RAM-muistityypit: kaikki mitä sinun tarvitsee tietää päämuistista

La RAM tietokone on yksi tärkeimmistä ja halutuimmista elementeistä, koska se tuo nopeutta järjestelmääsi. Lisäksi on olemassa useita RAM-tyyppejä, ja jokaisella on tiettyjä ominaisuuksia, joita käyttäjän on valvottava tietääkseen, onko moduuli yhteensopiva heidän laitteidensa kanssa vai tarjoaako se enemmän tai vähemmän suorituskykyä. Monet näistä teknisistä ominaisuuksista ovat täysin tuntemattomia useimmille käyttäjille.

Siksi tässä artikkelissa näytän kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää RAM-muistista, jotta seuraavalla kerralla, kun ostat moduulin tietokoneen muistin laajentamiseksi, sillä ei ole sinulle mitään salaisuuksia. Jos haluat tulla todellinen muistin "asiantuntija" RAM-tyyppi, jatka lukemista ...

Hieman historiaa

Tausta

Las tietokoneet tarvitsevat muistia tallentaa ohjelmat (tiedot ja ohjeet). Alussa 30-luvun tietokoneet käyttivät perfokortteja. Ne olivat pahvilevyjä tai muuta materiaalia, jossa oli reikiä strategisesti, jotta tietokone pystyi tulkitsemaan reiät binaarikoodina. Tällä tavalla ohjelmat ladattiin. Nainen keksi erityisesti nämä boolikortit Ada LovelaceAda Byron. Adaa pidettiin ensimmäinen ohjelmoija historiaa hänen työstään Charles Babbagein kuuluisan analyyttisen moottorin hyödyntämisessä.

Koneet kehittyivät vähitellen. ENIAC: n saapuessa vuonna 1946 se käytti tyhjiöventtiilit rakentaa muistoja varvastossuilla. Nämä venttiilit aiheuttivat monia ongelmia epäluotettavuutensa takia, niiden arkkitehtuuri oli samanlainen kuin hehkulamput ja ne palivat näin, joten ne oli vaihdettava usein. Lisäksi heitä lämmitettiin ja kulutettiin suuria määriä energiaa.

Sisään tarvittiin jotain erilaista Sähköinen jos haluat edetä. Vuonna 1953 alettiin käyttää ferriittimuistoja. Ja vasta vuonna 1968 IBM suunnitteli ensimmäinen puolijohdepohjainen muisti. Tämä kiinteän tilan muisti ratkaisi edellisten ongelmat tarjoamalla paremman luotettavuuden, kestävyyden ja nopeamman. Sillä oli 64-bittinen kapasiteetti, mutta mielenkiintoisin asia on, että ensimmäiset muistisirut olivat täällä jäädäkseen.

Suuren osan historiasta, erilaisia ​​muistimuotoja, kuten magneettinauhat, levykkeet, optiset tietovälineet (CD, DVD,…), ensimmäiset magneettiset kiintolevyt (HDD), puolijohdemuistit (SSD, RAM, rekisterit, puskuri / välimuisti, ROM jne.) jne.

Tässä vaiheessa on sanottava, että aiemmin vain yksi muistitaso. Keskeinen muisti, jossa ohjelma oli. Mutta tietojenkäsittelyn kehittyessä myös muita erityyppisiä ohjelmoitavia muisteja sisällytettiin siihen asti, kunnes nopeasti muistit, kuten RAM, ilmestyivät.

RAM-muistin saapuminen

Kun RAM tuli, tietokoneilla alkoi olla kaksi muistitasoa. Toisaalta muistia oli suuremmasta kapasiteetista, pienemmästä nopeudesta ja halvemmasta, kuten toissijainen muisti. Tämä toissijainen muisti on kiintolevy, joka on tällä hetkellä kehittynyt magneettisista kiintolevyistä (HDD) nykyisiin puolijohteisiin tai SSD-levyihin perustuviin kiinteän kovalevyihin.

Vaikka pää- tai ensisijainen muisti on se, mitä me kutsumme RAM-muistiksi (Random Access Memory tai Random Access Memory). Tämä muisti on useita kertoja nopeampi kuin toissijainen muisti, mutta sen kapasiteetti on huomattavasti pienempi, koska sen hinta on korkeampi ja ei ollut käytännöllistä, että kapasiteetti olisi erittäin suuri.

Täydentämällä suurikapasiteettista toissijaista muistia ohjelmien ja tietojen tallentamiseksi nopeammalla välimuistilla toissijaisen ja prosessoriyksikön välillä, ylimääräinen nopeus voidaan tarjota uhraamatta suurta kapasiteettia. RAM-muistissa he menevät ohjeiden ja tietojen lataaminen käynnissä olevista prosesseista tai ohjelmista jotta keskusyksikkö voi käyttää niitä pääsemättä toissijaiseen muistiin, mikä olisi paljon hitaampaa.

Myös RAM on eräänlainen haihtuva muisti Se menettää sisällön, jos virtalähde irrotetaan. Ei ole käytännöllistä, että sinulla on vain tämän tyyppinen muisti, koska joka kerta, kun laite sammutetaan, kaikki menetetään. Siksi toissijaiset muistot ovat edelleen niin välttämättömiä. Ne ovat pysyviä muistoja, joiden ei tarvitse olla jatkuvaa virtalähdettä arvojen tallentamiseen.

Jos pidät historiasta, RAM-aikajana yhteenveto on:

• Yksi ensimmäisistä RAM-muisteista oli magneettinen ydin Jokainen bitti varastoitiin ferromagneettisen materiaalin toroidiin. Jokainen kappale oli halkaisijaltaan muutama millimetri, joten se vie paljon tilaa ja rajoitti kapasiteettia. Mutta se oli ehdottomasti parempi kuin releet ja viivästyslinjat tämän tyyppiselle satunnaismuistille.
• Vuonna 1969 ensimmäiset Intelin puolijohteilla luotut RAM-muistit tulisivat. Sellaisilla siruilla kuin 3101 64-bittinen. Seuraavana vuonna hän esitteli DRAM-muisti 1 kt (siru 1103), joka luo perustan nykyisille hajasaantimuisteille. Itse asiassa DRAMista tulee standardi, joten IBM: n keksintö oli vallannut alan.
• Vuosia myöhemmin ne olisivat edelleen miniatyrisoituneet, siruilla, joiden kapasiteetti ja suorituskyky kasvavat, kunnes SIPP: t ja DIP: t alettiin heittää pois, jotta nykyiset aloitettaisiin. SIMM-moduulit (Single In-Line Memory Module), eli moduulit, joiden kaikki kontaktit ovat toisella puolella. Tämä helpotti RAM-muistin vaihtamista ja lisäämistä ikään kuin ne olisivat laajennuskortteja.
• 80-luvun lopulla prosessoritekniikka teki prosessoreista paljon nopeampi kuin RAM-muistit, mikä johti merkittäviin pullonkaulat. Oli tarpeen lisätä viivästyneiden muistisirujen kaistanleveyttä ja pääsynopeutta.
• Lukuisia tekniikoita alkoi saapua minimoimaan tämän pullonkaulan, kuten FPM RAM (Fast Page Mode RAM) -tekniikka, innoittamana Intel 80486: n Burst-tilassa. Osoitetila, joka paransi pääsyä ja jonka pääsyajat olivat 70 tai 60 ns.
• EDORAM, o Laajennettu datan ulostulo tulee vuonna 1994, jolloin pääsyajat ovat 40 tai 30 ns. Tähän perustuva parannus oli BEDO, Burst EDO, joka saavutti 50% parannuksen EDO: han verrattuna.
• Las nopeammat muistot ne olivat mikroprosessoreita, kuten solupohjaiset rekisterit SRAM (Static RAM). Mutta niiden saavuttaminen suurten ominaisuuksien kanssa on erittäin kallista, joten ne eivät olleet käytännöllisiä huolimatta heidän valtavasta suorituskyvystään. Siksi ne siirrettiin pieniin puskureihin tai hyvin pieniin CPU-rekistereihin. Tästä syystä EDO, BEDO, FPM, olivat edelleen DRAM-tyyppisiä.
• Vuonna 1992 Samsung luo ensimmäisen kaupallisen sirun SDRAM (Synkroninen dynaaminen RAM), nykyinen standardi.
• Tästä eteenpäin kaikki RAM-muistit perustuivat SDRAM-muistisoluihin. Yksi ensimmäisistä ilmestyi oli Rambus Inteliltä, ​​joka kulki ilman kipuja ja kunniaa halvemman SDR-muistin (Single Data Rate RAM) edessä.
• Parantaaksesi edellisten suorituskykyä ja korottamatta hintaa, kuten Rambuksen tapauksessa, DDR saapuisi (Dual Data Rate). DDR mahdollisti siirtämisen kahdella kanavalla samaan aikaan kullakin kellojaksolla, mikä kaksinkertaisti SDR: n suorituskyvyn.
• Ja DDR: stä tiedät kuinka historia on jatkunut DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... mutta se ei riittänyt

Laskenta vaatii yhä enemmän suorituskykyä. Kiintolevyt ovat kehittyneet SSD-levyiksi paljon nopeampi. Ja mikroprosessorit alkoivat sisällyttää omat pikamuistinsa toiminnallisten yksiköiden ja RAM-muistin välille. Tällä tavoin he voivat ladata ne tietoihin ja ohjeisiin, jotta pääsy on välittömämpää kuin tarvitsee mennä suoraan RAM-muistiin aina, kun he tarvitsevat jotain.

Nämä viittaamani muistot ovat välimuisti, puskuri, joka toimii puskurina suorittimen ja RAM-muistin välillä. On sanottava, että aiemmin voit ostaa välimuistimoduuleja, kuten RAM-muistia, ja että voit lisätä, jos haluat tiimillesi. Jotain vanhojen rinnakkaisprosessorien tai FPU: iden kaltaisia, joita ei integroitu itse CPU-siruun. Mutta ajan myötä ne integroitiin itse prosessoripakettiin (katso esimerkiksi Intel Pentium Pro) ja lopulta niistä tuli osa samaa IC: tä kuin nykyisissä mikroprosessoreissa.

Nämä välimuistit ovat kasvaneet tasoilla, kuten nykyinen L1 (yhtenäinen tai erillinen ohjeiden / tietojen osalta), yhtenäinen L2, L3 jne. Ja ei vain, että mikroprosessorin ulkopuolella tehdään työtä myös tietojen ja ohjeiden, kuten Intel Octant -moduulien ja muun tyyppisten puskurien, käytön nopeuttamiseksi jollain tavalla, mutta tämä on toinen tarina ...

DDR SDRAM

Kun olet asettanut sinut taustalle, tiedät jo kuluneen polun, kunnes olet saapunut nykyinen DDR SDRAM. Nyt aiomme nähdä olemassa olevat tyypit ja niiden ominaisuudet. On sanottava, että verrattuna Intel Pentium 4: een, joka käytti pääasiassa RAMBUS-järjestelmää, AMD Athlon tuki ensimmäistä kertaa halvempaa DDR-järjestelmää. AMD-pohjaisten tietokoneiden myynnin ja suorituskyvyn edessä Intel joutui myös ottamaan käyttöön DDR: n ...

Tyypit

DDR-version mukaan

Las DDR-versiot salli erilaiset tuotot:

• DDR: PC-xxxx ilmaisee moduulin kaistanleveyden, jos se on esimerkiksi PC-1600, tämä johtuu kertomalla 100.000.000 100 2 hz (8 Mhz -väylä) x 1600 (kahden tiedonsiirtonopeuden ollessa) x 1.6 tavua = XNUMX Mt / s tai XNUMX Gt / s siirto.
  • DDR-200 (PC-1600): 100 Mhz -väylällä ja 200 Mhz I / O. Sen nimi tulee sen 1600 Mt / s tai 1.6 Gt / s siirrosta.
  • DDR-266 (PC-2100): 133 Mhz -väylällä ja 266 Mhz I / O. Siirtokapasiteetti 2.1 Gt / s.
  • DDR-333 (PC-2700): 166 Mhz -väylällä ja 333 Mhz I / O. Siirtokapasiteetti on 2.7 Gt / s.
  • DDR-400 (PC-3200): 200 MHz: n väylällä ja 400 MHz: n I / O: lla. Yhteensä enintään 3.2 Gt / s: n siirto.
• DDR2: toimii 4 bitillä per jakso, toisin sanoen 2 menee ja 2 takaisin. Tämä parantaa edellisen DDR1: n potentiaalia.
  • Alkaen DDR2-333 (PC2-2600): se toimii 100 Mhz: n perusväylällä, 166 Mhz I / O: lla, mikä antaa sille siirtokapasiteetin 2.6 Gt / s. 10 ns käyttöaika.
  • Jopa DDR2-1200 (PC2-9600): väylä nousee jopa 300 MHz: iin, 600 MHz: iin I / O- ja 9.6 Gt / s -siirtoja varten. 3,3ns-käyttöaika.
• DDR3: mahdollistaa suuremman siirtonopeuden ja työskentelynopeuden verrattuna DDR2: een, vaikka viive onkin suurempi.
  • DDR3-1066: sta (PC3-8500): 133 MHz väylä, 533 MHz I / O, 8.5 Gt / s siirrot. 7.5 ns käyttöaika.
  • Jopa DDR3-2200 (PC3-18000): 350 Mhz -väylä, 1100 Mhz I / O ja 18 Gt / s siirrot. 3.3 ns käyttöaika.
• DDR4: matalampi syöttöjännite ja suurempi siirtonopeus kuin aikaisemmat. Valitettavasti sillä on korkeampi latenssi, mikä vähentää sen suorituskykyä kaikkien muiden asioiden ollessa yhtä suuret.
  • DDR4-1600: sta (PC4-12800): 200 Mhz: n perusväylällä, 1600 Mhz I / O: lla ja 12.8 Gt / s siirroilla.
  • Jopa DDR4-2666 (PC4-21300): 333 Mhz -väylällä, 2666 Mhz I / O ja 21.3 Gt / s siirroilla.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: lähitulevaisuus.

Moduulin tyypin mukaan

Los SIMM-moduulit kehittyivät nykyisiksi DIMM-moduuleiksi, jotka on jaettu:

• DIMM (kaksoislinjamuistimoduuli): muistimoduuli, jonka molemmilla puolilla on koskettimia, mikä sallii suuremman määrän kontakteja. Pöytätietokoneet käyttävät niitä.
• SO-DIMM (pieni ääriviiva DIMM)- Tämä on pienennetty versio tavallisista DIMM-moduuleista, eli lyhyemmistä moduuleista pienille tietokoneille. Niitä käytetään kannettavissa tietokoneissa, emolevyissä miniPC-tietokoneille, joissa on pienet muodot, kuten mini-ITX.

Olivatpa ne DIMM-moduuleja tai SO-DIMM-moduuleja, niillä voi olla erilainen kapasiteetti, ominaisuudet ja tyypit edellä. Tämä ei muuta mitään.

Kanavien mukaan

RAM-muistimoduulit voidaan ryhmitellä yhdellä tai useammalla bussilla:

• Yksi muistikanava: kaikki muistimoduulit on ryhmitelty yhdeksi korttipaikaksi jakamalla sama väylä.
• Kaksoismuistikanava- Emolevyllä on kaksi erillistä muistipaikkaa. Moduulit voidaan sijoittaa näihin kahteen kanavaan kahdella erillisellä väylällä, mikä tarjoaa suuremman kaistanleveyden ja siten suorituskyvyn. Esimerkiksi, jos sinulla on APU tai Intel, jossa on integroitu GPU, se voi tuoda suuria etuja antamalla CPU: n MMU: n käyttää yhtä väylää, kun taas GPU: n muistiohjain käyttää toista häiritsemättä näiden kahden välillä ...
• Neljän muistin kanavaKun pääsyvaatimukset ovat paljon suuremmat, on mahdollista löytää emolevyt, joissa on neljä kanavaa, vaikka nelikanavainen ei aina tarjoa odotettua suorituskykyä, ellei tätä kapasiteettia todella hyödynnetä.

latenssi

Lopuksi, kun haluat laajentaa RAM-muistia, on olemassa joukko ominaisuuksia, lukuun ottamatta mitä on jo nähty, jotka voivat hämmentää sinua ostettaessa oikeaa. tarkoitan latenssit, CAS: n, RAS: n jne. Jännitteiden ja moduulin tyypin osalta totuus on, että tämä riippuu emolevyn yhteensopivuudesta ja valitun muistin tyypistä. Sinun tulisi lukea emolevyn käyttöoppaat, jotta tiedät, mitä muistia piirisarjasi tukee ja minkä tyyppinen moduuli sinulla on.

Voit myös tarkastella muistimoduulia tai moduuleja, jotka olet jo asentanut, jotta tiedät kuinka hankkia samanlainen moduuli sen laajentamiseksi ja että sillä on samat ominaisuudet ja yhteensopivuus.

RAM-muistin nopeus liittyy aina kahteen tekijään, yksi on kellotaajuus ja toinen on viive. Viive on aika, joka kuluu pääsyyn (kirjoittamiseen tai lukemiseen). Ja voi olla samantyyppisiä moduuleja, joilla on erilaiset viiveet, ja tässä käyttäjät hämmentyvät siitä, että jos he asentavat moduulin eri viiveellä, se ei ole yhteensopiva tai jos se vaikuttaa vai ei ... mitä yritän selvittää tässä.

Ensin sinun täytyy olla selvillä siitä, miten RAM toimiiKun sitä vaaditaan pääsemään tiettyyn muistilohkoon, toisin sanoen osaan muistia, johon tiedot on tallennettu, muisti jaetaan riveihin ja sarakkeisiin. Aktivoimalla sopivat rivien ja sarakkeiden valintarivit voit kirjoittaa tai lukea mitä haluat. Mutta näiden pääsyoperaatioiden toteuttamiseksi heidän on suoritettava muutama sykli suorittamaan toimintoja, jotka viivästyttävät operaatiota. Se on viive.

Mistä tiedän moduulin viiveen? Olet ehkä huomannut, että moduuleilla on merkintätyyppi 16-18-18-35 tai vastaava, nämä ovat viiveitä nanosekunteina. Jokaisella numerolla on merkitys sijainnin mukaan:

• 16: Ensimmäinen arvo voi näkyä myös CL- tai CAS-viiveenä, se osoittaa karkeasti ajan, joka kuluu prosessorilta, joka pyytää tietoja RAM-muistista, ja etsii ja lähettää ne.
• 18: Toinen numero löytyy TRCD: stä tai RAS: sta CAS-viiveeksi, tämä numero edustaa aikaa muistilinjan (RAS) ja sarakkeen (CAS) sijainnin ja aktivoinnin välillä, muista, että muisti on järjestetty ikään kuin se olisi shakkilauta.
• 18: Kolmas numero löytyy nimellä TRP tai RAS Precharge, ja se viittaa muistiin kuluvaan aikaan linjakatkon tekemiseen, ts. Tällä hetkellä käyttämäsi tietolinjan deaktivoimiseksi ja uuden linjan aktivoimiseksi.
• 35: Lopuksi neljäs arvo ilmaisee, mikä voi näkyä TRAS, aktiivinen tai aktiivinen ladattava. Edustaa aikaa odottaa ennen kuin muisti voi käyttää tietoja uudelleen.

Kun mitä pienemmät numerot, sitä parempiniin nopeasti se tulee olemaan. Jos sinulla on DDR4-moduuli, jossa on CL11 ja CL9-moduuli, jälkimmäinen on epäilemättä paljon nopeampi.

Voitteko sekoittaa moduuleja eri viiveillä?

Tästä se tulee vuosisadan kysymys, ja monien käyttäjien hämmennys. Vastaus on kyllä. Jos sinulla on DDR4-moduuli, jolla on sama kellotaajuus, mutta tietokoneellesi on asennettu tietty CL ja ostat toisen, jolla on samat ominaisuudet, mutta jolla on erilainen CL, sillä ei ole merkitystä. Se toimii, ne eivät ole yhteensopimattomia, tiimisi ei hylkää sitä. Latenssi on kuin kapasiteetti tai brändi, se voi olla erilainen moduulien välillä ilman mitään tapahtumia.

Niin? Ainoa asia, jota et ehkä saavuta optimaalista suorituskykyä, tai ehkä se laskee hieman valinnastasi riippuen. Selitän sen sinulle esimerkillä. Kuvittele käytännön tapaus, että tietokoneeseesi on asennettu Kingston DDR4 -moduuli, jonka nopeus on 8 MHz ja CL2400. Mutta haluat laajentaa RAM-muistia ja ostaa 14 Gt: n Corsair DDR4 -muistin 8 MHz: n ja CL2800: lla. Sinulla olisi kaksi täysin yhteensopivaa moduulia, tiimisi sietää sitä, se ei lakkaa toimimasta. Sinulla olisi 16 Gt RAM-muistia. Mutta ... voi tapahtua useita asioita:

1. Molemmat RAM-moduulit laskevat taajuutensa JEDEC-standardin oletusprofiileihin, kuten 2133 Mhz. Toisin sanoen muistisi hidastuisi jonkin verran hitaammin vähentämällä sen kellotaajuutta ja siten siirtonopeutta.
   
2. Toinen vaihtoehto on, että moduuli vastaa olemassa olevaa moduulia viiveellä ja taajuudella. Tässä tapauksessa 2800 MHz: n sijasta molemmat toimivat 2400 MHz: n ja korkeimmalla CL: llä.

Milloin sinulla olisi ongelmia? Kun käytät Dual Channel tai Quad Channel. Näissä tapauksissa on parempi, että ostat identtisiä moduuleja ominaisuuksien suhteen (valmistajan kapasiteetti ja tuotemerkki voivat vaihdella).

Kuinka paljon RAM-muistia tarvitsen?

No, tiivistämällä tämä riippuu kunkin käyttäjän tarpeista. Esimerkiksi, jos aiot käyttää toimisto-ohjelmistoa, navigoida jne., Ehkä 4-8 Gt riittää. Mutta jos haluat pelata, tarvitset ehkä 8-16 Gt. Jos aiot ottaa käyttöön useita virtuaalikoneita, saatat tarvita 32 Gt tai enemmän ... se on jotain hyvin henkilökohtaista. Ei ole maagista kaavaa kuinka paljon tarvitset.

On erittäin tärkeää nähdä suositellut vaatimukset ohjelmistolle, jota aiot käyttää säännöllisesti laitteistosi valitsemiseen ...

On kaava, joka auttaa valitsemaan perusmuistin vähimmäismäärän, jotta asennat vähemmän kuin sinun pitäisi. Ja käy läpi kerro 2 Gt kutakin ydintä tai ydintä kohti, joka on suorittimessasi. Siksi, jos sinulla on quadcore, sinulla pitäisi olla vähintään 8 Gt.