RAM rūšys: viskas, ką reikia žinoti apie pagrindinę atmintį

La RAM kompiuterio yra vienas iš svarbiausių ir geidžiamiausių elementų, nes tai suteikia greičio jūsų sistemai. Be to, yra daugybė RAM tipų ir kiekvienas iš jų turi tam tikras savybes, kurias vartotojas turi stebėti, kad žinotų, ar modulis yra suderinamas su jo įranga, ar užtikrins didesnį ar mažesnį našumą. Daugelis šių techninių charakteristikų daugumai vartotojų yra visiškai nežinomos.

Dėl šios priežasties šiame straipsnyje aš jums parodysiu viską, ką reikia žinoti apie RAM atmintį, kad kitą kartą pirkdami modulį kompiuterio atminčiai išplėsti, jums nebūtų jokių paslapčių. Jeigu nori tapti tikru atminties „ekspertu“ RAM tipas, skaitykite toliau ...

Šiek tiek istorijos

Fonas

The kompiuteriams reikia atminties saugoti programas (duomenis ir instrukcijas). Pradžioje 30-ųjų kompiuteriuose buvo naudojamos perfokortos. Tai buvo kartono ar kitos medžiagos lakštai su skylėmis, pagamintomis strategiškai, kad kompiuteris galėtų tas skyles interpretuoti kaip dvejetainį kodą. Tokiu būdu programos buvo įkeltos. Konkrečiai šias perfokortas sugalvojo moteris Ada LovelaceAda Byron. Ada buvo laikoma pirmasis programuotojas istoriją, už darbą, kad garsus Charleso Babbage'o analitinis variklis būtų naudingas.

Maža to, mašinos tobulėjo. 1946 m. ​​Atėjus ENIAC, jis naudojosi vakuuminiai vožtuvai statyti prisiminimai su šlepetėmis. Šie vožtuvai sukėlė daug problemų dėl jų nepatikimumo, jų architektūra buvo panaši į lemputes ir jie taip sudegė, todėl juos teko dažnai keisti. Be to, jie buvo šildomi ir sunaudojo daug energijos.

Reikėjo kažko kitokio Elektroninė jei norėtum progresuoti. 1953 m. Pradėtos naudoti ferito atmintys. Ir tik 1968 m. IBM sukūrė pirmoji puslaidininkine atmintimi. Ši kietojo kūno atmintis išsprendė ankstesnių problemas, užtikrindama didesnį patikimumą, ilgaamžiškumą ir greičiau. Jis turėjo 64 bitų talpą, tačiau įdomiausia tai, kad čia liko pirmosios atminties mikroschemos.

Didžiąją istorijos dalį skirtingi atminties formatai, pavyzdžiui, magnetinės juostelės, diskeliai, optinės laikmenos (CD, DVD,…), pirmieji magnetiniai kietieji diskai (HDD), puslaidininkių atmintinės (SSD, RAM, registrai, buferis / talpykla, ROM ir kt.) ir kt.

Šiuo metu reikia pasakyti, kad anksčiau tik vienas atminties lygis. Centrinė atmintis, kur buvo programa. Tačiau tobulėjant skaičiavimams, taip pat buvo įtrauktos kitos įvairaus tipo programuojamos atminties, kol atsirado greiti prisiminimai, pvz., RAM.

RAM atėjimas

Atėjus RAM, kompiuteriai pradėjo turėti dvi atminties pakopas. Viena vertus, buvo atmintis apie didesnę talpą, mažesnį greitį ir pigesnę, kaip antrinė atmintis. Ši antrinė atmintis yra standusis diskas, kuris šiuo metu iš magnetinių kietųjų diskų (HDD) virto puslaidininkiais arba SSD pagrįstais dabartiniais kietojo kūno standžiaisiais diskais.

Nors pagrindinė arba pagrindinė atmintis yra tai, ką mes vadiname RAM (Laisvosios kreipties atmintis arba laisvosios kreipties atmintis). Ši atmintis yra kelis kartus greitesnė už antrinę, tačiau jos talpa yra žymiai mažesnė, nes jos kaina yra didesnė ir nebuvo praktiška turėti labai didelę talpą.

Papildant didelės talpos antrinę atmintį, kad būtų išsaugotos mūsų programos ir duomenys, ir greitesnę tarpinę atmintį tarp antrinio ir procesoriaus, galima suteikti papildomą greitį, neprarandant didelės talpos. Į RAM jie eis įkeliamos instrukcijos ir duomenys iš vykdomų procesų ar programų kad centrinis procesorius galėtų prieiti prie jų nepasiekdamas antrinės atminties, kuri būtų daug lėtesnė.

Be to, RAM yra tam tikras tipas nepastovi atmintis Jis praranda savo turinį, jei pašalinamas maitinimo šaltinis. Nebūtų praktiška turėti tik tokio tipo atmintį, nes kiekvieną kartą išjungus įrangą, viskas būtų prarasta. Štai kodėl antriniai prisiminimai vis dar yra tokie reikalingi. Jie yra nuolatiniai prisiminimai, kuriems nereikia nuolat maitinti, kad išsaugotumėte vertes.

Jei jums patinka istorija, RAM laiko juosta apibendrinta yra:

• Vienas iš pirmųjų RAM atminties buvo magnetinė šerdis Kiekvienas antgalis buvo laikomas feromagnetinės medžiagos toroide. Kiekvienas gabalas buvo kelių milimetrų skersmens, todėl užėmė daug vietos ir ribojo pajėgumą. Bet tai tikrai buvo geriau nei tokio tipo atsitiktinės prieigos atminties relės ir vėlavimo linijos.
• 1969 m. Pasirodys pirmosios „Intel“ puslaidininkiais sukurtos operatyviosios atminties. Su tokiais lustais kaip 3101 64 bitų. Kitais metais jis pristatė DRAM atmintis 1 KB (lustas 1103), padedantis dabartinių atsitiktinės prieigos atminties pamatus. Tiesą sakant, DRAM taps standartu, todėl IBM išradimas perėmė pramonę.
• Po daugelio metų jie ir toliau bus miniatiūriniai, o mikroschemos didėjo ir padidėjo, kol SIPP ir DIP nebuvo pradėti išmesti ir pradėti naudoti dabartinius. SIMM moduliai („Single In-Line Memory Module“), tai yra, moduliai su visais kontaktais vienoje pusėje. Tai leido lengvai pakeisti RAM ir pridėti jas taip, lyg jos būtų išplėtimo kortelės.
• Devintojo dešimtmečio pabaigoje procesorių technologija padarė procesorius žymiai greitesnius nei RAM, todėl tai buvo reikšminga silpnosios vietos. Reikėjo padidinti atsiliekančių atminties lustų pralaidumą ir prieigos greitį.
• Daugybė technologijų pradėjo mažinti šią kliūtį, pvz., FPM RAM („Fast Page Mode RAM“) technologiją, įkvėptą „Intel 80486“ „Burst Mode“. Adresavimo režimas, pagerinantis prieigą, prieigos laikas yra 70 arba 60 ns.
• EDORAM, o Išplėstinė duomenų išvestis atsiras 1994 m., kai prieigos laikas bus 40 arba 30 ns. Remiantis tuo buvo BEDO, „Burst EDO“, pasiektas 50% pagerėjimas, palyginti su EDO.
• The greitesni prisiminimai jie buvo mikroprocesorių, tokių kaip ląstelių registrai SRAM („Static RAM“). Tačiau norint pasiekti puikių galimybių su jais, jie yra nepaprastai brangūs, todėl jie nebuvo praktiški, nepaisant milžiniško jų pasirodymo. Štai kodėl jie buvo perkelti į mažus buferius arba labai mažus procesorių registrus. Dėl šios priežasties EDO, BEDO, FPM vis dar buvo DRAM tipo.
• 1992 m. „Samsung“ sukūrė pirmąjį komercinį lustą SDRAM (Sinchroninė dinaminė RAM), dabartinis standartas.
• Nuo šiol visos RAM buvo pagrįstos SDRAM atminties ląstelėmis. Vienas iš pirmųjų pasirodė Rambusas iš „Intel“, kuri be skausmo ir šlovės praėjo prieš pigesnę SDR RAM (Single Data Rate RAM).
• Norėdami pagerinti ankstesnių rezultatų ir nepakelti kainos, kaip „Rambus“ atveju, atvyktų DDR (Dvigubas duomenų perdavimo greitis). DDR leido perkelti du kanalus tuo pačiu metu per kiekvieną laikrodžio ciklą, padvigubindamas SDR našumą.
• Iš DDR jūs žinote, kaip istorija tęsėsi pasirodžius DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... bet to nepakako

Skaičiuojant reikia vis daugiau ir daugiau našumo. The HDD tapo SSD daug greičiau. Mikroprocesoriai pradėjo įtraukti savo greitas atmintines tarp funkcinių vienetų ir RAM. Tokiu būdu jie gali įkelti juos su duomenimis ir instrukcijomis, kad būtų suteikta kur kas greitesnė prieiga, užuot tekę eiti tiesiai į RAM kiekvieną kartą, kai jiems ko nors reikia.

Šie mano minimi prisiminimai yra Laikinoji atmintis, buferis, kuris veikia kaip buferis tarp procesoriaus ir RAM. Reikia pasakyti, kad anksčiau galėjote nusipirkti talpyklos modulių, tokių kaip RAM, ir kad galėtumėte pridėti, jei norite į savo komandą. Kažkas panašaus į senus procesorius ar FPU, kurie nebuvo integruoti pačiame procesoriaus luste. Tačiau laikui bėgant jie buvo integruoti į patį procesoriaus paketą (žr., Pavyzdžiui, „Intel Pentium Pro“) ir galiausiai tapo to paties IC dalimi, kaip ir dabartiniuose mikroprocesoriuose.

Šios atmintinės augo lygiai, pvz., dabartinis L1 (vieningas arba atskiras instrukcijoms / duomenims), vieningas L2, L3 ir kt. Negana to, už mikroprocesoriaus ribų taip pat stengiamasi kažkaip pagreitinti prieigą prie duomenų ir instrukcijų, tokių kaip „Intel Octant“ moduliai ir kiti buferiai, tačiau tai jau kita istorija ...

DDR SDRAM

Pastatęs jus į antrą planą, jūs jau žinote kelią, kurį nueitumėte iki atvykimo dabartinio DDR SDRAM. Dabar pamatysime esamus tipus ir jų ypatybes. Reikia pasakyti, kad palyginti su „Intel Pentium 4“, kuris daugiausia naudojo savo RAMBUS, „AMD Athlon“ pirmieji palaikė pigesnį DDR. Susidūrusi su AMD pagrįstų kompiuterių pardavimais ir našumu, „Intel“ taip pat buvo priversta priimti DDR ...

Tipas

Pagal DDR versiją

The DDR versijos leisti skirtingas grąžas:

• NDR: PC-xxxx nurodo modulio pralaidumą, jei, pavyzdžiui, PC-1600, tai gaunama padauginus 100.000.000 100 2 hz (8 Mhz magistralę) x 1600 (dvigubo duomenų perdavimo sparta) x 1.6 baitai = XNUMX MB / s arba XNUMX GB / s perkėlimas.
  • DDR-200 (PC-1600): su 100 Mhz magistrale ir 200 Mhz I / O. Jo pavadinimas kilęs iš 1600 MB / s arba 1.6 GB / s perdavimo.
  • DDR-266 (PC-2100): su 133 Mhz magistrale ir 266 Mhz I / O. Su 2.1 GB / s perdavimo pajėgumu.
  • DDR-333 (PC-2700): su 166 Mhz magistrale ir 333 Mhz I / O. Su 2.7 GB / s perdavimo pajėgumu.
  • DDR-400 (PC-3200): su 200 Mhz magistrale ir 400 Mhz I / O. Iš viso pervedus maksimaliai 3.2 GB / s.
• DDR2: veikia su 4 bitais per ciklą, tai yra, 2 eina ir 2 atgal. Tai pagerina ankstesnio DDR1 potencialą.
  • Nuo DDR2-333 (PC2-2600): jis veikia su 100 Mhz pagrindine magistrale, su 166 Mhz I / O, o tai suteikia 2.6 GB / s perdavimo pajėgumą. 10 ns prieigos laikas.
  • Iki DDR2-1200 (PC2-9600): magistralė eina iki 300Mhz, 600Mhz įvesties / išvesties ir 9.6GB / s perdavimo. 3,3ns prieigos laikas.
• DDR3: leidžia didesnį perdavimo greitį ir darbo greitį, palyginti su DDR2, nors vėlavimas yra didesnis.
  • Iš DDR3-1066 (PC3-8500): 133 Mhz magistralė, 533 Mhz I / O, 8.5 GB / s perdavimo. 7.5 ns prieigos laikas.
  • Iki DDR3-2200 (PC3-18000): 350 Mhz magistralė, 1100 Mhz I / O ir 18 GB / s perdavimo. 3.3 ns prieigos laikas.
• DDR4: mažesnė maitinimo įtampa ir didesnis perdavimo greitis, palyginti su ankstesniais. Deja, jis turi didesnį vėlavimą, dėl kurio sumažėja jo našumas, kai visi kiti dalykai yra vienodi.
  • Nuo DDR4-1600 (PC4-12800): su 200 Mhz pagrindine magistrale, 1600 Mhz I / O ir 12.8 GB / s perdavimo.
  • Iki DDR4-2666 (PC4-21300): su 333 Mhz pagrindine magistrale, 2666 Mhz įvestimi / išvestimi ir 21.3 GB / s perdavimais.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: artimiausia ateitis.

Pagal modulio tipą

Los SIMM moduliai išsivystė į dabartinius DIMM, kurie skirstomi į:

• DIMM (dvigubos eilutės atminties modulis): atminties modulis su kontaktais iš abiejų pusių, leidžiantis daugiau kontaktų. Juos naudoja staliniai kompiuteriai.
• SO-DIMM (mažas kontūro DIMM)- Tai sumažinta įprastų DIMM modulių versija, tai yra trumpesni moduliai mažesniems kompiuteriams. Jie naudojami nešiojamiesiems kompiuteriams, miniPC pagrindinėms plokštėms su mažais formos veiksniais, tokiais kaip mini-ITX ir kt.

Nesvarbu, ar jie yra DIMM, ar SO-DIMM, jie gali būti skirtingo pajėgumo, charakteristikų ir aukščiau matytų tipų. Tai nieko nekeičia.

Pagal kanalus

RAM atminties moduliai galima sugrupuoti su vienu ar daugiau autobusų:

• Vienas atminties kanalas: visi atminties moduliai sugrupuoti į vieną lizdų banką, naudojant tą pačią magistralę.
• Dvigubos atminties kanalas- Pagrindinėje plokštėje yra du atskiri atminties lizdų bankai. Moduliai gali būti įterpiami į šiuos du kanalus su dviem atskiromis magistralėmis, užtikrinant didesnį pralaidumą, taigi ir našumą. Pvz., Jei turite APU arba „Intel“ su integruotu GPU, tai gali duoti didelę naudą, jei leisite procesoriaus MMU pasiekti vieną magistralę, o GPU atminties valdiklis - prie kito, netrukdydamas abiem ...
• „Quad Memory Channel“Kai prieigos reikalavimai yra daug didesni, galima rasti pagrindines plokštes su keturiais kanalais, nors turint keturis kanalus, ne visada užtikrinamas laukiamas našumas, jei šis pajėgumas tikrai nėra naudojamas.

Vėlavimas

Galiausiai, kai norite išplėsti savo RAM atmintį, yra keletas funkcijų, išskyrus tai, kas jau buvo matyta, kurios gali jus supainioti perkant tinkamą. turiu omeny delsos, CAS, RAS ir kt. Kalbant apie įtampą ir modulio tipą, tiesa, kad tai priklausys nuo jūsų pagrindinės plokštės suderinamumo ir pasirinktos atminties tipo. Turėtumėte perskaityti pagrindinės plokštės vadovus, kad žinotumėte, kokią atmintį palaiko jūsų lustų rinkinys ir kokio tipo modulį turite.

Taip pat galite pažvelgti į jau įdiegtus atminties modulius ar modulius, kad žinotumėte, kaip įsigyti panašų modulį, kad jį išplėstumėte, ir kad jis yra tų pačių savybių ir suderinamas.

RAM greitis visada yra susijęs su dviem veiksniais, vienas yra laikrodžio dažnis, o kitas - vėlavimas. Vėlavimas yra laikas, kurio reikia norint pasiekti (rašyti ar skaityti). Ir gali būti to paties tipo moduliai su skirtingomis delsomis, todėl vartotojai susipainioja manydami, kad jei jie įdiegs kitokio delsos modulį, jis nebus suderinamas, ar jis turės įtakos ar ne ... Tai yra ką aš čia bandysiu paaiškinti.

Pirmiausia turite aišku, kaip veikia RAMKai reikia pasiekti tam tikrą atminties bloką, tai yra atminties dalį, kurioje saugomi duomenys, atmintis paskirstoma eilutėmis ir stulpeliais. Suaktyvinę atitinkamas eilučių ir stulpelių pasirinkimo eilutes galite rašyti ar skaityti viską, ko norite. Bet kad įvyktų šios prieigos operacijos, jie turi pereiti kelis ciklus, kad galėtų atlikti veiksmus, kurie uždelsia operaciją. Tai yra vėlavimas.

Kaip sužinoti modulio delsą? Na, galbūt pastebėjote, kad moduliai turi ženklo tipą 16-18-18-35 ar panašiai, tai yra delsos nanosekundėmis. Kiekvienas skaičius turi savo reikšmę pagal užimamą padėtį:

• 16: Pirmoji reikšmė taip pat gali pasirodyti kaip CL arba CAS vėlavimas, ji apytiksliai nurodo laiką, kuris praeina tarp procesoriaus, kuris prašo duomenų iš RAM, ir jis juos suranda ir siunčia.
• 18: Antrąjį numerį galima rasti kaip TRCD arba RAS į CAS vėlavimą, šis skaičius nurodo laiką tarp vietos ir atminties linijos (RAS) bei stulpelio (CAS) suaktyvinimo. Atminkite, kad atmintis yra sutvarkyta taip, lyg ji būtų šachmatų lenta.
• 18: Trečią numerį galima rasti kaip „TRP“ arba „RAS Precharge“ ir nurodo laiką, kurio reikia, kol atmintis atliks eilutės pertraukimą, tai yra, deaktyvuosite šiuo metu naudojamą duomenų liniją ir suaktyvinsite naują eilutę.
• 35: Galiausiai ketvirtoji reikšmė nurodo, kas gali būti rodoma kaip TRAS, aktyvi arba aktyvi, norint įkrauti. Rodo laiką, kol reikia palaukti, kol atmintis vėl galės pasiekti duomenis.

Kai kuo mažesni skaičiai, tuo geriaukuo greičiau tai bus. Jei turite DDR4 modulį su CL11 ir CL9 moduliu, pastarasis, be jokios abejonės, bus daug greitesnis.

Ar galite maišyti modulius su skirtingomis delsomis?

Tai iš kur ji kyla amžiaus klausimas, ir daugelio vartotojų painiava. Atsakymas yra teigiamas. Jei turite DDR4 modulį, kurio laikrodžio dažnis yra toks pats, tačiau kompiuteryje įdiegtas konkretus CL ir perkate kitą su tomis pačiomis charakteristikomis, bet su kitokiu CL, tai nesvarbu. Tai veiks, jie nebus nesuderinami, jūsų komanda to neatmes. Vėlavimas yra kaip talpa ar prekės ženklas, jis gali skirtis tarp modulių nieko nevykstant.

Tada? Vienintelis dalykas, ko galbūt jūs neketinate pasiekti optimalaus našumo, o gal jis šiek tiek sumažės, priklausomai nuo jūsų pasirinkimo. Aš jums tai paaiškinsiu pavyzdžiu. Įsivaizduokite praktinį atvejį, kad jūsų kompiuteryje yra įdiegtas 4 GB „Kingston DDR8“ modulis, esant 2400 Mhz ir CL14. Tačiau norite išplėsti savo RAM ir nusipirkti „Corsair DDR4 8GB“, esant 2800Mhz ir CL16. Turėtumėte du visiškai suderinamus modulius, jūsų komanda tai toleruos, jis nenustos veikti. Turėtumėte veikti 16 GB RAM. Bet ... gali atsitikti keli dalykai:

1. Abu RAM moduliai sumažina savo dažnį iki numatytųjų JEDEC standartų profilių, tokių kaip 2133 Mhz. Tai reiškia, kad jūsų atmintis taptų šiek tiek lėtesnė sumažinus jos laikrodžio dažnį, taigi ir perdavimo greitį.
   
2. Kitas variantas yra tai, kad modulis atitiktų esamą modulį delsos ir dažnio atžvilgiu. Šiuo atveju vietoj 2800 Mhz abu veiktų 2400Mhz ir aukščiausiu CL.

Kada turėtumėte problemų? Kai naudojate „Dual Channel“ arba „Quad Channel“. Tais atvejais geriau pirkti identiškus modulius pagal savybes (gamintojo talpa ir prekės ženklas gali skirtis).

Kiek man reikia RAM?

Na, apibendrinant tai priklauso nuo kiekvieno vartotojo poreikių. Pavyzdžiui, jei ketinate naudoti biuro programinę įrangą, naršyti ir pan., Galbūt pakanka 4–8 GB. Bet jei norite žaisti, galbūt jums reikės 8-16 GB. Jei ketinate įdiegti kelias virtualias mašinas, jums gali prireikti 32 GB ar daugiau ... tai yra kažkas labai asmeniško. Nėra stebuklingos formulės, kiek jums reikia.

Labai svarbu pamatyti rekomenduojamus programinės įrangos reikalavimus, kuriuos reguliariai naudosite, kad gerai pasirinktumėte aparatinę įrangą ...

Yra formulė, padedanti pasirinkti minimalią pagrindinę atmintį, kad neįdiegtumėte mažiau nei turėtumėte. Ir praeina padauginkite 2 GB kiekvienam pagrindiniam procesoriui. Todėl, jei turite „quadcore“, turėtumėte turėti bent 8 GB.