Vrste RAM-a: sve što trebate znati o glavnoj memoriji

La RAM memorija računara je jedan od najvažnijih i najpriželjnijih elemenata, jer donosi brzinu vašem sistemu. Pored toga, postoji mnogo vrsta RAM-a, a svaki ima određene karakteristike koje korisnik mora nadgledati kako bi znao je li modul kompatibilan ili nije s njihovom opremom ili će pružiti manje ili više performansi. Mnoge od ovih tehničkih karakteristika potpuno su nepoznate većini korisnika.

Stoga ću vam u ovom članku pokazati sve što trebate znati o RAM memoriji, tako da sljedeći put kada kupite modul za proširenje memorije računara on za vas neće imati tajni. Ako želiš postati pravi "stručnjak" za pamćenje Tip RAM-a, nastavi čitati ...

Malo istorije

Pozadina

u računari trebaju memoriju za pohranu programa (podataka i uputa). U početku su računari 30-ih koristili bušilice. Bili su to listovi kartona ili drugog materijala s rupama izrađenim strateški tako da ih je računar mogao protumačiti kao binarni kod. Na taj način su programi učitani. Upravo je žena smislila ove bušotine Ada Lovelace (Ada Bajron). Ada je smatrana kao prvi programer povijesti, za njegov rad na stvaranju korisnog čuvenog analitičkog motora Charlesa Babbagea.

Mašine su se malo po malo razvijale. Dolaskom ENIAC-a, 1946, koristio se vakuumski ventili graditi sjećanja s japankama. Ovi ventili stvarali su mnoge probleme zbog svoje nepouzdanosti, arhitektura im je bila slična žaruljama i tako su izgarali, pa su ih morali često mijenjati. Pored toga, grijali su se i trošili velike količine energije.

Trebalo je nešto drugačije Elektronski ako ste željeli napredovati. 1953. godine počele su se koristiti feritne uspomene. I tek 1968. godine IBM je dizajnirao prva memorija zasnovana na poluvodičima. Ova solid state memorija riješila je probleme prethodnih, pružajući veću pouzdanost, trajnost i brže. Imao je 64-bitni kapacitet, ali najzanimljivije je da su prvi memorijski čipovi bili ovdje.

Za veći dio istorije, različiti formati memorije, kao što su magnetske trake, diskete, optički mediji (CD, DVD, ...), prvi magnetni tvrdi diskovi (HDD), poluvodičke memorije (SSD, RAM, registri, međuspremnik / predmemorija, ROM, ...) itd.

U ovom trenutku mora se reći da je u prošlosti samo jedan nivo memorije. Centralno sjećanje koje je bilo mjesto gdje je bio program. No kako je računarstvo evoluiralo, uključene su i druge programibilne memorije različitih vrsta sve do pojave brzih memorija poput RAM-a.

Dolazak RAM-a

Kada je RAM došao, računari su počeli imati dva nivoa memorije. S jedne strane postojala je memorija većeg kapaciteta, niže brzine i jeftinije, kao sekundarna memorija. Ova sekundarna memorija je tvrdi disk, koji je trenutno evoluirao od magnetnih tvrdih diskova (HDD), do trenutnih čvrstih diskova zasnovanih na poluvodičima ili SSD-ovima.

Dok je glavna ili primarna memorija je ono što nazivamo RAM-om (Random Access Memory ili Random Access Memory). Ova memorija je nekoliko puta brža od sekundarne memorije, ali je njen kapacitet znatno niži, jer je njena cijena veća i nije bilo praktično imati vrlo velike kapacitete.

Dopunjavajući sekundarnu memoriju velikog kapaciteta za pohranu naših programa i podataka, bržom među memorijom između sekundarne i procesorske jedinice, može se osigurati dodatna brzina bez žrtvovanja velikog kapaciteta. U RAM-u će ići učitavanje uputa i podataka iz pokrenutih procesa ili programa tako da im CPU može pristupiti bez pristupa sekundarnoj memoriji, što bi bilo mnogo sporije.

Takođe, RAM je vrsta isparljiva memorija Sadržaj gubi ako se isključi napajanje. Ne bi bilo praktično imati samo ovu vrstu memorije, jer svaki put kad bi se oprema isključila, sve bi bilo izgubljeno. Zbog toga su sekundarna sjećanja i dalje tako potrebna. To su trajna sjećanja koja ne trebaju stalno napajanje za pohranu vrijednosti.

Ako volite historiju, RAM vremenska crta sažeto je:

• Jedna od prvih RAM memorija bila je ona magnetno jezgro iz 1949. Svaki komad bio je pohranjen u toroidu od feromagnetskog materijala. Svaki je komad bio promjera nekoliko milimetara, što je zauzimalo puno prostora i ograničavalo je kapacitet. Ali to je definitivno bilo bolje od releja i kašnjenja za ovu vrstu memorije s slučajnim pristupom.
• 1969. će doći prve RAM memorije stvorene sa Intelovim poluprovodnicima. Sa čipovima poput 3101 64-bitne. Sledeće godine je predstavio DRAM memorija od 1 KB (čip 1103), postavljajući temelje trenutnim memorijama sa slučajnim pristupom. U stvari, DRAM će postati standard, pa je IBM-ov izum preuzeo industriju.
• Godinama kasnije nastavili bi se minijaturizirati, čipovima sve većeg kapaciteta i performansi, sve dok SIPP-ovi i DIP-ovi nisu počeli odbacivati ​​da bi počeli koristiti sadašnje. SIMM moduli (Single In-line Memory Module), odnosno moduli sa svim kontaktima na jednoj strani. To je olakšalo promjenu RAM-a i njihovo dodavanje kao da su kartice za proširenje.
• Krajem 80-ih, procesorska tehnologija učinila je procesore mnogo bržim od RAM-a, što je dovelo do značajnih rezultata uska grla. Bilo je potrebno povećati propusnost i brzinu pristupa zaostalih memorijskih čipova.
• Brojne tehnologije počeo je stizati kako bi smanjio ovo usko grlo, kao što je FPM RAM (Fast Page Mode RAM) tehnologija, inspirisana Burst Modeom Intel 80486. Način adresiranja koji je poboljšao pristup, sa vremenima pristupa od 70 ili 60 ns.
• EDORAM, o Prošireni izlaz podataka, došao bi 1994. godine sa vremenima pristupa od 40 ili 30 ns. Poboljšanje zasnovano na ovome je BEDO, Burst EDO, postigavši ​​50% poboljšanje u odnosu na EDO.
• u brže uspomene to su bili mikroprocesori, poput registara zasnovanih na ćelijama SRAM (Static RAM). Ali oni su izuzetno skupi za postizanje sjajnih sposobnosti s njima, pa nisu bili praktični unatoč ogromnim performansama koje imaju. Zbog toga su prebačeni u male međuspremnike ili vrlo male CPU registre. Iz tog razloga, EDO, BEDO, FPM, i dalje su bili tipa DRAM.
• 1992. godine Samsung je stvorio prvi komercijalni čip SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), trenutni standard.
• Od sada su se sve RAM memorije temeljile na SDRAM memorijskim ćelijama. Jedan od prvih koji se pojavio bio je Rambus od Intela, koji je bez muke i slave prošao ispred jeftinije SDR RAM (Single Data Rate RAM).
• Da poboljša performanse prethodnih i ne podiže cijenu kao u slučaju Rambusa, DDR bi stigao (Dvostruka brzina prenosa podataka). DDR je omogućio prijenos na dva kanala istovremeno u svakom taktu, udvostručujući performanse SDR-a.
• A iz DDR-a znate kako se povijest nastavila s pojavom DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... ali nije bilo dovoljno

Računarstvo zahtijeva sve više i više performansi. The HDD-ovi su evoluirali u SSD-ove mnogo brže. I mikroprocesori su počeli uključivati ​​vlastite brze memorije između funkcionalnih jedinica i RAM-a. Na taj način mogu ih učitati podacima i uputama za mnogo neposredniji pristup, umjesto da moraju ići ravno u RAM svaki put kad im nešto zatreba.

Ova sjećanja na koja se pozivam jesu keš memorija, međuspremnik koji djeluje kao međuspremnik između CPU-a i RAM-a. Mora se reći da ste u prošlosti mogli kupiti predmemorijske module poput RAM-a i da ste ih mogli dodavati ako želite u svoj tim. Nešto poput starih koprocesora ili FPU-ova, koji nisu bili integrirani u sam CPU čip. Ali s vremenom su integrirani u sam procesorski paket (vidi na primjer Intel Pentium Pro) i konačno postaju dio iste IC kao i u trenutnim mikroprocesorima.

Ove keš memorije rastu u nivoima, kao što su trenutni L1 (objedinjeni ili zasebni za upute / podatke), objedinjeni L2, L3 itd. I ne samo to, izvan mikroprocesora se radi i na neki način da se ubrza pristup podacima i uputstvima, poput Intel Octant modula i drugih vrsta međuspremnika, ali ovo je druga priča ...

DDR SDRAM

Smjestivši vas u drugi plan, vi već znate put kojim ste išli do dolaska trenutni DDR SDRAM. Sada ćemo vidjeti vrste koje postoje i njihove karakteristike. Moramo reći da su u poređenju sa Intel Pentiumom 4 koji je uglavnom koristio RAMBUS, AMD Athlon prvi podržali jeftiniji DDR. Suočen s prodajom i performansama računara zasnovanih na AMD-u, Intel je bio prisiljen usvojiti i DDR ...

Vrste

Prema DDR verziji

u DDR verzije dopusti različit povratak:

• DDR: PC-xxxx označava širinu pojasa modula, ako je na primjer PC-1600, to je rezultat množenja 100.000.000 hz (sabirnica od 100 MHz) x 2 (dvostruka brzina prenosa podataka) x 8 bajtova = 1600 MB / s ili 1.6 GB / s transfer.
  • DDR-200 (PC-1600): sa sabirnicom od 100 MHz i I / O. Ime mu dolazi iz prenosa od 200 MB / s ili 1600 GB / s.
  • DDR-266 (PC-2100): sa sabirnicom od 133 MHz i I / O. Sa prenosnim kapacitetom od 266 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): sa sabirnicom od 166 MHz i I / O. S prijenosnim kapacitetom od 333 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): sa sabirnicom od 200 MHz i I / O. Sa maksimalno 400 GB / s prijenosa.
• DDR2: radi s 4 bita po ciklusu, odnosno 2 puta i 2 natrag. To poboljšava potencijal prethodnog DDR1.
  • Od DDR2-333 (PC2-2600): radi sa osnovnom magistralom od 100 MHz, sa I / O od 166 MHz, što mu daje prenosni kapacitet od 2.6 GB / s. Vrijeme pristupa 10 ns.
  • Do DDR2-1200 (PC2-9600): magistrala ide do 300 MHz, 600 MHz za I / O i 9.6 GB / s prijenosa. 3,3ns vrijeme pristupa.
• DDR3: omogućava veću brzinu prijenosa i radnu brzinu u odnosu na DDR2, iako je latencija veća.
  • Od DDR3-1066 (PC3-8500): sabirnica od 133 MHz, I / O od 533 MHz, prijenosi od 8.5 GB / s. Vrijeme pristupa od 7.5 ns.
  • Do DDR3-2200 (PC3-18000): sabirnica od 350 MHz, I / O od 1100 MHz i prijenosi od 18 GB / s. 3.3 ns pristupno vrijeme.
• DDR4: niži napon napajanja i veća brzina prijenosa u odnosu na prethodne. Nažalost, ima veću latenciju, što smanjuje njegove performanse pod jednakim uvjetima.
  • Od DDR4-1600 (PC4-12800): sa osnovnom sabirnicom od 200 MHz, Ulazno-izlaznom mrežom od 1600 MHz i prijenosima od 12.8 GB / s.
  • Do DDR4-2666 (PC4-21300): sa osnovnom sabirnicom od 333 MHz, I / O od 2666 MHz i prijenosima od 21.3 GB / s.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: bliska budućnost.

Prema vrsti modula

u SIMM moduli evoluirali su do trenutnih DIMM-ova, koji se dijele na:

• DIMM (dvostruki linijski memorijski modul): memorijski modul s kontaktima s obje strane, koji omogućava veći broj kontakata. Njih koriste stolni računari.
• SO-DIMM (DIMM s malim obrisima)- Ovo je smanjena verzija uobičajenih DIMM-ova, odnosno kraćih modula za manje računare. Koriste se u prenosnim računarima, matičnim pločama za miniPC-ove sa malim faktorima oblika kao što su mini-ITX itd.

Bez obzira jesu li DIMM-ovi ili SO-DIMM-ovi, oni mogu biti različitih kapaciteta, karakteristika i tipova koji su gore navedeni. Ovo ne mijenja ništa.

Prema kanalima

RAM memorijski moduli mogu se grupirati s jednim ili više autobusa:

• Jedan memorijski kanal: svi memorijski moduli su grupirani u jednu banku utora, dijeleći istu sabirnicu.
• Dvostruki memorijski kanal- Na matičnoj ploči imate dvije odvojene banke memorijskih utora. Moduli se mogu umetnuti u ova dva kanala, sa dvije odvojene magistrale, pružajući veću propusnost, a time i performanse. Na primjer, ako imate APU ili Intel s integriranim GPU-om, to bi moglo donijeti velike koristi dopuštajući CPU-u MMU pristup jednoj sabirnici, dok GPU memorijski kontroler pristupa drugoj bez ometanja između njih ...
• Quad Memory ChannelKada su zahtjevi za pristup mnogo veći, moguće je pronaći matične ploče s četiri kanala, iako posjedovanje četiri kanala ne pruža uvijek očekivane performanse ako se taj kapacitet stvarno ne koristi.

Latencija

Konačno, kada želite proširiti svoju RAM memoriju, postoji niz funkcija, osim onoga što je već viđeno, koje vas mogu zbuniti kada kupujete pravu. mislim latencije, CAS-a, RAS-a itd. Što se tiče napona i vrste modula, istina je da će to ovisiti o kompatibilnosti vaše matične ploče i odabranoj vrsti memorije. Trebali biste pročitati priručnike matične ploče da biste znali koju memoriju podržava vaš čipset i koju vrstu modula imate.

Također možete pogledati memorijski modul ili module koje ste već instalirali da biste znali kako nabaviti sličan modul da biste ga proširili i da li je istih karakteristika i kompatibilan.

Brzina RAM-a uvijek je povezana s dva faktora, jedan je frekvencija takta, a druga je kašnjenje. Latencija je vrijeme potrebno za pristup (pisanje ili čitanje). A može postojati isti tip modula s različitim latencijama, i tu su korisnici zbunjeni vjerujući da ako instaliraju modul s drugačijom latencijom neće biti kompatibilan ili će utjecati ili ne ... To jest šta ću pokušati razjasniti ovdje.

Prvo morate biti jasan kako RAM radiKada je potreban pristup određenom memorijskom bloku, odnosno dijelu memorije u kojem su pohranjeni podaci, memorija se raspoređuje u redove i stupce. Aktiviranjem odgovarajućih linija za odabir redaka i stupaca možete pisati ili čitati sve što želite. Ali da bi se ove pristupne operacije dogodile, trebaju proći nekoliko ciklusa da izvrše radnje koje odgađaju operaciju. To je kašnjenje.

Kako mogu znati kašnjenje modula? Pa, možda ste primijetili da moduli imaju tip oznake 16-18-18-35 ili slično, to su kašnjenja u nanosekundama. Svaki broj ima svoje značenje prema položaju koji zauzima:

• 16: Prva vrijednost može se pojaviti i kao CL ili CAS Latency, otprilike označava vrijeme koje prolazi između procesora koji traži podatke iz RAM-a i on ih locira i šalje.
• 18: Drugi broj se može naći kao TRCD ili RAS do CAS Latency, ovaj broj predstavlja vrijeme između lokacije i aktiviranja memorijske linije (RAS) i stupca (CAS), imajte na umu da je memorija organizirana kao da je od šahovska ploča.
• 18: Treći broj može se naći kao TRP ili RAS prednapuna i odnosi se na vrijeme potrebno za memoriju za prekid linije, odnosno za deaktiviranje podatkovne linije koju trenutno koristite i aktiviranje nove linije.
• 35: Konačno, četvrta vrijednost pokazuje ono što se može pojaviti kao TRAS, aktivno ili aktivno za prednapunjenje. Predstavlja vrijeme čekanja prije nego što memorija može ponovno pristupiti podacima.

Kada što su niži brojevi, to bolješto brže bude. Ako imate DDR4 modul s CL11 i CL9 modulom, ovaj će bez sumnje biti mnogo brži.

Možete li miješati module s različitim latencijama?

Odavde dolazi pitanje vijeka, i zbunjenost mnogih korisnika. Odgovor je da. Ako imate DDR4 modul, s istom taktnom frekvencijom, ali s određenim CL-om instaliranim na računaru, a kupite drugi s istim karakteristikama, ali s drugim CL-om, nije važno. Uspjet će, oni neće biti nekompatibilni, vaš tim to neće odbiti. Latencija je poput kapaciteta ili marke, može se razlikovati između modula, a da se ništa ne dogodi.

Onda? Jedino što možda nećete dobiti optimalne performanse ili će se možda malo sniziti ovisno o vašem izboru. Objasnit ću vam to na primjeru. Zamislite praktičan slučaj, da imate instaliran Kingston DDR4 modul od 8 GB na 2400 MHz i CL14 na računaru. Ali želite proširiti svoju RAM memoriju i kupiti Corsair DDR4 8 GB na 2800 MHz i CL16. Imali biste dva modula koji su u potpunosti kompatibilni, vaš tim će to tolerirati, neće prestati raditi. Imali biste 16 GB RAM-a. Ali ... moglo bi se dogoditi nekoliko stvari:

1. Oba RAM modula smanjuju svoju frekvenciju na zadane profile JEDEC standarda, poput 2133 MHz. Odnosno, vaša bi memorija postala nešto sporija smanjenjem takta, a time i brzine prijenosa.
   
2. Druga opcija je da modul odgovara postojećem modulu u kašnjenju i učestalosti. U ovom slučaju, umjesto 2800 MHz, oba bi radila na 2400 MHz i na najvišem CL-u.

Kada biste imali problema? Kada koristite dvokanalni ili četvorokanalni kanal. U tim slučajevima je bolje da kupite identične module u pogledu karakteristika (kapacitet i marka proizvođača mogu se razlikovati).

Koliko RAM-a mi treba?

Pa, sumirajući ovo ovisi o potrebama svakog korisnika. Na primjer, ako ćete koristiti uredski softver, pregledavati itd., Možda je dovoljno 4-8 GB. Ali ako želite igrati, možda vam treba 8-16 GB. Ako ćete implementirati nekoliko virtualnih mašina, možda će vam trebati 32 GB ili više ... to je nešto vrlo lično. Ne postoji čarobna formula za koliko vam treba.

Vrlo je važno vidjeti preporučene zahtjeve softvera koji ćete redovito koristiti da biste dobro odabrali svoj hardver ...

Postoji formula koja vam pomaže u odabiru minimalne osnovne memorije, kako ne biste instalirali manje nego što biste trebali. I prolazi pomnožite 2 GB za svaku jezgru ili jezgru koju ima vaš CPU. Stoga, ako imate quadcore, trebali biste imati najmanje 8 GB.