סוגי זיכרון RAM: כל מה שאתה צריך לדעת על זיכרון ראשי

La RAM של מחשב הוא אחד האלמנטים החשובים והנחשקים ביותר, מכיוון שהוא מביא למהירות למערכת שלך. בנוסף, ישנם סוגים רבים של זיכרון RAM, ולכל אחד מהם מאפיינים מסוימים שעל המשתמש לפקח עליהם כדי לדעת אם המודול תואם או לא לציוד שלהם או אם הוא יספק ביצועים פחות או יותר. רבים מהמאפיינים הטכניים הללו אינם ידועים לחלוטין עבור רוב המשתמשים.

לכן, במאמר זה אני מראה לך את כל מה שאתה צריך לדעת על זיכרון RAM, כך שבפעם הבאה שתקנה מודול להרחבת זיכרון המחשב שלך, לא יהיו לו סודות עבורך. אם אתה רוצה להיות "מומחה" זיכרון אמיתי סוג RAM, המשך לקרוא ...

קצת היסטוריה

רקע

לאס מחשבים זקוקים לזיכרון לאחסון התוכניות (נתונים והוראות). בתחילת הדרך, מחשבים בשנות השלושים השתמשו בכרטיסי ניקוב. הם היו יריעות קרטון או חומר אחר עם חורים המיוצרים בצורה אסטרטגית כדי שהמחשב יכול לפרש את החורים האלה כקוד בינארי. כך התוכניות נטענו. זו הייתה אישה שהעלתה את כרטיסי האגרוף האלה באופן ספציפי עדה לובלייס (עדה ביירון). עדה נחשבה כ המתכנת הראשון של ההיסטוריה, על עבודתו בהפיכת המנוע האנליטי המפורסם של צ'רלס באבג 'לשימוש.

לאט לאט המכונות התפתחו. עם הגעתו של ה- ENIAC, בשנת 1946, הוא נהג שסתומי ואקום לבנות זיכרונות עם כפכפים. שסתומים אלה יצרו בעיות רבות בשל חוסר אמינותם, הארכיטקטורה שלהם הייתה דומה לנורות והם נשרפו כמו אלה, ולכן היה עליהם להחליף אותם לעיתים קרובות. בנוסף הם חוממו וצרכו כמויות גדולות של אנרגיה.

היה צורך במשהו אחר האלקטרוני אם רצית להתקדם. בשנת 1953 החלו להשתמש בזיכרונות פריט. ורק בשנת 1968 תכננה יבמ את זיכרון מבוסס מוליכים למחצה ראשון. זיכרון מצב מוצק זה פתר את הבעיות של הקודמות, ומספק אמינות גבוהה יותר, עמידות ומהירה יותר. קיבלה 64 סיביות, אך הדבר המעניין ביותר הוא שבבי הזיכרון הראשונים היו כאן כדי להישאר.

במשך חלק ניכר מההיסטוריה, פורמטים שונים של זיכרון, כגון קלטות מגנטיות, דיסקטים, מדיה אופטית (CD, DVD, ...), הכוננים הקשיחים המגנטיים הראשונים (HDD), זיכרונות מוליכים למחצה (SSD, זיכרון RAM, רושמים, מאגר / מטמון, ROM, ...) וכו '.

בשלב זה, יש לומר שבעבר רק אחד רמת זיכרון. זיכרון מרכזי שהיה המקום בו הייתה התוכנית. אך עם התפתחות המחשוב, נכללו גם זיכרונות אחרים הניתנים לתכנות מסוגים שונים עד להופעתם של זיכרונות מהירים כגון זיכרון RAM.

הגעתו של זיכרון RAM

כאשר זיכרון RAM הגיע, למחשבים החלו להיות שני שכבות זיכרון. מצד אחד היה זיכרון של קיבולת גדולה יותר, מהירות נמוכה יותר וזול יותר, כמו זיכרון משני. זיכרון משני זה הוא הדיסק הקשיח, שהתפתח כרגע מכוננים קשיחים מגנטיים (HDD), לכוננים קשיחים במצב מוצק הנוכחי המבוסס על מוליכים למחצה או כונני SSD.

בעוד זיכרון ראשי או ראשי הוא מה שאנו מכנים RAM (זיכרון גישה אקראית או זיכרון גישה אקראית). זיכרון זה מהיר פי כמה מזיכרון משני, אך יכולתו נמוכה במידה ניכרת, שכן מחירו גבוה יותר ולא היה מעשי להחזיק יכולות גדולות מאוד.

משלים את הזיכרון המשני בעל קיבולת גבוהה לאחסון התוכניות והנתונים שלנו, עם זיכרון ביניים מהיר יותר בין המשנית ליחידת העיבוד, ניתן לספק מהירות נוספת מבלי לוותר על קיבולת גבוהה. ב- RAM הם ילכו הוראות טעינה ונתונים מתהליכים או תוכניות פועלים כך שהמעבד יוכל לגשת אליהם מבלי לגשת לזיכרון משני, שיהיה הרבה יותר איטי.

כמו כן, זיכרון RAM הוא סוג של זיכרון נדיף הוא מאבד מתכולתו אם אספקת החשמל מוסרת. זה לא יהיה מעשי להחזיק רק זיכרון מסוג זה, מכיוון שבכל פעם שהציוד מכובה, הכל יאבד. זו הסיבה שזיכרונות משניים עדיין כה נחוצים. הם זיכרונות קבועים שאינם זקוקים לספק כוח קבוע כדי לאחסן את הערכים.

אם אתה אוהב היסטוריה, ציר זמן RAM מסוכם הוא:

• אחד מזיכרונות ה- RAM הראשונים היה זה של ליבה מגנטית של שנת 1949. כל סיבית נשמרה בטורואיד של חומר פרומגנטי. כל חלק היה בקוטר של כמה מילימטרים, ולכן תפס מקום רב ויכולת הגבלה. אבל זה בהחלט היה טוב יותר ממסרים וקווי עיכוב עבור סוג זה של זיכרון גישה אקראית.
• בשנת 1969 יגיעו ה- RAM הראשונים שנוצרו עם מוליכים למחצה של אינטל. עם שבבים כמו 3101 64 סיביות. בשנה שלאחר מכן הוא הציג זיכרון DRAM של 1 KB (שבב 1103), המניח את היסודות לזכרונות הגישה האקראית הנוכחיים. למעשה, DRAM יהפוך לסטנדרט, ולכן המצאת יבמ השתלטה על הענף.
• כעבור שנים הם ימשיכו להיות ממוזערים, עם שבבים עם קיבולת וביצועים הולכים וגדלים, עד שה- SIPPs ו- DIPs הושלכו בכדי להתחיל להשתמש בזו הנוכחית. מודולי SIMM (מודול זיכרון מוטבע יחיד), כלומר מודולים עם כל אנשי הקשר בצד אחד. זה הקל על שינוי ה- RAM והוספתם כאילו היו כרטיסי הרחבה.
• בסוף שנות השמונים, טכנולוגיית המעבדים הפכה את המעבדים להרבה יותר מהירים מזיכרון ה- RAM, מה שהוביל למובהק צווארי בקבוק. היה צורך להגדיל את רוחב הפס ואת מהירות הגישה של שבבי הזיכרון הנותרים.
• טכנולוגיות רבות התחיל להגיע כדי למזער את צוואר הבקבוק הזה, כמו טכנולוגיית FPM RAM (טכנולוגיית RAM מהירה של דף), בהשראת מצב הפיצוץ של אינטל 80486. מצב כתובת ששיפר את הגישה, עם זמני גישה של 70 או 60 ns.
• זיכרון RAM של EDO, o פלט נתונים מורחב, יגיע בשנת 1994 עם זמני גישה של 40 או 30 ns. שיפור המבוסס על כך היה ה- BEDO, Burst EDO, שהשיג שיפור של 50% לעומת ה- EDO.
• לאס זיכרונות מהירים יותר הם היו אלה של המיקרו-מעבדים, כגון רושמים מבוססי-תאים SRAM (RAM סטטי). אבל הם יקרים במיוחד כדי להשיג יכולות נהדרות איתם, ולכן הם לא היו מעשיים למרות הביצועים האדירים שיש להם. זו הסיבה שהם נדחקו למאגרים קטנים או לרשמי CPU קטנים מאוד. מסיבה זו, ה- EDO, BEDO, FPM, היו עדיין מסוג DRAM.
• בשנת 1992, סמסונג יוצרת את השבב המסחרי הראשון SDRAM (זיכרון RAM דינמי סינכרוני), הסטנדרט הנוכחי.
• מכאן והלאה, כל ה- RAM מבוסס על תאי זיכרון SDRAM. אחד הראשונים שהופיעו היה רמבוס מבית אינטל, שעברה ללא כאב או תהילה מול זיכרון ה- RAM הזול יותר (זיכרון RAM יחיד).
• כדי לשפר את הביצועים של הקודמים ולא להעלות את המחיר כמו במקרה של רמבוס, ה- DDR היה מגיע (קצב נתונים כפול). DDR אפשרה העברה בשני ערוצים בו זמנית בכל מחזור שעון, והכפילה את ביצועי ה- SDR.
• ומ- DDR אתה יודע איך ההיסטוריה נמשכה עם הופעתה של ה- DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... אבל זה לא הספיק

מחשוב דורש יותר ויותר ביצועים. ה כונני HDD התפתחו לכדי SSD הרבה יותר מהר. ומיקרו-מעבדים החלו לכלול זיכרונות מהירים משלהם בין יחידות פונקציונליות ל- RAM. בדרך זו, הם יכולים לטעון להם נתונים והוראות לקבלת גישה מיידית הרבה יותר במקום לעבור ישר ל- RAM בכל פעם שהם צריכים משהו.

הזיכרונות האלה שאני מתייחס אליהם הם זיכרון מטמון, חיץ שפועל כחוצץ בין המעבד ל- RAM. יש לומר שבעבר היית יכול לקנות מודולי מטמון כגון זיכרון RAM וכי תוכל להוסיף אם תרצה לצוות שלך. משהו כמו מעבדים או FPU ישנים, שלא שולבו בשבב המעבד עצמו. אך עם הזמן הם שולבו בחבילת המעבדים עצמה (ראו למשל אינטל פנטיום פרו) והפכו לבסוף לחלק מאותו IC כמו במיקרו-מעבדים הנוכחיים.

זיכרונות המטמון האלה גדלו ברמות, כגון L1 הנוכחי (מאוחד או נפרד להוראות / נתונים), L2 אחיד, L3 וכו '. ולא רק זאת, מחוץ למיקרו-מעבד, נעשית עבודה גם כדי לזרז איכשהו את הגישה לנתונים ולהוראות, כמו מודולים של אינטל אוקטנט וסוגים אחרים של מאגרים, אלא שזה סיפור אחר ...

DDR SDRAM

לאחר ששם אותך ברקע, אתה כבר יודע את הדרך שעברה עד להגעתו של DDR SDRAM הנוכחי. כעת, אנו הולכים לראות את הסוגים הקיימים ואת מאפייניהם. יש לומר כי בהשוואה לאינטל פנטיום 4 שהשתמשו בעיקר ב- RAMBUS, AMD Athlon היו הראשונים שתמכו ב- DDR הזול יותר. מול המכירות והביצועים של מחשבים מבוססי AMD, נאלצה אינטל לאמץ גם DDR ...

סוגים

על פי גרסת DDR

לאס גרסאות DDR אפשר החזרות שונות:

• DDR: PC-xxxx מציין את רוחב הפס של המודול, אם זה למשל PC-1600, זה נובע מהכפלת 100.000.000 הרץ (אוטובוס 100 מגה-הרץ) x 2 (בהיותו קצב נתונים כפול) x 8 בתים = 1600 מגה לשנייה או 1.6 ג'יגה-בתים העברה / s.
  • DDR-200 (PC-1600): עם אוטובוס 100 מגה-הרץ ו- I / O של 200 מגה-הרץ. שמו מגיע מההעברה של 1600 מגהבייט לשנייה או 1.6 ג'יגה-בתים.
  • DDR-266 (PC-2100): עם 133 מגה-הרץ אוטובוס ו- 266 מגה-הרץ קלט / פלט. עם קיבולת העברה של 2.1 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): עם אוטובוס 166 Mhz ו- I / O של 333 Mhz. עם קיבולת העברה של 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): עם 200 מגה-הרץ אוטובוס ו -400 מגה-הרץ קלט / פלט. עם סך של 3.2 GB / s העברה מקסימלית.
• DDR2: עובד עם 4 ביטים למחזור, כלומר 2 הולכים ו -2 אחורה. זה משפר את הפוטנציאל של DDR1 הקודם.
  • מ- DDR2-333 (PC2-2600): זה עובד עם אוטובוס בסיס של 100 מגה-הרץ, עם קלט / פלט של 166 מגה-הרץ, מה שמקנה לו יכולת העברה של 2.6 ג'יגה-בייט / שנייה. זמן גישה של 10 ns.
  • עד DDR2-1200 (PC2-9600): האוטובוס עולה עד 300Mhz, 600Mhz עבור קלט / פלט והעברה של 9.6GB / s. 3,3ns זמן גישה.
• DDR3: מאפשר מהירות העברה ומהירות עבודה גבוהות יותר בהשוואה ל- DDR2, למרות שהחביון גבוה יותר.
  • מ- DDR3-1066 (PC3-8500): אוטובוס 133 Mhz, 533 Mhz I / O, העברות של 8.5 GB / s. זמן גישה 7.5 ns.
  • עד DDR3-2200 (PC3-18000): אוטובוס 350 מגה-הרץ, העברת קלט / פלט של 1100 מגה-הרץ, והעברות של 18 GB / s. זמן גישה 3.3 ns.
• DDR4: מתח אספקה ​​נמוך יותר וקצב העברה גבוה יותר בהשוואה לקודמים. לרוע המזל יש לו חביון גבוה יותר, מה שמקטין את ביצועיו בכל שאר הדברים.
  • מ- DDR4-1600 (PC4-12800): עם אוטובוס בסיס 200 מגה-הרץ, 1600 מגה-הרץ קלט / פלט והעברות של 12.8 GB / s.
  • עד DDR4-2666 (PC4-21300): עם אוטובוס בסיס של 333 Mhz, 2666 Mhz I / O, והעברות של 21.3 GB / s.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: העתיד הקרוב.

על פי סוג המודול

ل מודולי ה- SIMM התפתחו ל- DIMM הנוכחי, המחולקים ל:

• DIMM (מודול זיכרון בשורה כפולה): מודול זיכרון עם אנשי קשר משני הצדדים, המאפשר מספר גדול יותר של אנשי קשר. הם המשתמשים במחשבים השולחניים.
• SO-DIMM (DIMM מתאר קטן)- זו גרסה מוקטנת של DIMM רגילים, כלומר מודולים קצרים יותר עבור מחשבים קטנים יותר. הם משמשים במחשבים ניידים, לוחות אם למיני PC עם גורמי צורה קטנים כמו מיני ITX וכו '.

בין אם הם DIMM או SO-DIMM, הם יכולים להיות בעלי יכולות, מאפיינים וסוגים שונים הנראים לעיל. זה לא משנה שום דבר.

על פי הערוצים

מודולי זיכרון RAM ניתן לקבץ באוטובוס אחד או יותר:

• ערוץ זיכרון יחיד: כל מודולי הזיכרון מקובצים לבנק יחיד של חריצים, ומשתפים את אותו אוטובוס.
• ערוץ זיכרון כפול- יש שני בנקי חריץ זיכרון נפרדים בלוח האם. ניתן להכניס את המודולים בשני הערוצים הללו, עם שני אוטובוסים נפרדים, המספקים רוחב פס גדול יותר, ולכן ביצועים. לדוגמה, אם יש לך APU או אינטל עם GPU משולב, זה יכול להביא יתרונות גדולים בכך שהוא מאפשר למעבד MMU לגשת לאוטובוס אחד בזמן שבקר זיכרון GPU ניגש לשני מבלי להפריע בין השניים ...
• ערוץ זיכרון מרובעכאשר דרישות הגישה הן הרבה יותר גבוהות, ניתן למצוא לוחות אם עם ארבעה ערוצים, אם כי בעל ארבעה ערוצים לא תמיד מספק את הביצועים הצפויים אם לא ממש מנצלים את היכולת הזו.

חֶבִיוֹן

לבסוף, כאשר אתה רוצה להרחיב את זיכרון ה- RAM שלך, ישנם מספר תכונות, מלבד מה שכבר נראה, שיכולות לבלבל אותך בעת רכישת התכונה הנכונה. אני מתכוון האיחורים, זה של CAS, RAS וכו '. באשר למתח ולסוג המודול, האמת היא שזה יהיה תלוי בתאימות של לוח האם שלך ובסוג הזיכרון שנבחר. עליך לקרוא את המדריכים של לוח האם שלך בכדי לדעת באיזה זיכרון ערכת השבבים שלך תומך ובאיזה סוג מודול יש לך.

אתה יכול גם להסתכל על מודול הזיכרון או המודולים שכבר התקנת כדי לדעת לרכוש מודול דומה כדי להרחיב אותו, וכי הוא בעל אותם מאפיינים ותואם.

המהירות של זיכרון RAM קשורה תמיד לשני גורמים, האחד הוא ה- תדר השעון והשני הוא חביון. חביון הוא הזמן שלוקח לגישה (לכתוב או לקרוא). ויכול להיות שקיים אותו סוג של מודול עם זמן אחזור שונה, וכאן המשתמשים מתבלבלים להאמין שאם יתקינו מודול עם זמן אחזור אחר הוא לא יהיה תואם, או אם זה ישפיע או לא ... כלומר מה אני אנסה להבהיר כאן.

ראשית צריך היה ברור לגבי אופן העבודה של זיכרון RAMכאשר נדרש גישה לחסימת זיכרון מסוימת, כלומר לחלק מהזיכרון בו מאוחסנים נתונים, הזיכרון מופץ בשורות ועמודות. על ידי הפעלת שורות בחירת השורות והעמודות המתאימות, תוכל לכתוב או לקרוא כל מה שתרצה. אך כדי שפעולות גישה אלה יתרחשו, עליהם לעבור כמה מחזורים כדי לבצע פעולות שמעכבות את הפעולה. זה חביון.

כיצד אוכל לדעת את האיחור של מודול? ובכן, יתכן ששמתם כי למודולים יש סוג סימן 16-18-18-35 או דומה, אלה האיחורים בננו שניות. משמעות לכל מספר היא בהתאם למיקום שהוא תופס:

• 16: הערך הראשון יכול להופיע גם כ- L- או CAS Latency, בערך הוא מציין את הזמן שעובר בין המעבד המבקש נתונים מה- RAM והוא מאתר ושולח אותם.
• 18: את המספר השני ניתן למצוא כ- TRCD או RAS ל- CAS Latency, מספר זה מייצג את הזמן שבין מיקום להפעלת קו זיכרון (RAS) לעמודה (CAS), זכרו שהזיכרון מסודר כאילו היה של לוח שחמט.
• 18: המספר השלישי ניתן למצוא כ- TRP או RAS Charge ומתייחס לזמן שלוקח לזיכרון לבצע מעבר קו, כלומר לבטל את קו הנתונים בו אתה משתמש כעת ולהפעיל קו חדש.
• 35: לבסוף הערך הרביעי מציין מה יכול להופיע כ- TRAS, פעיל או פעיל לטעינה מראש. מייצג את הזמן לחכות לפני שהזיכרון יוכל לגשת לנתונים שוב.

כאשר ככל שהמספרים נמוכים יותר, כך טוב יותרכמה שיותר מהר זה יהיה. אם יש לך מודול DDR4 עם CL11 ומודול CL9, האחרון יהיה הרבה יותר מהיר, ללא ספק.

האם אתה יכול לערבב מודולים עם חביונים שונים?

מכאן זה בא שאלת המאה, והבלבול של משתמשים רבים. התשובה היא כן. אם יש לך מודול DDR4, עם אותו תדר שעון, אך עם מחשב CL ספציפי מותקן במחשב שלך ואתה קונה עוד אחד עם אותם מאפיינים, אך עם CL אחר, זה לא משנה. זה יעבוד, הם לא יהיו בלתי תואמים, הצוות שלך לא ידחה זאת. חביון הוא כמו קיבולת או מותג, זה יכול להיות שונה בין מודולים בלי שמשהו יקרה.

אז? הדבר היחיד שאולי אתה לא מתכוון להשיג ביצועים אופטימליים, או אולי זה יוריד מעט בהתאם לבחירתך. אני אסביר לך את זה עם דוגמא. דמיין מקרה מעשי, שמותקן במחשב שלך מודול Kingston DDR4 8GB 2400Mhz ו- CL14. אבל אתה רוצה להרחיב את ה- RAM שלך ולקנות Corsair DDR4 8GB ב 2800Mhz ו- CL16. יהיו לך שני מודולים תואמים לחלוטין, הצוות שלך יסבול את זה, זה לא יפסיק לעבוד. יהיה לך 16 GB של זיכרון RAM עובד. אבל ... כמה דברים יכולים לקרות:

1. שני מודולי ה- RAM מורידים את תדירותם לפרופילי ברירת המחדל של תקן JEDEC, כמו 2133 Mhz. כלומר, הזיכרון שלך יהפוך לאיטי במקצת על ידי הקטנת תדר השעון שלו, ולכן קצב ההעברה שלו.
   
2. אפשרות נוספת היא שהמודול יתאים למודול הקיים בהשהיה ובתדירות. במקרה זה, במקום 2800 מגה-הרץ, שניהם יעבדו ב- 2400 מגה-הרץ וב- CL הגבוה ביותר.

מתי יהיו לך בעיות? כאשר אתה משתמש בערוץ כפול או בערוץ מרובע. במקרים אלה עדיף שתקנה מודולים זהים מבחינת המאפיינים (יכולת ומותג היצרן עשויים להשתנות).

כמה זיכרון RAM אני צריך?

ובכן, לסכם זאת תלוי בצרכים של כל משתמש. לדוגמא, אם אתה מתכוון להשתמש בתוכנות משרדיות, לגלוש וכו ', אולי זה מספיק 4-8 ג'יגה-בתים. אבל אם אתה רוצה לשחק, אולי אתה צריך 8-16GB. אם אתה מתכוון ליישם מספר מכונות וירטואליות, ייתכן שתצטרך 32 ג'יגה בייט או יותר ... זה משהו מאוד אישי. אין נוסחת קסם לכמה שאתה צריך.

חשוב מאוד לראות את הדרישות המומלצות של התוכנה בהן אתה מתכוון להשתמש באופן קבוע לבחירת החומרה שלך היטב ...

יש נוסחה שעוזרת לך לבחור זיכרון בסיס מינימלי, כדי לא להתקין פחות ממה שאתה צריך. ועובר הכפל 2 ג'יגה-בתים עבור כל ליבה או ליבה שיש למעבד שלך. לכן, אם יש לך quadcore אתה צריך לפחות 8 GB.