RAM türleri: ana bellek hakkında bilmeniz gereken her şey

La RAM Sisteminize hız kattığı için bilgisayarın en önemli ve en çok beğenilen unsurlarından biridir. Ek olarak, birçok RAM türü vardır ve her biri, modülün ekipmanlarıyla uyumlu olup olmadığını veya daha fazla veya daha az performans sağlayıp sağlamayacağını bilmek için kullanıcının izlemesi gereken belirli özelliklere sahiptir. Bu teknik özelliklerin çoğu çoğu kullanıcı tarafından tamamen bilinmemektedir.

Bu nedenle, bu makalede size RAM bellek hakkında bilmeniz gereken her şeyi göstereceğim, böylece bir dahaki sefere bilgisayarınızın belleğini genişletmek için bir modül satın aldığınızda, sizin için hiçbir sır kalmayacaktır. İstersen gerçek bir hafıza "uzmanı" olun RAM türü, okumaya devam edin ...

Biraz tarih

Arka plân

W bilgisayarların bir belleğe ihtiyacı var programları (veriler ve talimatlar) saklamak için. Başlangıçta, 30'larda bilgisayarlar delikli kartlar kullanıyordu. Bunlar, bilgisayarın bu delikleri ikili kod olarak yorumlayabilmesi için stratejik olarak yapılmış delikleri olan karton veya başka malzemelerdi. Bu şekilde programlar yüklendi. Özellikle bu delikli kartları bulan bir kadındı. Ada LovelaceAda Byron. Ada olarak kabul edildi ilk programcı Charles Babbage'ın ünlü analitik motorunu kullanışlı hale getirme çalışmaları için.

Makineler yavaş yavaş gelişti. 1946'da ENIAC'ın gelişiyle birlikte vakum valfleri inşa etmek parmak arası terlik ile anılar. Bu valfler güvenilmezliklerinden dolayı birçok sorun yarattı, mimarileri ampullere benziyordu ve bu şekilde yandıkları için sık sık değiştirilmeleri gerekiyordu. Ayrıca ısıtıldılar ve büyük miktarlarda enerji tükettiler.

Farklı bir şeye ihtiyaç vardı Elektronik İlerlemek istiyorsan. 1953'te ferrit anılar kullanılmaya başlandı. IBM, 1968 yılına kadar ilk yarı iletken tabanlı bellek. Bu katı hal belleği, öncekilerin sorunlarını çözerek daha fazla güvenilirlik, dayanıklılık ve daha hızlı sağladı. 64 bitlik bir kapasiteye sahipti, ancak en ilginç olanı, ilk bellek yongalarının burada kalmasıydı.

Tarihin çoğu için, farklı hafıza formatlarımanyetik bantlar, disketler, optik ortam (CD, DVD,…), ilk manyetik sabit sürücüler (HDD), yarı iletken bellekler (SSD, RAM, kayıtlar, arabellek / önbellek, ROM,…) vb.

Bu noktada, geçmişte sadece birinin hafıza seviyesi. Programın bulunduğu yer olan merkezi bir hafıza. Ancak bilgi işlem geliştikçe, RAM gibi hızlı belleklerin ortaya çıkmasına kadar çeşitli türlerdeki diğer programlanabilir bellekler de dahil edildi.

RAM'in gelişi

RAM geldiğinde, bilgisayarlar iki bellek katmanına sahip olmaya başladı. Bir yandan, daha yüksek kapasiteli, daha düşük hız ve daha ucuz bir bellek vardı. Ikincil bellek. Bu ikincil bellek, şu anda manyetik sabit sürücülerden (HDD) yarı iletkenlere veya SSD'lere dayalı mevcut katı hal sabit sürücülere evrimleşen sabit disktir.

Iken ana veya birincil bellek, RAM dediğimiz şeydir (Random Access Memory veya Random Access Memory). Bu bellek ikincil bellekten birkaç kat daha hızlıdır, ancak kapasitesi oldukça düşüktür, çünkü fiyatı daha yüksektir ve çok büyük kapasitelere sahip olmak pratik değildir.

Programlarımızı ve verilerimizi depolamak için yüksek kapasiteli ikincil belleği, ikincil ve işlem birimi arasında daha hızlı bir ara bellekle tamamlayarak, yüksek kapasiteden ödün vermeden ekstra hız sağlanabilir. RAM'de gidecekler çalışan işlemlerden veya programlardan talimatların ve verilerin yüklenmesi böylece CPU çok daha yavaş olacak ikincil belleğe erişmeden onlara erişebilir.

Ayrıca, RAM bir tür geçici bellek Güç kaynağı çıkarılırsa içeriğini kaybeder. Yalnızca bu tür bir belleğe sahip olmak pratik olmaz çünkü ekipman her kapatıldığında her şey kaybolur. Bu nedenle ikincil anılar hala çok gereklidir. Değerleri saklamak için sabit bir güç kaynağına ihtiyaç duymayan kalıcı belleklerdir.

Tarihi seviyorsanız, RAM zaman çizelgesi özetlenen:

• İlk RAM hafızalarından biri, manyetik çekirdek 1949'da. Her bit ferromanyetik malzeme toroidinde saklandı. Her bir parça birkaç milimetre çapındaydı, bu nedenle çok fazla yer kaplıyor ve kapasiteyi sınırlıyordu. Ancak bu tür rastgele erişim belleği için kesinlikle rölelerden ve gecikme hatlarından daha iyiydi.
• 1969'da Intel yarı iletkenleri ile oluşturulan ilk RAM'ler gelecek. 3101 64-bit gibi çiplerle. Ertesi yıl sundu DRAM bellek 1 KB (yonga 1103), mevcut rasgele erişim hafızalarının temellerini atıyor. Aslında, DRAM standart olacaktı, bu nedenle IBM'in icadı endüstriyi ele geçirmişti.
• Yıllar sonra, mevcut olanları kullanmaya başlamak için SIPP'ler ve DIP'ler atılmaya başlayıncaya kadar, artan kapasite ve performansa sahip yongalarla minyatürleştirilmeye devam edeceklerdi. SIMM modülleri (Tek Sıralı Bellek Modülü), yani tüm kontakların bir tarafında olduğu modüller. Bu, RAM'i değiştirmeyi ve genişletme kartları gibi eklemeyi kolaylaştırdı.
• 80'lerin sonlarında, işlemci teknolojisi, işlemcileri RAM'lerden çok daha hızlı hale getirerek önemli darboğazları. Geciken bellek yongalarının bant genişliğini ve erişim hızını artırmak gerekiyordu.
• Çok sayıda teknoloji Intel 80486'nın Burst Modundan esinlenilen FPM RAM (Hızlı Sayfa Modu RAM) teknolojisi gibi bu darboğazı en aza indirmek için gelmeye başladı. 70 veya 60 ns erişim süreleriyle erişimi iyileştiren bir adresleme modu.
• EDORAM, o Genişletilmiş Veri Çıkışı, 1994'te 40 veya 30 ns'lik erişim süreleriyle gelirdi. Buna dayalı bir gelişme, EDO'ya göre% 50 iyileştirme sağlayan BEDO, Burst EDO idi.
• W daha hızlı anılar bunlar hücre tabanlı yazmaçlar SRAM (Statik RAM) gibi mikroişlemcilerinkilerdi. Ancak büyük yeteneklere ulaşmak için son derece pahalıdırlar, bu nedenle sahip oldukları muazzam performansa rağmen pratik değillerdir. Bu yüzden küçük arabelleklere veya çok küçük CPU kayıtlarına düşürüldüler. Bu nedenle EDO, BEDO, FPM hala DRAM tipindeydi.
• 1992'de Samsung ilk ticari çipi yarattı SDRAM (Senkronize Dinamik RAM), mevcut standart.
• Bundan sonra, tüm RAM'ler SDRAM bellek hücrelerine dayanıyordu. İlk ortaya çıkanlardan biri, Rambus Intel'den, daha ucuz SDR RAM (Tek Veri Hızı RAM) önünde acı veya zafer olmadan geçen.
• Rambus'ta olduğu gibi öncekilerin performansını artırmak ve fiyatı yükseltmemek, DDR gelecek (İkili Veri Hızı). DDR, her saat döngüsünde aynı anda iki kanalda aktarım yapılmasına izin vererek SDR'nin performansını ikiye katladı.
• Ve DDR'den, tarihin nasıl devam ettiğini biliyorsunuz. DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, ...

... ama yeterli değildi

Bilgi işlem giderek daha fazla performans gerektirir. HDD'ler SSD'lere dönüştü Çok daha hızlı. Ve mikroişlemciler kendi hızlı belleklerini işlevsel birimler ve RAM arasına dahil etmeye başladı. Bu şekilde, bir şeye ihtiyaç duyduklarında doğrudan RAM'e gitmek zorunda kalmadan, onları çok daha hızlı erişim için veri ve talimatlarla yükleyebilirler.

Bahsettiğim bu anılar ön bellek, CPU ve RAM arasında bir tampon görevi gören bir arabellek. Geçmişte RAM gibi önbellek modülleri satın alabileceğiniz ve isterseniz ekibinize ekleyebileceğiniz söylenmelidir. CPU yongasının kendisine entegre edilmemiş eski işlemciler veya FPU'lar gibi bir şey. Ancak zamanla, işlemci paketinin kendisine entegre edildiler (örneğin Intel Pentium Pro'ya bakın) ve nihayet mevcut mikro işlemcilerde olduğu gibi aynı IC'nin parçası oldular.

Bu önbellek anıları seviyelerde büyüyor, örneğin mevcut L1 (talimatlar / veriler için birleştirilmiş veya ayrı), birleşik L2, L3 vb. Ve sadece bu değil, mikroişlemcinin dışında, Intel Octant modülleri ve diğer tampon türleri gibi verilere ve talimatlara erişimi bir şekilde hızlandırmak için çalışmalar yapılıyor, ancak bu başka bir hikaye ...

DDR SDRAM

Sizi arka plana koyduktan sonra, gelene kadar izlenen yolu zaten biliyorsunuz. mevcut DDR SDRAM. Şimdi var olan türleri ve özelliklerini göreceğiz. RAMBUS'larını ağırlıklı olarak kullanan Intel Pentium 4 ile karşılaştırıldığında, daha ucuz DDR'yi destekleyen ilk AMD Athlon'un olduğu söylenmelidir. AMD tabanlı bilgisayarların satışları ve performansıyla karşı karşıya kalan Intel, DDR'yi de benimsemek zorunda kaldı ...

Türleri

DDR versiyonuna göre

W DDR sürümleri farklı iadelere izin ver:

• DDR: PC-xxxx, modülün bant genişliğini gösterir, örneğin PC-1600 ise, bu 100.000.000 hz (100 Mhz veriyolu) x 2 (Çift Veri Hızı) x 8 bayt = 1600 MB / s veya 1.6 GB çarpılarak elde edilir. / s aktarımı.
  • DDR-200 (PC-1600): 100 Mhz veri yolu ve 200 Mhz I / O ile Adı 1600 MB / s veya 1.6 GB / s aktarımından gelmektedir.
  • DDR-266 (PC-2100): 133 Mhz veri yolu ve 266 Mhz I / O ile. 2.1 GB / sn aktarım kapasitesi ile.
  • DDR-333 (PC-2700): 166 Mhz veri yolu ve 333 Mhz I / O ile 2.7 GB / sn aktarım kapasitesi ile.
  • DDR-400 (PC-3200): 200 Mhz veri yolu ve 400 Mhz I / O ile Toplam 3.2 GB / sn maksimum aktarımla.
• DDR2: döngü başına 4 bit ile çalışır, yani 2 gidiş ve 2 geri. Bu, önceki DDR1'in potansiyelini geliştirir.
  • DDR2-333'ten (PC2-2600): 100 Mhz baz veri yolu ile, 166 Mhz G / Ç ile çalışır, bu da ona 2.6 GB / sn'lik bir aktarım kapasitesi sağlar. 10 ns erişim süresi.
  • DDR2-1200'e kadar (PC2-9600): veri yolu 300Mhz'ye, G / Ç için 600Mhz'ye ve 9.6GB / s aktarıma kadar gider. 3,3ns erişim süresi.
• DDR3: gecikme daha yüksek olmasına rağmen, DDR2'ye kıyasla daha yüksek aktarım hızına ve çalışma hızına izin verir.
  • DDR3-1066'dan (PC3-8500): 133 Mhz veriyolu, 533 Mhz G / Ç, 8.5 GB / s aktarımlar. 7.5 ns erişim süresi.
  • DDR3-2200'e kadar (PC3-18000): 350 Mhz veriyolu, 1100 Mhz G / Ç ve 18 GB / s aktarımlar. 3.3 ns erişim süresi.
• DDR4: öncekilere kıyasla daha düşük besleme voltajı ve daha yüksek aktarım hızı. Maalesef daha yüksek bir gecikme süresi var, bu da performansını diğer tüm şeylerin eşit olmasıyla düşürüyor.
  • DDR4-1600'den (PC4-12800): 200 Mhz baz veriyolu, 1600 Mhz G / Ç ve 12.8 GB / s aktarımlarla.
  • DDR4-2666'ya kadar (PC4-21300): 333 Mhz temel veri yolu, 2666 Mhz G / Ç ve 21.3 GB / s aktarımlarla.
• DDR5, DDR6, DDR7 ...: yakın gelecek.

Modül tipine göre

Jardines de Viveros SIMM modülleri mevcut DIMM'lere dönüştü, aşağıdakilere ayrılır:

• DIMM (Çift Yerleşik Bellek Modülü): daha fazla sayıda kontağa izin veren, her iki tarafında kontakları olan bir bellek modülü. Masaüstü bilgisayarlar tarafından kullanılanlardır.
• SO-DIMM (Küçük Anahat DIMM)- Bu, normal DIMM'lerin küçültülmüş bir sürümüdür, yani daha küçük bilgisayarlar için daha kısa modüller. Dizüstü bilgisayarlarda, mini-ITX gibi küçük form faktörlerine sahip mini PC'ler için anakartlarda kullanılırlar.

İster DIMM ister SO-DIMM olsun, yukarıda görülen farklı kapasitelerde, özelliklerde ve tiplerde olabilirler. Bu hiçbir şeyi değiştirmez.

Kanallara göre

RAM bellek modülleri gruplanabilir bir veya daha fazla otobüsle:

• Tek Bellek Kanalı: tüm bellek modülleri, aynı veriyolunu paylaşan tek bir yuva kümesi halinde gruplanır.
• Çift Bellek Kanalı- Anakart üzerinde iki ayrı bellek yuvası bankası vardır. Modüller, daha fazla bant genişliği ve dolayısıyla performans sağlayan iki ayrı veri yolu ile bu iki kanala yerleştirilebilir. Örneğin, bir APU'nuz veya entegre GPU'lu bir Intel'iniz varsa, GPU bellek denetleyicisi diğerine erişirken ikisi arasında müdahale etmeden CPU MMU'nun bir veri yoluna erişmesine izin vererek büyük faydalar sağlayabilir ...
• Dörtlü Bellek KanalıErişim talepleri çok daha yüksek olduğunda, dört kanallı anakartlar bulmak mümkündür, ancak bu kapasiteden gerçekten yararlanılmazsa dört kanala sahip olmak her zaman beklenen performansı sağlamaz.

Gecikme

Son olarak, RAM'inizi genişletmek istediğinizde, daha önce görülenler dışında, doğru olanı satın alırken kafanızı karıştırabilecek bir dizi özellik vardır. Demek istediğim gecikmeler, CAS, RAS, vb. Gerilimlere ve modül tipine gelince, gerçek şu ki bu, anakartınızın uyumluluğuna ve seçilen bellek tipine bağlı olacaktır. Yonga setinizin hangi belleği desteklediğini ve ne tür bir modüle sahip olduğunuzu öğrenmek için ana kartınızın kılavuzlarını okumalısınız.

Genişletmek için benzer bir modülü nasıl edinebileceğinizi ve aynı özelliklere sahip ve uyumlu olduğunu öğrenmek için önceden takmış olduğunuz bellek modülüne veya modüllere de bakabilirsiniz.

Bir RAM'in hızı her zaman iki faktöre bağlıdır, biri saat frekansı ve diğeri gecikmedir. Gecikme, erişim (yazma veya okuma) için geçen süredir. Ve farklı gecikmelere sahip aynı tip modül olabilir ve bu, kullanıcıların farklı bir gecikmeye sahip bir modül yüklediklerinde uyumlu olmayacağına veya etkileyip etkilemeyeceğine inanarak kafalarının karıştığı yerdir ... burada neyi açıklığa kavuşturmaya çalışacağım.

İlk önce RAM'in nasıl çalıştığı konusunda net olunBelirli bir bellek bloğuna, yani verilerin depolandığı belleğin bir kısmına erişmek gerektiğinde, bellek satırlar ve sütunlar halinde dağıtılır. Uygun satır ve sütun seçim satırlarını etkinleştirerek istediğinizi yazabilir veya okuyabilirsiniz. Ancak bu erişim işlemlerinin gerçekleşmesi için, işlemi geciktiren eylemleri yürütmek üzere birkaç döngüden geçmeleri gerekir. Bu gecikmedir.

Bir modülün gecikmesini nasıl bilebilirim? Modüllerin 16-18-18-35 veya benzeri bir markalama tipine sahip olduğunu fark etmişsinizdir, bunlar nanosaniye cinsinden gecikmelerdir. Her sayının bulunduğu konuma göre anlamı vardır:

• 16: İlk değer aynı zamanda CL veya CAS Gecikme olarak da görünebilir, kabaca işlemcinin RAM'den veri talep etmesi ve bulması ve göndermesi arasında geçen süreyi gösterir.
• 18: İkinci sayı TRCD veya RAS - CAS Gecikmesi olarak bulunabilir; bu sayı, bir bellek satırının (RAS) ve bir sütunun (CAS) konumu ve aktivasyonu arasındaki süreyi temsil eder, belleğin sanki bir satranç tahtası.
• 18: Üçüncü numara TRP veya RAS Ön Yükleme olarak bulunabilir ve bir satır sonu yapmak, yani kullanmakta olduğunuz veri hattını devre dışı bırakmak ve yeni bir hattı etkinleştirmek için belleğe kalan süreyi ifade eder.
• 35: Son olarak dördüncü değer, ön şarj için TRAS, Aktif veya Aktif olarak görünebilecekleri belirtir. Belleğin verilere yeni bir erişim sağlayabilmesi için beklenecek süreyi temsil eder.

Cuando sayılar ne kadar düşükse o kadar iyidaha hızlı olacak. Bir CL4 ve bir CL11 modülüne sahip bir DDR9 modülünüz varsa, ikincisi şüphesiz çok daha hızlı olacaktır.

Modülleri farklı gecikmelerle karıştırabilir misiniz?

Geldiği yer burası yüzyılın sorunuve birçok kullanıcının kafa karışıklığı. Cevap Evet. Aynı saat frekansına sahip, ancak bilgisayarınızda belirli bir CL bulunan bir DDR4 modülünüz varsa ve aynı özelliklere sahip, ancak farklı bir CL ile başka bir CL satın alırsanız, bu önemli değildir. Çalışacak, uyumsuz olmayacak, ekibiniz reddetmeyecek. Gecikme, kapasite veya marka gibidir, hiçbir şey olmadan modüller arasında farklı olabilir.

Yani? Belki de en iyi performansı elde edemeyeceğiniz tek şey, ya da belki seçiminize bağlı olarak biraz düşecektir. Size bir örnekle açıklayacağım. Pratik bir vaka hayal edin, bilgisayarınızda 4 Mhz'de 8 GB'lık bir Kingston DDR2400 modülüne ve CL14'e sahip olduğunuzu. Ancak RAM'inizi genişletmek ve 4Mhz ve CL8'da bir Corsair DDR2800 16GB satın almak istiyorsunuz. Tamamen uyumlu iki modülünüz olur, ekibiniz buna tahammül eder, çalışmayı durdurmaz. Çalışan 16 GB RAM'e sahip olursunuz. Ancak ... birkaç şey olabilir:

1. Her iki RAM modülü de frekanslarını 2133 Mhz gibi JEDEC standardının varsayılan profillerine düşürür. Yani, hafızanız saat frekansını ve dolayısıyla aktarım hızını düşürerek biraz yavaşlayacaktır.
   
2. Diğer bir seçenek, modülün gecikme ve frekans açısından mevcut modülü eşleştirmesidir. Bu durumda, 2800 Mhz yerine, her ikisi de 2400Mhz'de ve en yüksek CL'de çalışacaktır.

Ne zaman sorun yaşarsın? Çift Kanal veya Dört Kanal kullandığınızda. Bu durumlarda, özellikler açısından aynı modülleri satın almanız daha iyidir (üreticinin kapasitesi ve markası değişebilir).

Ne kadar RAM'e ihtiyacım var?

Peki, bunu özetlemek her kullanıcının ihtiyaçlarına bağlıdır. Örneğin ofis yazılımı kullanacaksanız, göz atınız vb. 4-8 GB yeterli olabilir. Ama oynamak istiyorsan, belki 8-16 GB'a ihtiyacın var. Birkaç sanal makine uygulayacaksanız, 32 GB veya daha fazlasına ihtiyacınız olabilir… bu çok kişisel bir şey. Ne kadar ihtiyacınız olduğuna dair sihirli bir formül yok.

Donanımınızı iyi seçmek için düzenli olarak kullanacağınız yazılımın önerilen gereksinimlerini görmek çok önemlidir ...

Yapmanız gerekenden daha azını yüklememek için minimum bir temel bellek seçmenize yardımcı olan bir formül var. Ve geçer CPU'nuzun sahip olduğu her çekirdek veya çekirdek için 2 GB'yi çarpın. Bu nedenle, eğer bir quadcore'unuz varsa, en az 8 GB'a sahip olmalısınız.