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

La RAM računala jedan je od najvažnijih i najpriželjkijih elemenata jer donosi brzinu vašem sustavu. Pored toga, postoji mnogo vrsta RAM-a, a svaki ima određene karakteristike koje korisnik mora nadzirati 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 računala on za vas neće imati tajni. Ako želiš postati pravi "stručnjak" za pamćenje Tip RAM-a, nastavi čitati ...

Malo povijesti

Pozadina

Las računala trebaju memoriju za pohranu programa (podataka i uputa). U početku su računala 30-ih koristila bušilice. Bili su to listovi kartona ili drugog materijala s rupama izrađenim strateški tako da ih je računalo moglo protumačiti kao binarni kod. Na taj način su se programi učitavali. Upravo je ta žena izmislila ove bušotine Ada LovelaceAda Byron. Ada je smatrana prvi programer povijesti, za njegov rad na stvaranju korisnog poznatog analitičkog motora Charlesa Babbagea.

Strojevi su se malo po malo razvijali. Dolaskom ENIAC-a, 1946. godine, koristio se vakuumski ventili graditi sjećanja s japankama. Ti su ventili stvarali brojne probleme zbog svoje nepouzdanosti, arhitektura im je bila slična žaruljama i tako su izgarali, pa su ih morali često mijenjati. Osim toga, grijali su se i trošili velike količine energije.

Trebalo je nešto drugačije u Elektronički ako ste željeli napredovati. 1953. godine počinju se koristiti feritne uspomene. I tek je 1968. IBM 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 povijesti, različiti formati memorije, poput magnetskih vrpci, disketa, optičkih medija (CD, DVD, ...), prvih magnetskih tvrdih diskova (HDD), poluvodičkih memorija (SSD, RAM, registri, međuspremnik / predmemorija, ROM, ...) itd.

U ovom trenutku mora se reći da je u prošlosti samo jedan razina memorije. Središnje 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

Kad je RAM došao, računala su počela imati dvije razine memorije. S jedne strane postojala je memorija većeg kapaciteta, niže brzine i jeftinije, kao sekundarno pamćenje. Ova sekundarna memorija je tvrdi disk, koji se trenutno razvio od magnetskih tvrdih diskova (HDD), do trenutnih čvrstih diskova koji se temelje 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 je memorija nekoliko puta brža od sekundarne, ali njen je kapacitet znatno niži, jer je 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 puno sporije.

Također, RAM je vrsta hlapljiva memorija Izgubi svoj sadržaj ako se odstrani napajanje. Ne bi bilo praktično imati samo ovu vrstu memorije, jer svaki put kad bi se oprema isključila, sve bi bilo izgubljeno. Zato su sekundarna sjećanja i dalje tako potrebna. To su trajna sjećanja koja ne trebaju imati stalno napajanje za pohranu vrijednosti.

Ako volite povijest, RAM vremenska crta sažeto je:

• Jedna od prvih RAM memorija bila je ona magnetska jezgra 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 prvi RAM-ovi stvoreni s Intelovim poluvodičima. S čipovima poput 3101 64-bitnog. Sljedeće godine je predstavio DRAM memorija od 1 KB (čip 1103), postavljajući temelje trenutnih memorija s slučajnim pristupom. Zapravo će DRAM postati standard, pa je IBM-ov izum preuzeo industriju.
• Godinama kasnije nastavili bi se minijaturizirati, čipovima sve većeg kapaciteta i performansi, sve dok se SIPP-ovi i DIP-ovi ne počnu odbacivati ​​da bi se počeli koristiti trenutnim. 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 se smanjilo ovo usko grlo, poput FPM RAM (Fast Page Mode RAM) tehnologije, nadahnuto Burst načinom Intel 80486. Način adresiranja koji je poboljšao pristup, s vremenima pristupa od 70 ili 60 ns.
• EDORAM, o Prošireni izlaz podataka, pojavit će se 1994. godine s vremenima pristupa od 40 ili 30 ns. Poboljšanje temeljeno na tome je BEDO, Burst EDO, postigavši ​​50% poboljšanje u odnosu na EDO.
• Las brže uspomene bili su to mikroprocesori, poput registara zasnovanih na stanicama SRAM (Static RAM). Ali izuzetno su skupe za postizanje sjajnih mogućnosti, pa nisu bile praktične unatoč ogromnim performansama koje imaju. Zbog toga su prebačeni u male međuspremnike ili vrlo male CPU registre. Iz tog su razloga EDO, BEDO, FPM i dalje bili tipa DRAM.
• 1992. godine Samsung stvara prvi komercijalni čip SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), trenutni standard.
• Odsad su se svi RAM-ovi temeljili na SDRAM memorijskim ćelijama. Jedan od prvih koji se pojavio bio je Rambus od Intela, koji je bez boli i slave prošao ispred jeftinijeg SDR RAM-a (Single Data Rate RAM).
• Da biste poboljšali performanse prethodnih i ne povisili cijenu kao u slučaju Rambusa, stigao bi DDR (Dvostruka brzina prijenosa podataka). DDR je omogućio prijenos na dva kanala istovremeno u svakom taktu, udvostručujući izvedbu 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 puno brže. I mikroprocesori su počeli uključivati ​​vlastite brze memorije između funkcionalnih jedinica i RAM-a. Na taj ih način mogu 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 predmemorija, 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 biste ih mogli dodavati ako želite u svoj tim. Nešto poput starih koprocesora ili FPU-ova, koji nisu bili integrirani u sam CPU čip. No s vremenom su integrirani u sam procesorski paket (vidi na primjer Intel Pentium Pro) i napokon postaju dijelom istog IC-a kao i u trenutnim mikroprocesorima.

Ova predmemorirana sjećanja rastu u razinama, kao što je trenutni L1 (objedinjeni ili zasebni za upute / podatke), objedinjeni L2, L3 itd. I ne samo to, izvan mikroprocesora također se radi na nekako ubrzavanje pristupa podacima i uputama, 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 odnosu na Intel Pentium 4 koji je uglavnom koristio svoj RAMBUS, AMD Athlon prvi podržali jeftiniji DDR. Suočen s prodajom i performansama računala temeljenih na AMD-u, Intel je bio prisiljen usvojiti i DDR ...

Vrsta

Prema verziji DDR

Las DDR verzije dopustiti različiti povratak:

• DDR: PC-xxxx označava širinu pojasa modula, ako je na primjer PC-1600, to je rezultat množenja 100.000.000 100 2 hz (sabirnica od 8 MHz) x 1600 (dvostruka brzina prijenosa podataka) x 1.6 bajtova = XNUMX MB / s ili XNUMX GB / s prijenos.
  • DDR-200 (PC-1600): sa sabirnicom od 100 MHz i I / O. Ime mu dolazi iz prijenosa od 200 MB / s ili 1600 GB / s.
  • DDR-266 (PC-2100): sa sabirnicom od 133 MHz i I / O. S prijenosnim kapacitetom od 266 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): sa 166 MHz sabirnicom i 333 MHz I / O. S prijenosnim kapacitetom od 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): sa sabirnicom od 200 MHz i I / O. S ukupno 400 GB / s maksimalnog 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 s osnovnom sabirnicom od 100 MHz, s I / O od 166 MHz, što mu daje prijenosni kapacitet od 2.6 GB / s. Vrijeme pristupa 10 ns.
  • Do DDR2-1200 (PC2-9600): sabirnica prolazi do 300 MHz, 600 MHz za I / O i 9.6 GB / s prijenosa. 3,3ns vrijeme pristupa.
• DDR3: omogućuje veću brzinu prijenosa i radnu brzinu u usporedbi s 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 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 njegovu izvedbu pod jednakim uvjetima.
  • Od DDR4-1600 (PC4-12800): s osnovnom sabirnicom od 200 MHz, Ulazno-izlaznom mrežom od 1600 MHz i prijenosima od 12.8 GB / s.
  • Do DDR4-2666 (PC4-21300): s 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

The 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 omogućuje veći broj kontakata. Njih koriste stolna računala.
• SO-DIMM (DIMM s malim obrisima)- Ovo je smanjena verzija uobičajenih DIMM-ova, odnosno kraćih modula za manja računala. Koriste se u prijenosnim računalima, matičnim pločama za miniPC-ove s malim faktorima oblika kao što su mini-ITX itd.

Bilo da se radi o DIMM-ovima ili SO-DIMM-ovima, oni mogu biti različitih kapaciteta, karakteristika i vrsta koji su gore navedeni. To 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, s dvije odvojene sabirnice, pružajući veću propusnost, a time i performanse. Na primjer, ako imate APU ili Intel s integriranim GPU-om, to bi moglo donijeti velike prednosti dopuštajući CPU-u MMU pristup jednoj sabirnici, dok GPU memorijski kontroler pristupa drugoj bez ometanja između njih ...
• Četverokanalni memorijski kanalKad 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.

skrivenost

Konačno, kada želite proširiti svoju RAM memoriju, postoje brojne značajke, osim onoga što je već viđeno, koje vas mogu zbuniti pri kupnji prave. 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 te da li je istih karakteristika i kompatibilan.

Brzina RAM-a uvijek je povezana s dva čimbenika, jedan je frekvencija takta, a druga je kašnjenje. Latencija je vrijeme potrebno za pristup (pisanje ili čitanje). A može postojati ista vrsta modula s različitim latencijama i tu se korisnici zbunjuju u uvjerenju da ako instaliraju modul s drugačijom latencijom neće biti kompatibilan ili će utjecati ili ne ... To je što ću ovdje pokušati razjasniti.

Prvo morate biti jasan kako RAM radiKada je potreban pristup određenom memorijskom bloku, odnosno dijelu memorije u kojem se pohranjuju podaci, memorija se raspoređuje u retke i stupce. Aktiviranjem odgovarajućih linija za odabir redaka i stupaca možete pisati ili čitati što god želite. Ali da bi se dogodile ove pristupne operacije, oni moraju proći nekoliko ciklusa da bi izvršili radnje koje odgađaju operaciju. To je latencija.

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

• 16: Prva se vrijednost može pojaviti i kao CL ili CAS Latency, otprilike označava vrijeme koje prolazi između procesora koji zahtijeva podatke iz RAM-a i on ih locira i šalje.
• 18: Drugi broj može se naći kao TRCD ili RAS do CAS Latency, ovaj broj predstavlja vrijeme između mjesta i aktiviranja memorijske linije (RAS) i stupca (CAS), imajte na umu da je memorija organizirana kao da je šahovska ploča.
• 18: Treći broj može se naći kao TRP ili RAS prednapuna i odnosi se na vrijeme potrebno za memoriju za prekid retka, 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 brojke niže, to bolješto brže bude. Ako imate DDR4 modul s CL11 i CL9 modulom, ovaj će, bez sumnje, biti puno brži.

Možete li miješati module s različitim latencijama?

Odavde dolazi pitanje stoljeća, i zbunjenost mnogih korisnika. Odgovor je da. Ako imate DDR4 modul, s istom frekvencijom takta, ali s određenim CL-om instaliranim u računalu i kupite drugi s istim karakteristikama, ali s drugim CL-om, nije važno. Uspjet će, 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.

Pa? Jedino što možda nećete postići 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 računalu. 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 smanjivanjem frekvencije takta, a time i brzine prijenosa.
   
2. Druga je mogućnost da modul odgovara postojećem modulu u kašnjenju i učestalosti. U ovom slučaju, umjesto 2800 MHz, obje bi radile na 2400 MHz i na najvišem CL-u.

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

Koliko RAM-a trebam?

Pa, sumirajući ovo ovisi o potrebama svakog korisnika. Na primjer, ako ćete koristiti uredski softver, navigirati itd., Možda će vam biti dovoljno 4-8 GB. Ali ako želite igrati, možda vam treba 8-16 GB. Ako ćete implementirati nekoliko virtualnih strojeva, možda će vam trebati 32 GB ili više ... to je nešto vrlo osobno. 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 odabrati minimalnu osnovnu memoriju 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.