Jenis RAM: semua yang perlu Anda ketahui tentang memori utama

La RAM komputer adalah salah satu elemen terpenting dan paling didambakan, karena memberikan kecepatan ke sistem Anda. Selain itu, ada banyak jenis RAM, dan masing-masing memiliki karakteristik tertentu yang harus dipantau oleh pengguna untuk mengetahui apakah modul tersebut kompatibel atau tidak dengan peralatan mereka atau apakah itu akan memberikan kinerja yang lebih atau kurang. Banyak dari karakteristik teknis ini sama sekali tidak diketahui oleh sebagian besar pengguna.

Oleh karena itu, dalam artikel ini saya menunjukkan kepada Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang memori RAM, sehingga pada saat Anda membeli modul untuk menambah memori komputer Anda, tidak ada rahasia untuk Anda. jika kamu mau menjadi "ahli" ingatan sejati Jenis RAM, terus membaca ...

Sedikit sejarah

Latar belakang

itu komputer membutuhkan memori untuk menyimpan program (data dan instruksi). Pada awalnya, komputer pada tahun 30-an menggunakan kartu berlubang. Itu adalah lembaran karton atau bahan lain dengan lubang yang dibuat secara strategis sehingga komputer dapat mengartikan lubang tersebut sebagai kode biner. Dengan cara itu program dimuat. Itu adalah seorang wanita yang datang dengan kartu berlubang ini, secara khusus Ada LovelaceAda Byron. Ada dianggap sebagai programmer pertama sejarah, untuk karyanya dalam membuat mesin analitik terkenal Charles Babbage berguna.

Sedikit demi sedikit mesin berevolusi. Dengan kedatangan ENIAC, pada tahun 1946, digunakan katup vakum untuk membangun kenangan dengan sandal jepit. Katup ini menyebabkan banyak masalah karena tidak dapat diandalkan, arsitekturnya mirip dengan bola lampu dan terbakar seperti ini, sehingga harus sering diganti. Selain itu, mereka dipanaskan dan menghabiskan banyak energi.

Diperlukan sesuatu yang berbeda Elektronik jika Anda ingin maju. Pada tahun 1953, ingatan ferit mulai digunakan. Dan baru pada tahun 1968 IBM merancang memori berbasis semikonduktor pertama. Memori solid state ini memecahkan masalah yang sebelumnya, memberikan keandalan, daya tahan, dan lebih cepat. Itu memiliki kapasitas 64-bit, tetapi yang paling menarik adalah bahwa chip memori pertama ada di sini.

Untuk sebagian besar sejarah, format memori yang berbeda, seperti pita magnetik, floppy disk, media optik (CD, DVD,…), hard drive magnetik pertama (HDD), memori semikonduktor (SSD, RAM, register, buffer / cache, ROM,…), dll.

Pada titik ini, harus dikatakan bahwa di masa lalu hanya satu tingkat memori. Memori pusat di mana program itu berada. Tetapi seiring berkembangnya komputasi, memori lain yang dapat diprogram dari berbagai jenis juga disertakan hingga munculnya memori cepat seperti RAM.

Kedatangan RAM

Ketika RAM datang, komputer mulai memiliki dua tingkatan memori. Di satu sisi ada memori dengan kapasitas lebih besar, kecepatan lebih rendah dan lebih murah, seperti memori sekunder. Memori sekunder ini adalah hard disk, yang saat ini telah berkembang dari hard drive magnetik (HDD), menjadi hard drive solid-state berbasis semikonduktor atau SSD.

Sementara itu memori utama atau utama inilah yang kita sebut RAM (Random Access Memory atau Random Access Memory). Memori ini beberapa kali lebih cepat dari memori sekunder, tetapi kapasitasnya jauh lebih rendah, karena harganya yang lebih tinggi dan tidak praktis untuk memiliki kapasitas yang sangat besar.

Melengkapi memori sekunder berkapasitas tinggi untuk menyimpan program dan data kami, dengan memori perantara yang lebih cepat antara unit sekunder dan pemrosesan, kecepatan ekstra dapat diberikan tanpa mengorbankan kapasitas tinggi. Dalam RAM mereka akan pergi memuat instruksi dan data dari proses atau program yang sedang berjalan sehingga CPU dapat mengaksesnya tanpa mengakses memori sekunder, yang akan jauh lebih lambat.

Selain itu, RAM adalah sejenis memori tidak stabil Ini kehilangan isinya jika catu daya dilepas. Tidaklah praktis untuk memiliki memori jenis ini saja, karena setiap peralatan dimatikan, semuanya akan hilang. Inilah mengapa ingatan sekunder masih sangat diperlukan. Mereka adalah kenangan permanen yang tidak perlu memiliki catu daya konstan untuk menyimpan nilai.

Jika Anda menyukai sejarah, file Garis waktu RAM ringkasannya adalah:

• Salah satu memori RAM pertama adalah memori inti magnet tahun 1949. Setiap bit disimpan dalam toroid dari bahan feromagnetik. Setiap bagian berdiameter beberapa milimeter, oleh karena itu memakan banyak ruang dan membatasi kapasitas. Tapi itu pasti lebih baik daripada relai dan jalur penundaan untuk jenis memori akses acak ini.
• Pada tahun 1969 RAM pertama yang dibuat dengan semikonduktor Intel akan datang. Dengan chip seperti 3101 64-bit. Tahun berikutnya dia mempresentasikan Memori DRAM sebesar 1 KB (chip 1103), meletakkan dasar-dasar memori akses acak saat ini. Faktanya, DRAM akan menjadi standar, jadi penemuan IBM telah mengambil alih industri.
• Bertahun-tahun kemudian mereka akan terus dibuat miniaturnya, dengan chip dengan kapasitas dan kinerja yang meningkat, sampai SIPP dan DIP mulai dibuang untuk mulai menggunakan yang sekarang. Modul SIMM (Single In-line Memory Module), yaitu modul dengan semua kontak di satu sisi. Itu membuatnya mudah untuk mengubah RAM dan menambahkannya seolah-olah itu adalah kartu ekspansi.
• Pada akhir 80-an, teknologi prosesor membuat prosesor jauh lebih cepat daripada RAM, yang membuatnya signifikan kemacetan. Itu perlu untuk meningkatkan bandwidth dan kecepatan akses chip memori yang tertinggal.
• Banyak sekali teknologi mulai berdatangan untuk meminimalkan hambatan ini, seperti teknologi FPM RAM (Fast Page Mode RAM), yang terinspirasi oleh Burst Mode dari Intel 80486. Mode pengalamatan yang meningkatkan akses, dengan waktu akses 70 atau 60 ns.
• RAM EDO, o Output Data yang Diperluas, akan datang pada tahun 1994 dengan waktu akses 40 atau 30 ns. Perbaikan berdasarkan ini adalah BEDO, Burst EDO, yang mencapai peningkatan 50% dari EDO.
• itu kenangan lebih cepat mereka adalah mikroprosesor, seperti register berbasis sel SRAM (RAM Statis). Tetapi mereka sangat mahal untuk mencapai kemampuan hebat dengan mereka, jadi mereka tidak praktis meskipun mereka memiliki kinerja luar biasa. Itulah mengapa mereka diturunkan ke buffer kecil atau register CPU yang sangat kecil. Untuk alasan ini, EDO, BEDO, FPM, masih berjenis DRAM.
• Pada tahun 1992, Samsung menciptakan chip komersial pertama SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), standar saat ini.
• Mulai saat ini, semua RAM didasarkan pada sel memori SDRAM. Salah satu yang pertama muncul adalah Rambus dari Intel, yang berlalu tanpa rasa sakit atau kemuliaan di depan RAM SDR (Single Data Rate RAM) yang lebih murah.
• Untuk meningkatkan kinerja yang sebelumnya dan tidak menaikkan harga seperti kasus Rambus, DDR akan tiba (Kecepatan Data Ganda). DDR memungkinkan transfer pada dua saluran pada waktu yang sama di setiap siklus clock, menggandakan kinerja SDR.
• Dan dari DDR, Anda tahu bagaimana sejarah berlanjut dengan munculnya file DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... tapi itu tidak cukup

Komputasi menuntut kinerja yang lebih banyak. Itu HDD telah berevolusi menjadi SSD lebih cepat. Dan mikroprosesor mulai memasukkan memori cepat mereka sendiri antara unit fungsional dan RAM. Dengan begitu, mereka dapat memuatnya dengan data dan instruksi untuk akses yang jauh lebih cepat daripada harus langsung menggunakan RAM setiap kali mereka membutuhkan sesuatu.

Kenangan yang saya maksud adalah memori cache, buffer yang bertindak sebagai buffer antara CPU dan RAM. Harus dikatakan bahwa di masa lalu Anda dapat membeli modul cache seperti RAM, dan Anda dapat menambahkannya jika Anda ingin bergabung dengan tim Anda. Sesuatu seperti koprosesor atau FPU lama, yang tidak terintegrasi di dalam chip CPU itu sendiri. Tetapi seiring waktu, mereka diintegrasikan ke dalam paket prosesor itu sendiri (lihat misalnya Intel Pentium Pro) dan akhirnya menjadi bagian dari IC yang sama seperti di mikroprosesor saat ini.

Memori cache ini telah tumbuh dalam level, seperti L1 saat ini (disatukan atau terpisah untuk instruksi / data), L2 terpadu, L3, dll. Dan tidak hanya itu, di luar mikroprosesor, pekerjaan juga sedang dilakukan untuk mempercepat akses ke data dan instruksi, seperti modul Intel Octant dan jenis buffer lainnya, tetapi ini adalah cerita lain ...

DDR SDRAM

Setelah menempatkan Anda di latar belakang, Anda sudah tahu jalan yang diambil hingga kedatangan SDRAM DDR saat ini. Sekarang, kita akan melihat tipe-tipe yang ada dan karakteristiknya. Harus dikatakan bahwa dibandingkan dengan Intel Pentium 4 yang menggunakan RAMBUS mereka terutama, AMD Athlon adalah yang pertama mendukung DDR yang lebih murah. Menghadapi penjualan dan kinerja komputer berbasis AMD, Intel terpaksa mengadopsi DDR juga ...

Jenis

Menurut versi DDR

itu Versi DDR memungkinkan pengembalian yang berbeda:

• DDR: PC-xxxx menunjukkan bandwidth modul, jika misalnya PC-1600, yang dihasilkan dari perkalian 100.000.000 hz (bus 100 Mhz) x 2 (menjadi Dual Data Rate) x 8 byte = 1600 MB / s atau 1.6 GB / s transfer.
  • DDR-200 (PC-1600): dengan bus 100 Mhz dan 200 Mhz I / O. Namanya berasal dari transfer 1600 MB / s atau 1.6 GB / s.
  • DDR-266 (PC-2100): dengan bus 133 Mhz dan 266 Mhz I / O. Dengan kapasitas transfer 2.1 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): dengan bus 166 Mhz dan 333 Mhz I / O. Dengan kapasitas transfer 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): dengan bus 200 Mhz dan 400 Mhz I / O. Dengan total transfer maksimum 3.2 GB / s.
• DDR2: bekerja dengan 4 bit per siklus, yaitu 2 pergi dan 2 mundur. Itu meningkatkan potensi DDR1 sebelumnya.
  • Dari DDR2-333 (PC2-2600): ini bekerja dengan bus dasar 100 Mhz, dengan 166 Mhz I / O, yang memberikannya kapasitas transfer 2.6 GB / dtk. 10 ns waktu akses.
  • Hingga DDR2-1200 (PC2-9600): bus naik hingga 300 Mhz, 600 Mhz untuk I / O dan transfer 9.6 GB / s. 3,3. XNUMXns waktu akses.
• DDR3: memungkinkan kecepatan transfer dan kecepatan kerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan DDR2, meskipun latensinya lebih tinggi.
  • Dari DDR3-1066 (PC3-8500): bus 133 Mhz, I / O 533 Mhz, transfer 8.5 GB / dtk. Waktu akses 7.5 ns.
  • Hingga DDR3-2200 (PC3-18000): bus 350 Mhz, 1100 Mhz I / O, dan transfer 18 GB / dtk. Waktu akses 3.3 ns.
• DDR4: tegangan suplai lebih rendah dan kecepatan transfer lebih tinggi dibandingkan dengan yang sebelumnya. Sayangnya itu memiliki latensi yang lebih tinggi, yang mengurangi kinerjanya semua hal lain dianggap sama.
  • Dari DDR4-1600 (PC4-12800): dengan bus dasar 200 Mhz, I / O 1600 Mhz, dan transfer 12.8 GB / dtk.
  • Hingga DDR4-2666 (PC4-21300): dengan bus dasar 333 Mhz, I / O 2666 Mhz, dan transfer 21.3 GB / dtk.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: masa depan yang dekat.

Sesuai dengan jenis modulnya

Los Modul SIMM berevolusi menjadi DIMM saat ini, yang terbagi menjadi:

• DIMM (Modul Memori Dual In-Line): modul memori dengan kontak di kedua sisi, memungkinkan lebih banyak kontak. Mereka adalah orang-orang yang menggunakan komputer desktop.
• SO-DIMM (DIMM Garis Kecil)- Ini adalah versi DIMM biasa yang diperkecil, yaitu modul yang lebih pendek untuk komputer yang lebih kecil. Mereka digunakan di komputer notebook, motherboard untuk miniPC dengan faktor bentuk kecil seperti mini-ITX, dll.

Apakah itu DIMM atau SO-DIMM, mereka dapat memiliki kapasitas, karakteristik, dan jenis yang berbeda seperti yang terlihat di atas. Ini tidak mengubah apapun.

Menurut saluran

Modul memori RAM dapat dikelompokkan dengan satu atau lebih bus:

• Saluran Memori Tunggal: semua modul memori dikelompokkan menjadi satu bank slot, berbagi bus yang sama.
• Saluran Memori Ganda- Memiliki dua bank slot memori terpisah pada motherboard. Modul dapat dimasukkan ke dalam dua saluran ini, dengan dua bus terpisah, menyediakan bandwidth yang lebih besar, dan juga kinerja. Misalnya, jika Anda memiliki APU atau Intel dengan GPU terintegrasi, ini dapat membawa manfaat besar dengan memungkinkan MMU CPU mengakses satu bus sementara pengontrol memori GPU mengakses yang lain tanpa mengganggu keduanya ...
• Saluran Memori QuadKetika kebutuhan akses jauh lebih tinggi, dimungkinkan untuk menemukan motherboard dengan empat saluran, meskipun memiliki empat saluran tidak selalu memberikan kinerja yang diharapkan jika kapasitas ini tidak benar-benar dimanfaatkan.

Latensi

Terakhir, saat Anda ingin menambah RAM, ada serangkaian fitur, selain yang sudah terlihat, yang bisa membingungkan Anda saat membeli yang tepat. maksudku latensi, seperti CAS, RAS, dll. Sedangkan untuk voltase dan jenis modul, sebenarnya ini akan tergantung pada kompatibilitas motherboard Anda dan jenis memori yang dipilih. Anda harus membaca manual motherboard Anda untuk mengetahui memori apa yang didukung chipset Anda dan jenis modul apa yang Anda miliki.

Anda juga dapat melihat modul memori atau modul yang telah Anda instal untuk mengetahui cara mendapatkan modul serupa untuk mengembangkannya, dan memiliki karakteristik yang sama dan kompatibel.

Kecepatan RAM selalu terkait dengan dua faktor, salah satunya adalah frekuensi clock dan yang lainnya adalah latency. Latensi adalah waktu yang diperlukan untuk mengakses (menulis atau membaca). Dan mungkin ada jenis modul yang sama dengan latensi berbeda, dan di sinilah pengguna bingung dengan percaya bahwa jika mereka memasang modul dengan latensi berbeda, itu tidak akan kompatibel, atau jika akan mempengaruhi atau tidak ... apa yang akan saya coba klarifikasi di sini.

Pertama kamu harus jelaskan tentang cara kerja RAMKetika diperlukan untuk mengakses blok memori tertentu, yaitu bagian dari memori tempat data disimpan, memori didistribusikan dalam baris dan kolom. Dengan mengaktifkan baris pemilihan baris dan kolom yang sesuai, Anda dapat menulis atau membaca apa pun yang Anda inginkan. Tetapi agar operasi akses ini terjadi, mereka perlu melalui beberapa siklus untuk menjalankan tindakan yang menunda operasi. Itu adalah latensi.

Bagaimana cara mengetahui latensi modul? Nah, Anda mungkin telah memperhatikan bahwa modul memiliki tipe tanda 16-18-18-35 atau serupa, itu adalah latensi dalam nanodetik. Setiap angka memiliki arti sesuai dengan posisinya:

• 16: Nilai pertama juga dapat muncul sebagai CL atau CAS Latency, ini secara kasar menunjukkan waktu yang berlalu antara prosesor yang meminta data dari RAM dan menempatkan dan mengirimkannya.
• 18: Nomor kedua dapat ditemukan sebagai TRCD atau RAS ke CAS Latency, nomor ini mewakili waktu antara lokasi dan aktivasi jalur memori (RAS) dan kolom (CAS), ingat bahwa memori diatur seolah-olah itu dari a papan catur.
• 18: Angka ketiga dapat ditemukan sebagai TRP atau RAS Precharge dan mengacu pada waktu yang diperlukan memori untuk melakukan jeda baris, yaitu untuk menonaktifkan jalur data yang sedang Anda gunakan dan mengaktifkan jalur baru.
• 35: Akhirnya nilai keempat menunjukkan apa yang dapat muncul sebagai TRAS, Aktif atau Aktif untuk precharge. Merupakan waktu menunggu sebelum memori dapat mengakses data lagi.

Ketika semakin rendah angkanya, semakin baiksecepat itu akan terjadi. Jika Anda memiliki modul DDR4 dengan modul CL11 dan CL9, tidak diragukan lagi modul CLXNUMX akan jauh lebih cepat.

Bisakah Anda menggabungkan modul dengan latensi yang berbeda?

Dari sinilah asalnya pertanyaan abad ini, dan kebingungan banyak pengguna. Jawabannya iya. Jika Anda memiliki modul DDR4, dengan frekuensi clock yang sama, tetapi dengan CL tertentu yang terpasang di komputer Anda dan Anda membeli modul lain dengan karakteristik yang sama, tetapi dengan CL yang berbeda, itu tidak masalah. Ini akan berhasil, mereka tidak akan kompatibel, tim Anda tidak akan menolaknya. Latensi itu seperti kapasitas atau merek, dapat berbeda antar modul tanpa terjadi apa-apa.

Lalu? Satu-satunya hal yang mungkin Anda tidak akan mendapatkan kinerja yang optimal, atau mungkin akan turun sedikit tergantung pilihan Anda. Saya akan menjelaskannya kepada Anda dengan sebuah contoh. Bayangkan kasus praktis, bahwa Anda memiliki modul Kingston DDR4 8GB 2400Mhz dan CL14 yang diinstal di komputer Anda. Tetapi Anda ingin menambah RAM Anda dan membeli Corsair DDR4 8GB pada 2800Mhz dan CL16. Anda akan memiliki dua modul yang sepenuhnya kompatibel, tim Anda akan mentolerirnya, itu tidak akan berhenti bekerja. Anda akan memiliki 16 GB RAM yang berfungsi. Tetapi ... beberapa hal dapat terjadi:

1. Kedua modul RAM menurunkan frekuensinya ke profil default standar JEDEC, seperti 2133 Mhz. Artinya, memori Anda akan menjadi agak lebih lambat dengan mengurangi frekuensi clock-nya, dan karenanya kecepatan transfernya.
   
2. Pilihan lainnya adalah modul untuk mencocokkan modul yang ada dalam latensi dan frekuensi. Dalam hal ini, alih-alih 2800 Mhz, keduanya akan bekerja pada 2400Mhz dan pada CL tertinggi.

Kapan Anda akan mendapat masalah? Saat Anda menggunakan Dual Channel atau Quad Channel. Dalam kasus tersebut, lebih baik Anda membeli modul yang identik dalam hal karakteristik (kapasitas dan merek pabrikan dapat bervariasi).

Berapa banyak RAM yang saya butuhkan?

Nah, menyimpulkan ini tergantung kebutuhan masing-masing pengguna. Misalnya, jika Anda akan menggunakan software office, browsing, dll, mungkin 4-8 GB sudah cukup. Tapi kalau mau main, mungkin butuh 8-16GB. Jika Anda akan menerapkan beberapa mesin virtual, Anda mungkin memerlukan 32 GB atau lebih… itu adalah sesuatu yang sangat pribadi. Tidak ada rumus ajaib untuk berapa banyak yang Anda butuhkan.

Sangat penting untuk melihat persyaratan yang direkomendasikan dari perangkat lunak yang akan Anda gunakan secara teratur untuk memilih perangkat keras Anda dengan baik ...

Ada rumus yang membantu Anda memilih memori dasar minimum, agar tidak dipasang kurang dari yang seharusnya. Dan melewati kalikan 2 GB untuk setiap core atau core yang dimiliki CPU Anda. Oleh karena itu, jika Anda memiliki quadcore, Anda harus memiliki setidaknya 8 GB.