moet u ten minste 8 GB hê.