RAM-i tüübid: kõik, mida peate teadma põhimälu kohta

La RAM arvuti on üks olulisemaid ja ihaldatumaid elemente, kuna see toob teie süsteemile kiirust. Lisaks on palju RAM-i tüüpe ja kõigil neist on teatud omadused, mida kasutaja peab jälgima, et teada saada, kas moodul on nende seadmetega ühilduv või mitte, või annab see rohkem või vähem jõudlust. Paljud neist tehnilistest omadustest on enamikule kasutajatele täiesti tundmatud.

Seetõttu näitan selles artiklis teile kõike, mida peate teadma RAM-mälu kohta, nii et järgmine kord, kui ostate mooduli arvuti mälu laiendamiseks, ei oleks sellel teie jaoks saladusi. Kui sa tahad saada tõeliseks mälu "eksperdiks" RAM-i tüüp, lugege edasi ...

Vähe de historia

Taust

The arvutid vajavad mälu programmide (andmed ja juhised) salvestamiseks. Alguses kasutasid 30. aastate arvutid perfokaarte. Need olid papist või muust materjalist lehed, mille augud olid tehtud strateegiliselt, nii et arvuti saaks neid auke tõlgendada kahendkoodina. Nii laaditi programme. Täpselt need perfokaardid mõtles välja naine Ada LovelaceAda Byron. Adat peeti esimene programmeerija ajaloo eest, tema töö eest Charles Babbage'i kuulsa analüüsimootori kasulikuks muutmisel.

Tasapisi arenesid masinad edasi. ENIAC saabumisega, 1946. aastal, kasutas ta vaakumklapid ehitada mälestused plätudega. Need ventiilid tekitasid oma ebausaldusväärsuse tõttu palju probleeme, nende arhitektuur sarnanes lambipirnidega ja põlesid niimoodi läbi, nii et neid tuli sageli vahetada. Lisaks soojendati neid ja tarbiti suures koguses energiat.

Aastal oli vaja midagi muud Elektrooniline kui tahaksid edasi liikuda. 1953. aastal hakati kasutama ferriidimälestusi. Ja alles 1968. aastal kujundas IBM selle esimene pooljuhtpõhine mälu. See tahkismälu lahendas eelmiste probleemid, pakkudes suuremat töökindlust, vastupidavust ja kiiremini. Sellel oli 64-bitine maht, kuid kõige huvitavam on see, et esimesed mälukiibid olid siin, et jääda.

Suure osa ajaloost erinevad mäluvormingud, näiteks magnetlindid, disketid, optilised andmekandjad (CD, DVD,…), esimesed magnetilised kõvakettad (HDD), pooljuhtmälud (SSD, RAM, registrid, puhver / vahemälu, ROM jne) jne.

Siinkohal tuleb öelda, et varem ainult üks mälu tase. Keskne mälu, mis oli seal, kus programm oli. Kuid arvutite arenedes lisati ka muid erinevat tüüpi programmeeritavaid mälusid kuni selliste kiirete mälude ilmumiseni nagu RAM.

RAMi saabumine

Kui RAM tuli, hakkas arvutitel olema kaks mälu. Ühelt poolt oli mälu suurema mahutavusega, väiksema kiirusega ja odavam, nagu sekundaarne mälu. See sekundaarne mälu on kõvaketas, mis on praegu arenenud magnetilistest kõvaketastest (HDD) praegusteks pooljuhtidel või SSD-del põhinevateks tahkis-kõvaketasteks.

Kuigi põhi- või esmane mälu on see, mida me nimetame RAM-iks (Pöördmälu või Pöördmälu). See mälu on mitu korda kiirem kui sekundaarmälu, kuid selle maht on tunduvalt madalam, kuna selle hind on kõrgem ja väga suure mahutavusega ei olnud otstarbekas.

Täiendades suure mahutavusega sekundaarmälu meie programmide ja andmete salvestamiseks koos sekundaarmooduli ja töötleva üksuse vahelise kiirema vahemäluga, on võimalik pakkuda lisakiirust suurt võimsust ohverdamata. RAM-is nad lähevad juhiste ja töötavate protsesside või programmide andmete laadimine nii et protsessor saaks neile juurde pääseda ilma sekundaarmällu pöördumata, mis oleks palju aeglasem.

Samuti on RAM teatud tüüpi kõikuv mälu Toiteallika eemaldamisel kaotab see sisu. Ainult seda tüüpi mälu ei oleks otstarbekas, sest iga kord, kui seade välja lülitatakse, läheks kõik kaotsi. Seetõttu on sekundaarsed mälestused endiselt nii vajalikud. Need on püsimälud, mille väärtuste salvestamiseks ei pea olema pidevat toiteallikat.

Kui teile meeldib ajalugu, siis RAM-i ajaskaala Kokkuvõte on:

• Üks esimesi RAM-mälu oli magnetiline südamik 1949. Iga bitti hoiti ferromagnetilise materjali toroidis. Iga tükk oli mõne millimeetri läbimõõduga, seega võttis see palju ruumi ja piiras mahtu. Kuid see oli kindlasti parem seda tüüpi vabamälumälu releedest ja viivitusliinidest.
• 1969. aastal tulevad esimesed Inteli pooljuhtidega loodud RAM-id. Kiipidega nagu 3101 64-bitine. Järgmisel aastal esitles ta DRAM-mälu 1 KB (kiip 1103), pannes aluse praegustele juhusliku juurdepääsuga mäludele. Tegelikult muutuks DRAM standardiks, nii et IBMi leiutis oli selle valdkonna üle võtnud.
• Aastaid hiljem jätkati nende miniatuurimist, suurendades läbilaskevõime ja jõudlusega kiipe, kuni SIPP-sid ja DIP-sid hakati praeguste kasutamist alustades minema viskama. SIMM-moodulid (Single-line Memory Module), see tähendab mooduleid, millel on kõik kontaktid ühel küljel. See muutis operatiivmälu vahetamise ja lisamise justkui laienduskaartideks.
• 80. aastate lõpus muutis protsessoritehnoloogia protsessorid RAM-idest palju kiiremaks, mis viis märkimisväärseni kitsaskohad. Oli vaja suurendada mahajäänud mälukiipide ribalaiust ja juurdepääsu kiirust.
• Arvukad tehnoloogiad hakkasid jõudma selle kitsaskoha minimeerimiseks, näiteks FPM RAM (Fast Page Mode RAM) tehnoloogia, mis on inspireeritud Intel 80486. Burst Mode'ist. Adresseerimisrežiim, mis hõlbustas juurdepääsu, juurdepääsuaegadega 70 või 60 ns.
• EDORAM, o Laiendatud andmete väljund peaks toimuma 1994. aastal, kui juurdepääsuajad oleksid 40 või 30 ns. Sellel põhinev paranemine oli BEDO, Burst EDO, saavutades EDO-ga võrreldes 50% paranemise.
• The kiiremad mälestused need olid mikroprotsessorite, näiteks rakupõhiste registrite SRAM (Static RAM) registrid. Kuid suurte võimete saavutamine on nende jaoks äärmiselt kallis, nii et nad ei olnud vaatamata tohutule jõudlusele otstarbekad. Seetõttu paigutati need väikestesse puhvritesse või väga väikestesse protsessorite registritesse. Sel põhjusel olid EDO, BEDO, FPM endiselt DRAM-tüüpi.
• 1992. aastal loob Samsung esimese kommertskiibi SDRAM (Sünkroonne dünaamiline RAM), praegune standard.
• Siit edasi põhinesid kõik RAM-id SDRAM-mälurakkudel. Üks esimestest ilmus Rambus Intelilt, mis möödus valutult ja aupaklikult odavama SDR-mälu (Single Data Rate RAM) ees.
• Et parandada eelmiste jõudlust ja mitte tõsta hinda nagu Rambuse puhul, saabuks DDR (Duaalne andmeedastuskiirus). DDR võimaldas igas taktsüklis edastada kahel kanalil korraga, kahekordistades SDR-i jõudlust.
• Ja DDR-ist teate, kuidas ajalugu on jätkunud DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... aga sellest ei piisanud

Arvutamine nõuab üha suuremat jõudlust. The Kõvakettad on arenenud SSD-deks palju kiiremini. Ja mikroprotsessorid hakkasid funktsionaalsete üksuste ja RAM-i vahele lisama omaenda kiireid mälusid. Nii saavad nad laadida andmed ja juhised palju kiiremaks juurdepääsuks, selle asemel et minna otse RAM-i iga kord, kui midagi vaja on.

Need mälestused, millele viitan, on vahemälu, puhver, mis toimib puhvrina protsessori ja RAM-i vahel. Tuleb öelda, et varem võis osta vahemälumooduleid, näiteks RAM, ja mida saate lisada, kui soovite oma meeskonda. Midagi nagu vanad kaasprotsessorid või FPU-d, mis ei olnud integreeritud protsessori kiibi enda sisse. Kuid aja jooksul integreeriti need protsessoripaketti endasse (vt näiteks Intel Pentium Pro) ja said lõpuks osaks samast IC-st nagu praegustes mikroprotsessorites.

Need vahemälumälud on tasemetel kasvanudnagu praegune L1 (juhiste / andmete jaoks ühtne või eraldi), ühtne L2, L3 jne. Ja mitte ainult, väljaspool mikroprotsessorit tehakse ka tööd andmetele ja juhistele, näiteks Intel Octanti moodulitele ja muud tüüpi puhvritele, juurdepääsu kiirendamiseks, kuid see on teine ​​lugu ...

DDR SDRAM

Olles pannud teid tagaplaanile, teate juba enne saabumist kulgenud teed praegune DDR SDRAM. Nüüd vaatame olemasolevaid tüüpe ja nende omadusi. Tuleb öelda, et võrreldes Intel Pentium 4-ga, mis kasutas peamiselt oma RAMBUS-i, toetasid AMD Athlon esimesena odavamat DDR-i. AMD-põhiste arvutite müügi ja jõudluse ees oli Intel sunnitud kasutama ka DDR-i ...

Liigid

Vastavalt DDR versioonile

The DDR-i versioonid lubage erinevad tagastused:

• DDR: PC-xxxx näitab mooduli ribalaiust, näiteks kui see on PC-1600, tuleneb see 100.000.000 100 2 hz (8 Mhz siin) x 1600 (kahekordse andmeedastuskiirusega) x 1.6 baiti = XNUMX MB / s või XNUMX GB korrutamisest / s ülekanne.
  • DDR-200 (PC-1600): 100 Mhz siini ja 200 Mhz I / O-ga. Selle nimi tuleneb 1600 MB / s või 1.6 GB / s ülekandest.
  • DDR-266 (PC-2100): 133 Mhz siini ja 266 Mhz I / O-ga. Ülekandevõimsusega 2.1 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): 166 Mhz siini ja 333 Mhz I / O-ga. Ülekandemahuga 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): 200 Mhz siini ja 400 Mhz I / O-ga. Maksimaalselt 3.2 GB / s ülekandega.
• DDR2: töötab 4 bitiga tsükli kohta, st 2 läheb ja 2 tagasi. See parandab eelmise DDR1 potentsiaali.
  • Alates DDR2-333 (PC2-2600): see töötab 100 Mhz baasibussiga, 166 Mhz I / O-ga, mis annab talle ülekandevõime 2.6 GB / s. 10 ns juurdepääsuaeg.
  • Kuni DDR2-1200 (PC2-9600): siinil on kuni 300Mhz, I / O-le 600Mhz ja ülekandeks 9.6GB / s. 3,3ns juurdepääsuaeg.
• DDR3: võimaldab suuremat ülekandekiirust ja töökiirust võrreldes DDR2-ga, kuigi latentsus on suurem.
  • DDR3-1066-st (PC3-8500): 133 Mhz buss, 533 Mhz sisend / väljund, 8.5 GB / s ülekanded. 7.5 ns juurdepääsuaeg.
  • Kuni DDR3-2200 (PC3-18000): 350 Mhz buss, 1100 Mhz I / O ja 18 GB / s ülekanded. 3.3 ns juurdepääsuaeg.
• DDR4: madalam toitepinge ja suurem ülekandekiirus võrreldes eelmistega. Kahjuks on sellel suurem latentsus, mis vähendab selle jõudlust, kui kõik muud asjad on võrdsed.
  • DDR4-1600-lt (PC4-12800): 200 Mhz baasibussiga, 1600 Mhz I / O ja 12.8 GB / s ülekannetega.
  • Kuni DDR4-2666 (PC4-21300): 333 Mhz põhisiiniga, 2666 Mhz sisend / väljund ja 21.3 GB / s ülekannetega.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: lähitulevik.

Vastavalt mooduli tüübile

osa SIMM-moodulid arenesid välja praeguste DIMM-ideks, mis jagunevad:

• DIMM (kahekordne sisemälumoodul): mälumoodul, mille mõlemal küljel on kontaktid, mis võimaldab suuremat arvu kontakte. Neid kasutavad lauaarvutid.
• SO-DIMM (väike kontuuriga DIMM)- See on tavaliste DIMM-ide vähendatud versioon, st väiksemate arvutite jaoks mõeldud lühemad moodulid. Neid kasutatakse sülearvutites, väikeste vormiteguritega miniPC-de emaplaatides nagu mini-ITX jne.

Olenemata sellest, kas need on DIMM-id või SO-DIMM-id, võivad need olla erineva võimsuse, omaduste ja ülaltoodud tüüpidega. See ei muuda midagi.

Kanalite järgi

RAM-mälumoodulid saab grupeerida ühe või mitme bussiga:

• Üks mälukanal: kõik mälumoodulid on rühmitatud ühte pesade panka, jagades sama siini.
• Kahekordne mälukanal- Teil on emaplaadil kaks eraldi mälupesa panka. Mooduleid saab sisestada nendesse kahte kanalisse kahe eraldi siiniga, pakkudes suuremat ribalaiust ja seega ka jõudlust. Näiteks kui teil on integreeritud GPU-ga APU või Intel, võib see tuua palju eeliseid, kui lubate protsessori MMU-l pääseda ühele siinile, samal ajal kui GPU-mälu kontroller pääseb teisele juurde, häirimata nende kahte ...
• Nelja mälu kanalKui juurdepääsunõuded on palju suuremad, on võimalik leida nelja kanaliga emaplaadid, kuigi nelja kanali omamine ei taga alati oodatud jõudlust, kui seda võimsust tegelikult ei kasutata.

Latentsus

Lõpuks, kui soovite oma RAM-mälu laiendada, on lisaks juba nähtavale mitmeid funktsioone, mis võivad teid õige ostmisel segadusse ajada. ma mõtlen latentsused, CAS, RAS jne. Mis puudutab pingeid ja mooduli tüüpi, siis tõsi on see, et see sõltub teie emaplaadi ühilduvusest ja valitud mälu tüübist. Peaksite lugema emaplaadi kasutusjuhendeid, et teada saada, millist mälu teie kiibistik toetab ja mis tüüpi moodul teil on.

Samuti saate vaadata juba installitud mälumoodulit või mooduleid, et teada saada, kuidas sarnast moodulit selle laiendamiseks hankida ning see on samade omadustega ja ühilduv.

RAM-i kiirus on alati seotud kahe teguriga, üks on kella sagedus ja teine ​​on latentsus. Latentsus on aeg, mis kulub juurdepääsuks (kirjutamine või lugemine). Ja võib olla sama tüüpi mooduleid, millel on erinevad latentsused, ja siin lähevad kasutajad segadusse, uskudes, et kui nad installivad erineva latentsusega mooduli, ei ühildu see või see mõjutab või mitte ... See on mida ma siin proovin selgitada.

Esiteks peate olema selge, kuidas RAM töötabKui see on vajalik juurdepääsuks konkreetsele mäluplokile, see tähendab mälu osale, kuhu andmed on salvestatud, jaotatakse mälu ridadesse ja veergudesse. Aktiveerides sobivad rida ja veeruvaliku read, saate kirjutada või lugeda mida iganes soovite. Kuid nende juurdepääsutoimingute toimumiseks peavad nad toimingut viivitavate toimingute sooritamiseks läbima paar tsüklit. See on latentsus.

Kuidas ma saan teada mooduli latentsust? Võib-olla olete märganud, et moodulitel on märgitüüp 16-18-18-35 või sarnane, need on latentsused nanosekundites. Igal numbril on oma tähendus vastavalt asendile:

• 16: Esimene väärtus võib ilmuda ka CL- või CAS-latentsusena, see näitab ligikaudselt aega, mis kulub protsessorilt, kes RAM-ilt andmeid nõuab, ning see otsib ja saadab need.
• 18: Teise numbri võib leida kui TRCD või RAS kuni CAS latentsus, see number tähistab aega mäluliini (RAS) ja veeru (CAS) asukoha ja aktiveerimise vahel. Pidage meeles, et mälu on korraldatud nii, nagu oleks see malelaud.
• 18: Kolmanda numbri võib leida kui TRP või RAS Precharge ja see viitab ajale, mis kulub mälule reavahetuse tegemiseks, see tähendab hetkel kasutatava andmerea deaktiveerimiseks ja uue liini aktiveerimiseks.
• 35: Lõpuks näitab neljas väärtus, mis võib laadimiseks olla TRAS, aktiivne või aktiivne. Esitab aega, mis tuleb oodata, enne kui mälu saab andmetele uuesti juurde pääseda.

Millal mida väiksemad numbrid, seda paremnii kiiresti kui saab. Kui teil on DDR4 moodul koos CL11 ja CL9 mooduliga, on viimane kahtlemata palju kiirem.

Kas saate segada erinevate latentsustega mooduleid?

Siit see tuleb sajandi küsimusja paljude kasutajate segadust. Vastus on jah. Kui teil on sama taktsagedusega DDR4 moodul, kuid teie arvutisse on installitud konkreetne CL ja ostate teise samade omadustega, kuid erineva CL-iga, pole see oluline. See töötab, need ei ole kokkusobimatud, teie meeskond ei lükka seda tagasi. Latentsus on nagu maht või bränd, see võib moodulitel olla erinev, ilma et midagi juhtuks.

Nii? Ainus asi, mida te võib-olla ei saavuta optimaalse jõudluse saavutamiseks või võib-olla langetab see teie valikust sõltuvalt veidi. Seletan seda teile ühe näitega. Kujutage ette praktilist juhtumit, et teie arvutisse on installitud Kingstoni DDR4 moodul 8 GB 2400 Mhz ja CL14. Kuid soovite laiendada oma RAM-i ja osta Corsair DDR4 8GB 2800Mhz ja CL16. Teil oleks kaks täielikult ühilduvat moodulit, teie meeskond talub seda, see ei lakka töötamast. Teie töökorras oleks 16 GB RAM-i. Kuid ... võib juhtuda mitu asja:

1. Mõlemad RAM-moodulid langetavad oma sageduse JEDEC-standardi vaikeprofiilidele, näiteks 2133 Mhz. See tähendab, et teie mälu muutuks mõnevõrra aeglasemaks, vähendades selle taktsagedust ja seega ka ülekandekiirust.
   
2. Teine võimalus on moodul sobitada olemasolev moodul latentsuse ja sageduse järgi. Sel juhul töötaksid mõlemad 2800 Mhz asemel 2400 MHz ja kõrgeimal CL-l.

Millal teil probleeme oleks? Kui kasutate Dual Channel või Quad Channel. Sellistel juhtudel on parem, kui ostate omaduste poolest identsed moodulid (tootja võimsus ja kaubamärk võivad erineda).

Kui palju RAM-i vajan?

Noh, kui selle kokku võtta sõltub iga kasutaja vajadustest. Näiteks kui kavatsete kasutada kontoritarkvara, navigeerida jne, võib-olla piisab 4-8 GB-st. Aga kui soovite mängida, vajate võib-olla 8-16 GB. Kui kavatsete rakendada mitut virtuaalset masinat, võite vajada 32 GB või rohkem ... see on midagi väga isiklikku. Maagilist valemit selle kohta, kui palju vajate, pole.

On väga oluline näha tarkvara soovitatud nõudeid, mida regulaarselt riistvara valimiseks kasutate ...

On olemas valem, mis aitab teil valida minimaalse põhimälu, et mitte installida vähem kui peaksite. Ja läheb läbi korrutage 2 GB iga tuuma või tuuma kohta, mis teie protsessoril on. Seega, kui teil on quadcore, peaks teil olema vähemalt 8 GB.