Vrste RAM-a: vse, kar morate vedeti o glavnem pomnilniku

La RAM računalnika je eden najpomembnejših in najbolj zaželenih elementov, saj vašemu sistemu prinaša hitrost. Poleg tega obstaja veliko vrst RAM-a in vsak ima določene značilnosti, ki jih mora uporabnik spremljati, da ve, ali je modul združljiv ali ne z njihovo opremo ali bo zagotovil večjo ali manjšo zmogljivost. Mnoge od teh tehničnih značilnosti so za večino uporabnikov popolnoma neznane.

Zato vam v tem članku pokažem vse, kar morate vedeti o pomnilniku RAM, tako da naslednjič, ko kupite modul za razširitev pomnilnika računalnika, za vas ne bo imel nobenih skrivnosti. Če želiš postati pravi "strokovnjak za spomin" Tip RAM-a, beri naprej ...

Malo zgodovine

Ozadje

The računalniki potrebujejo pomnilnik za shranjevanje programov (podatkov in navodil). Na začetku so računalniki v tridesetih uporabljali bušilice. To so bili listi kartona ali drugega materiala z luknjami, izdelanimi strateško, tako da jih je računalnik lahko razlagal kot binarno kodo. Tako so bili naloženi programi. Ženska je posebej pripravila te bunde Ada LovelaceAda Byron. Ada je veljala za prvi programer zgodovino, za njegovo delo pri ustvarjanju uporabnega slavnega analitičnega mehanizma Charlesa Babbagea.

Stroji so se počasi razvijali. S prihodom ENIAC, leta 1946, se je uporabljal vakuumski ventili zgraditi spomini z natikači. Ti ventili so zaradi svoje nezanesljivosti ustvarili veliko težav, njihova arhitektura je bila podobna žarnicam in so tako zgorele, zato jih je bilo treba pogosto menjati. Poleg tega so bili ogrevani in porabili velike količine energije.

Nekaj ​​drugačnega je bilo treba v Elektronski če ste želeli napredovati. Leta 1953 so začeli uporabljati feritne spomine. In šele leta 1968 je IBM zasnoval prvi polprevodniški pomnilnik. Ta polprevodniški pomnilnik je rešil težave prejšnjih, zagotavljal večjo zanesljivost, trajnost in hitreje. Imel je 64-bitno zmogljivost, najbolj zanimivo pa je, da so tu ostali prvi pomnilniški čipi.

Večji del zgodovine, različne oblike pomnilnika, kot so magnetni trakovi, diskete, optični mediji (CD, DVD, ...), prvi magnetni trdi diski (HDD), polprevodniški pomnilniki (SSD, RAM, registri, medpomnilnik / predpomnilnik, ROM, ...) itd.

Na tem mestu je treba reči, da je bil v preteklosti le en raven pomnilnika. Osrednji spomin, kjer je bil program. Toda z razvojem računalništva so bili vključeni tudi drugi programibilni spomini različnih vrst, dokler se niso pojavili hitri spomini, kot je RAM.

Prihod RAM-a

Ko je prišel RAM, so računalniki začeli imeti dva nivoja pomnilnika. Na eni strani je bil spomin večje zmogljivosti, nižje hitrosti in cenejši, kot sekundarni spomin. Ta sekundarni pomnilnik je trdi disk, ki se je trenutno razvil iz magnetnih trdih diskov (HDD) v sedanje polprevodniške trde diske, ki temeljijo na polprevodnikih ali SSD-jih.

Medtem ko glavni ali primarni pomnilnik je tisto, čemur pravimo RAM (Naključni pomnilnik ali naključni pomnilnik). Ta pomnilnik je nekajkrat hitrejši od sekundarnega pomnilnika, vendar je njegova zmogljivost bistveno nižja, saj je njegova cena višja in zaradi velike zmogljivosti ni bilo praktično.

Kot dopolnitev visokozmogljivega sekundarnega pomnilnika za shranjevanje naših programov in podatkov s hitrejšim vmesnim pomnilnikom med sekundarno in procesorsko enoto lahko zagotovimo dodatno hitrost, ne da bi pri tem žrtvovali veliko zmogljivost. V RAM-u bodo šli nalaganje navodil in podatkov iz zagnanih procesov ali programov tako da lahko CPU dostopa do njih brez dostopa do sekundarnega pomnilnika, kar bi bilo veliko počasneje.

Tudi RAM je vrsta hlapni spomin Če odklopite napajanje, izgubi vsebino. Ne bi bilo praktično, če bi imeli samo to vrsto pomnilnika, saj bi vsakič, ko bi opremo izklopili, vse izgubili. Zato so sekundarni spomini še vedno tako potrebni. So trajni spomini, za shranjevanje katerih ni treba imeti stalnega napajanja.

Če vam je všeč zgodovina, Časovnica RAM-a povzeto je:

• Eden prvih spominov na RAM je bil magnetno jedro iz leta 1949. Vsak bit je bil shranjen v toroidu iz feromagnetnega materiala. Vsak kos je imel premer nekaj milimetrov, zato je zavzel veliko prostora in omejevalno zmogljivost. Vsekakor pa je bil za to vrsto pomnilnika z naključnim dostopom boljši od relejev in zakasnilnih linij.
• Leta 1969 bodo prišli prvi RAM-ji, ustvarjeni z Intelovimi polprevodniki. S čipi, kot je 3101 64-bit. Naslednje leto je predstavil DRAM pomnilnik z 1 KB (čip 1103), ki postavlja temelje trenutnih spominov z naključnim dostopom. Pravzaprav bi DRAM postal standard, zato je IBM-ov izum prevzel industrijo.
• Leta kasneje bi jih še naprej miniaturizirali s čipi vse večje zmogljivosti in zmogljivosti, dokler se SIPP-ji in DIP-ji niso začeli zavreči, da bi začeli uporabljati sedanje. Moduli SIMM (Single In-line Memory Module), to je moduli z vsemi kontakti na eni strani. Tako je bilo enostavno spremeniti RAM in ga dodati, kot da gre za razširitvene kartice.
• Konec osemdesetih let je procesorska tehnologija procesorje naredila veliko hitrejše od RAM-ov, kar je privedlo do pomembnih ozka grla. Povečati je bilo treba pasovno širino in hitrost dostopa zaostalih pomnilniških čipov.
• Številne tehnologije je začel prihajati, da bi čim bolj zmanjšal to ozko grlo, kot je tehnologija FPM RAM (Fast Page Mode RAM), ki ga je navdihnil način Burst Intel 80486. Način naslavljanja, ki je izboljšal dostop z dostopnimi časi 70 ali 60 ns.
• EDORAM, o Razširjeni izhodni podatki bi prišli leta 1994 z dostopnimi časi 40 ali 30 ns. Izboljšanje, ki temelji na tem, je bil BEDO, Burst EDO, ki je dosegel 50-odstotno izboljšanje v primerjavi z EDO.
• The hitrejši spomini to so bili mikroprocesorji, kot so celični registri SRAM (Static RAM). So pa izjemno dragi, če z njimi dosežejo velike zmogljivosti, zato kljub izjemnim zmogljivostim niso bili praktični. Zato so bili premaknjeni v majhne medpomnilnike ali zelo majhne registre CPU. Iz tega razloga so bili EDO, BEDO in FPM še vedno vrste DRAM.
• Leta 1992 je Samsung ustvaril prvi komercialni čip SDRAM (Sinhroni dinamični RAM), trenutni standard.
• Od zdaj naprej so vsi RAM-i temeljili na pomnilniških celicah SDRAM. Eden prvih, ki se je pojavil Rambus od Intela, ki je minil brez bolečin ali slave pred cenejšim SDR RAM-om (Single Data Rate RAM).
• Da bi izboljšali delovanje prejšnjih in ne zvišali cene kot v primeru Rambusa, DDR bi prispel (Dvojna hitrost prenosa podatkov). DDR je dovoljeval prenos na dveh kanalih hkrati v vsakem taktu, kar je podvojilo zmogljivost SDR.
• In iz DDR-ja veste, kako se je zgodovina nadaljevala s pojavom DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... vendar ni bilo dovolj

Računalništvo zahteva vedno več zmogljivosti. The Trdi diski so se razvili v SSD veliko hitreje. In mikroprocesorji so začeli vključevati lastne hitre spomine med funkcionalnimi enotami in RAM-om. Tako jih lahko naložijo s podatki in navodili za bolj neposreden dostop, namesto da bi morali vsakič, ko nekaj potrebujejo, iti naravnost v RAM.

Ti spomini, na katere se sklicujem, so začasni pomnilnik, medpomnilnik, ki deluje kot vmesnik med CPE in RAM-om. Treba je povedati, da ste v preteklosti lahko kupovali predpomnilniške module, kot je RAM, in da ste jih lahko dodajali, če ste želeli za svojo ekipo. Nekaj ​​podobnega starim koprocesorjem ali FPU-jem, ki niso bili integrirani v sam CPU čip. Toda sčasoma so bili integrirani v sam procesorski paket (glej na primer Intel Pentium Pro) in končno postali del iste IC kot v trenutnih mikroprocesorjih.

Ti predpomnilniki so naraščale, kot je trenutni L1 (poenoten ali ločen za navodila / podatke), poenoten L2, L3 itd. In ne samo to, tudi zunaj mikroprocesorja se dela, da se nekako pospeši dostop do podatkov in navodil, kot so moduli Intel Octant in druge vrste vmesnih pomnilnikov, ampak to je že druga zgodba ...

DDR SDRAM

Ko ste vas postavili v ozadje, že poznate pot do prihoda trenutni DDR SDRAM. Zdaj bomo videli vrste, ki obstajajo, in njihove značilnosti. Treba je povedati, da je AMD Athlon v primerjavi z Intel Pentium 4, ki je uporabljal predvsem RAMBUS, prvi podprl cenejši DDR. Glede prodaje in zmogljivosti računalnikov, ki temeljijo na AMD, je bil Intel prisiljen sprejeti tudi DDR ...

Vrste

Glede na različico DDR

The Različice DDR dovolite različne vrnitve:

• DDR: PC-xxxx označuje pasovno širino modula, če je na primer PC-1600, ki izhaja iz množenja 100.000.000 hz (vodilo 100 MHz) x 2 (kot dvojna hitrost prenosa podatkov) x 8 bajtov = 1600 MB / s ali 1.6 GB / s prenos.
  • DDR-200 (PC-1600): z vodilom 100 MHz in I / O. Njegovo ime izhaja iz prenosa 200 MB / s ali 1600 GB / s.
  • DDR-266 (PC-2100): z vodilom 133 MHz in I / O. 266 MHz S prenosno zmogljivostjo 2.1 GB / s.
  • DDR-333 (PC-2700): s 166 MHz vodilom in 333 MHz I / O. S prenosno zmogljivostjo 2.7 GB / s.
  • DDR-400 (PC-3200): z vodilom 200 MHz in I / O. 400 MHz S skupno 3.2 GB / s največjega prenosa.
• DDR2: deluje s 4 biti na cikel, to pomeni, da gresta 2 in 2 nazaj. To izboljša potencial prejšnjega DDR1.
  • Od DDR2-333 (PC2-2600): deluje z osnovno vodilo 100 MHz, z vhodno / izhodno povezavo 166 MHz, kar mu omogoča prenosno zmogljivost 2.6 GB / s. 10 ns dostopni čas.
  • Do DDR2-1200 (PC2-9600): vodilo doseže do 300 MHz, 600 MHz za I / O in prenos 9.6 GB / s. 3,3ns čas dostopa.
• DDR3: omogoča večjo hitrost prenosa in delovno hitrost v primerjavi z DDR2, čeprav je latenca večja.
  • Iz DDR3-1066 (PC3-8500): vodilo 133 MHz, vhodno / izhodno omrežje 533 MHz, prenosi 8.5 GB / s. 7.5 ns dostopni čas.
  • Do DDR3-2200 (PC3-18000): 350 MHz vodilo, 1100 MHz V / I in 18 GB / s prenosov. 3.3 ns dostopni čas.
• DDR4: nižja napajalna napetost in višja hitrost prenosa v primerjavi s prejšnjimi. Na žalost ima večjo zakasnitev, kar zmanjšuje njegovo zmogljivost ob enakih pogojih.
  • Od DDR4-1600 (PC4-12800): z osnovno vodilo 200 MHz, I / O 1600 MHz in prenosi 12.8 GB / s.
  • Do DDR4-2666 (PC4-21300): z osnovnim vodilom 333 MHz, I / O 2666 MHz in prenosi 21.3 GB / s.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: bližnja prihodnost.

Glede na vrsto modula

P Moduli SIMM so se razvili do trenutnih modulov DIMM, ki se delijo na:

• DIMM (dvojni linijski pomnilniški modul): pomnilniški modul s stiki na obeh straneh, ki omogoča večje število stikov. To so tisti, ki jih uporabljajo namizni računalniki.
• SO-DIMM (DIMM z majhnim obrisom)- To je pomanjšana različica običajnih modulov DIMM, to je krajših modulov za manjše računalnike. Uporabljajo se v prenosnih računalnikih, matičnih ploščah za miniPC-je z majhnimi faktorji oblike, kot je mini-ITX itd.

Ne glede na to, ali gre za module DIMM ali SO-DIMM, so lahko različnih zmogljivosti, značilnosti in vrst, ki smo jih videli zgoraj. To ne spremeni ničesar.

Glede na kanale

Pomnilniški moduli RAM se lahko razvrstijo v skupine z enim ali več avtobusi:

• En pomnilniški kanal: vsi pomnilniški moduli so združeni v eno banko slotov in si delijo isto vodilo.
• Dvojni pomnilniški kanal- Na matični plošči ima dve ločeni banki reže. Modula je mogoče vstaviti v ta dva kanala z dvema ločenima vodiloma, kar zagotavlja večjo pasovno širino in s tem zmogljivost. Če imate na primer APU ali Intel z integriranim GPU, bi to lahko prineslo velike prednosti, če CPU MMU omogoči dostop do enega vodila, medtem ko krmilnik pomnilnika GPU dostopa do drugega, ne da bi pri tem posegal med obema ...
• Štirikanalni pomnilniški kanalKo so zahteve po dostopu veliko večje, je mogoče najti matične plošče s štirimi kanali, čeprav imajo štirje kanali vedno ne pričakovano zmogljivost, če te zmogljivosti v resnici ne izkoristijo.

Latenca

Končno, ko želite razširiti svoj pomnilnik RAM-a, obstajajo številne funkcije, ki jih poleg že videnega lahko zmedete pri nakupu pravega. mislim latenc, CAS, RAS itd. Kar zadeva napetosti in vrsto modula, je resnica, da je to odvisno od združljivosti vaše matične plošče in vrste izbranega pomnilnika. Preberite priročnike matične plošče, da boste vedeli, kakšen pomnilnik podpira vaš nabor čipov in kakšen modul imate.

Prav tako si lahko ogledate pomnilniški modul ali module, ki ste jih že namestili, da veste, kako pridobiti podoben modul, da ga razširite, in da je enakih lastnosti ter združljiv.

Hitrost RAM-a je vedno povezana z dvema dejavnikoma, eden je frekvenca, druga pa je zakasnitev. Latenca je čas, ki je potreben za dostop (pisanje ali branje). In obstaja lahko isti tip modula z različnimi zakasnitvami in tu so uporabniki zmedeni, ker verjamejo, da če namestijo modul z drugačno zakasnitvijo, ne bo združljiv ali bo vplival ali ne ... To je kaj bom poskusil razjasniti tukaj.

Najprej moraš biti jasen, kako deluje RAMKo je potreben dostop do določenega pomnilniškega bloka, to je dela pomnilnika, v katerem so shranjeni podatki, se pomnilnik porazdeli v vrstice in stolpce. Z aktiviranjem ustreznih vrstic za izbiro vrstic in stolpcev lahko pišete ali berete, kar želite. Da pa se te operacije dostopa lahko zgodijo, morajo opraviti nekaj ciklov, da izvedejo dejanja, ki zakasnijo operacijo. To je zakasnitev.

Kako vem zakasnitev modula? No, morda ste opazili, da imajo moduli oznako tipa 16-18-18-35 ali podobno, to so zakasnitve v nanosekundah. Vsaka številka ima svoj pomen glede na položaj, ki ga zaseda:

• 16: Prva vrednost je lahko prikazana tudi kot CL ali CAS Latency, približno prikazuje čas, ki mine med procesorjem, ki zahteva podatke iz RAM-a, in jih poišče in pošlje.
• 18: Drugo številko lahko najdemo kot TRCD ali RAS do CAS Latency, ta številka predstavlja čas med lokacijo in aktiviranjem pomnilniške črte (RAS) in stolpca (CAS), ne pozabite, da je spomin organiziran, kot da bi bil šahovska deska.
• 18: Tretjo številko lahko najdete kot TRP ali RAS Precharge in se nanaša na čas, ki je potreben za pomnilnik, da naredite prelom vrstice, to je, da deaktivirate podatkovno vrstico, ki jo trenutno uporabljate, in aktivirate novo vrstico.
• 35: Končno četrta vrednost označuje, kaj se lahko prednapolni kot TRAS, Active ali Active. Predstavlja čas čakanja, preden lahko pomnilnik ponovno dostopa do podatkov.

Pri nižje kot so številke, tem boljekakor hitro bo. Če imate modul DDR4 z modulom CL11 in CL9, bo slednji nedvomno veliko hitrejši.

Ali lahko mešate module z različnimi zakasnitvami?

Od tu prihaja vprašanje stoletjain zmedenost mnogih uporabnikov. Odgovor je pritrdilen. Če imate modul DDR4 z enako taktno frekvenco, vendar je v računalniku nameščen določen CL, in kupite drugega z enakimi lastnostmi, vendar z drugačnim CL, ni pomembno. Delovalo bo, ne bodo nezdružljivi, vaša ekipa ga ne bo zavrnila. Latencija je podobna zmogljivosti ali znamki, med moduli je lahko različna, ne da bi se kaj zgodilo.

Potem? Edina stvar, ki morda ne boste dosegli optimalne zmogljivosti, ali pa se bo nekoliko znižala, odvisno od vaše izbire. Razložil vam bom s primerom. Predstavljajte si praktičen primer, da imate v računalniku nameščen modul Kingston DDR4 8 GB pri 2400 MHz in CL14. Želite pa razširiti svoj RAM in kupiti Corsair DDR4 8 GB pri 2800 MHz in CL16. Imeli bi dva modula, ki sta popolnoma združljiva, vaša ekipa ga bo tolerirala in ne bo nehala delovati. Delovalo bi 16 GB RAM-a. Toda ... lahko se zgodi več stvari:

1. Oba RAM modula znižata frekvenco na privzete profile standarda JEDEC, na primer 2133 MHz. To pomeni, da bi vaš spomin postal nekoliko počasnejši z zmanjšanjem njegove frekvence ure in s tem hitrosti prenosa.
   
2. Druga možnost je, da se modul po latenci in frekvenci ujema z obstoječim modulom. V tem primeru bi namesto 2800 MHz oba delala na 2400 MHz in na najvišjem CL.

Kdaj bi imeli težave? Ko uporabljate dvojni ali štirikanalni kanal. V teh primerih je bolje, da kupite enake module glede na lastnosti (zmogljivost in znamka proizvajalca se lahko razlikujeta).

Koliko RAM-a potrebujem?

No, če povzamem to odvisno od potreb vsakega uporabnika. Če boste na primer uporabljali pisarniško programsko opremo, brskali itd., Je morda dovolj 4-8 GB. Če pa želite igrati, morda potrebujete 8-16 GB. Če nameravate implementirati več navideznih strojev, boste morda potrebovali 32 GB ali več ... je nekaj zelo osebnega. Čarobne formule za to, koliko potrebujete, ni.

Zelo pomembno je, da si ogledate priporočene zahteve programske opreme, ki jo boste redno uporabljali, da boste dobro izbrali svojo strojno opremo ...

Obstaja formula, ki vam pomaga izbrati najmanjši osnovni pomnilnik, da ne namestite manj, kot bi morali. In gre skozi pomnožite 2 GB za vsako jedro ali jedro, ki ga ima vaš CPU. Če imate torej quadcore, bi morali imeti vsaj 8 GB.