A mai típusú számítógépek RAM-fajtái

by Stanley Goodner

Majdnem minden számítástechnikai eszközhöz RAM szükséges. Vessen egy pillantást a kedvenc eszközeire (pl. Okostelefonok, táblagépek, asztali számítógépek, laptopok, grafikonkalkulátorok, HDTV-k, kézi játékrendszerek stb.), És meg kell találnunk néhány információt a RAM-ról. Bár az összes RAM alapvetően ugyanazt a célt szolgálja, jelenleg néhány különböző típusú használatban van:

Statikus RAM (SRAM)
Dinamikus RAM (DRAM)
Szinkron dinamikus RAM (SDRAM)
Egy adatsebességű szinkron dinamikus RAM (SDR SDRAM)
Dupla adatsebességű szinkron dinamikus RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Grafikus kettős adatsebességű szinkron dinamikus RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
Flashmemória

Mi a RAM?

A RAM a Véletlen hozzáférésű memóriát jelenti, és a számítógépek számára az információ kezeléséhez és a problémák megoldásához szükséges virtuális helyet biztosítja. Gondolkodhat róla, mint az újrahasználható karcoláspapír, hogy jegyzeteket, számokat vagy rajzokat írsz egy ceruzával. Ha kifogy a szobából a papírra, akkor többet törölsz azzal, amire már nincs szükséged; A RAM hasonlóan viselkedik, ha több helyre van szüksége az ideiglenes információk (pl. Szoftverek / programok futtatásához). A nagyobb papírlapok lehetővé teszik, hogy több (és nagyobb) elképzelést írj le egy időben, mielőtt törölned kell; a RAM-ok több RAM-je ugyanolyan hatású.

A RAM sokféle formában jön létre (azaz ahogy fizikailag csatlakozik a számítógépekhez), kapacitások ( MB vagy GB-ban mérve), sebesség ( MHz-ben vagy GHz-ben mérve) és architektúrák. Ezek és más szempontok fontosak a RAM-rendszer korszerűsítésénél, mivel a számítógépes rendszerek (például a hardver, az alaplapok) meg kell felelniük a szigorú kompatibilitási irányelveknek. Például:

A régebbi generációs számítógépek valószínűleg nem képesek a legfrissebb RAM-technológiákat alkalmazni
A laptop memóriája nem illik az asztali gépekbe (és fordítva)
A RAM nem mindig visszafelé kompatibilis
A rendszer általában nem képes kombinálni a különböző típusú / generációs RAM-okat

Statikus RAM (SRAM)

Idő a piacon: a kilencvenes évek
Népszerű termékek SRAM használatával: Digitális fényképezőgépek, routerek, nyomtatók, LCD képernyők

A két alapvető memória típus közül (a másik pedig a DRAM), az SRAM állandó teljesítményáramot igényel a működéshez. A folyamatos teljesítmény miatt a SRAM-t nem kell "frissíteni", hogy emlékezzen a tárolt adatokra. Ez az oka annak, hogy az SRAM-t "statikusnak" nevezik - nincs változás vagy cselekvés (pl. Frissítés), hogy az adatok sértetlenek maradjanak. Az SRAM azonban változékony memória, ami azt jelenti, hogy az összes tárolt adat elveszett, ha a tápfeszültség le van vágva.

Az SRAM (DRAM) használatának előnyei alacsonyabb energiafogyasztás és gyorsabb elérési sebesség. Az SRAM (DRAM) használatának hátrányai a kisebb memória kapacitások és a gyártási költségek. E jellemzők miatt a SRAM tipikusan a következőkben használatos:

CPU gyorsítótár (pl. L1, L2, L3)
Merevlemez-puffer / gyorsítótár
Digitális-analóg átalakítók (DAC) a videokártyákon

Dinamikus RAM (DRAM)

Idő a piacon: 1970-es évek az 1990-es évek közepéig
Népszerű termékek a DRAM használatával: videojáték-konzolok, hálózati hardverek

A két alapvető memória típus közül (a másik pedig SRAM), a DRAM rendszeres "teljesítményfrissítést" igényel a működéshez. A DRAM-ban tárolt kondenzátorok fokozatosan kisütik az energiát; nincs energia, az adatok elveszhetnek. Ezért hívják a DRAM-ot "dinamikusnak" - állandó változás vagy cselekvés (pl. Frissítés) szükséges az adatok épségének megőrzéséhez. A DRAM szintén illékony memória, ami azt jelenti, hogy a tárolt adatok elveszhetnek, ha a tápfeszültséget levágják.

A DRAM (SRAM) használatának előnyei a gyártási költségek és a nagyobb memória kapacitások. A DRAM (SRAM) használatának hátrányai a lassabb hozzáférési sebességek és a nagyobb energiafogyasztás. E tulajdonságok miatt a DRAM-ot jellemzően a következőkben használják:

Rendszer memória
Videógrafikus memória

Az 1990-es években kifejlesztették az Extended Data Out Dynamic RAM-ot (EDO DRAM), amelyet követtek az Evolution, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Ezek a memóriatípusok a megnövekedett teljesítmény / hatékonyság miatt alacsonyabb költségek mellett tették fel a figyelmet. Az SDRAM fejlesztése azonban elavulttá tette a technológiát.

Szinkron dinamikus RAM (SDRAM)

Idő a piacon: 1993-ban jelen
Népszerű termékek SDRAM használatával: számítógépes memória, videojáték-konzolok

Az SDRAM egy olyan DRAM besorolása, amely a CPU órajelével szinkronban működik, ami azt jelenti, hogy az adatjelre való reagálás előtt (pl. Felhasználói felület) vár az órajelre. Ezzel szemben a DRAM aszinkron, ami azt jelenti, hogy azonnal reagál az adatbevitelre. De a szinkron művelet előnye, hogy a CPU párhuzamosan átfedő utasításokat, más néven "pipelining" -et is képes feldolgozni - új utasítás lekérdezésének képességét, mielőtt az előző utasítás teljesen meg lett oldva (írható).

Annak ellenére, hogy a pipelining nem befolyásolja az utasítások feldolgozásához szükséges időt, lehetővé teszi, hogy több instrukciót végezzenek egyidejűleg. Egy óra és egy óra írási utasítás feldolgozása magasabb CPU átviteli sebességet eredményez. Az SDRAM támogatja a pipelininget, mivel memóriája különálló bankokra oszlik, ami az általános DRAM-hoz képest széles körben elterjedt preferenciát eredményezett.

Egy adatsebességű szinkron dinamikus RAM (SDR SDRAM)

Idő a piacon: 1993-ban jelen
Népszerű termékek SDR SDRAM használata: számítógépes memória, videojáték konzolok

SDR SDRAM az SDRAM kiterjesztett terméke - a két típus egy és ugyanaz, de leggyakrabban csak SDRAM néven említik. Az "egyszeri adatsebesség" azt jelzi, hogy a memória miként dolgozza fel az olvasási és az írási utasításokat óraciklusonként. Ez a címkézés segít az SDR SDRAM és a DDR SDRAM közötti összehasonlítás tisztázásában:

A DDR SDRAM alapvetően az SDR SDRAM második generációs fejlesztése

Dupla adatsebességű szinkron dinamikus RAM (DDR SDRAM)

Idő a piacon: 2000-ig
Népszerű termékek DDR SDRAM használata: számítógép memória

A DDR SDRAM SDRAM SDRAM-ot működtet, csak kétszer gyorsabban. A DDR SDRAM képes feldolgozni két olvasási és két írási utasítást óraciklusonként (tehát a "dupla"). Bár a funkciója hasonló, a DDR SDRAM fizikai különbségek vannak (184 pólus és egy csatlakozó a csatlakozón), szemben az SDR SDRAM-nal (168 pólus és két csatlakozó a bemenettel). A DDR SDRAM alacsonyabb szabványos feszültségen is működik (2,5 V 3.3 V-tól), ezzel megakadályozza az SDR SDRAM kompatibilitását.

A DDR2 SDRAM az evolúciós frissítés a DDR SDRAM-ra. Míg még dupla adatsebességgel (feldolgozás két olvasás és két írási utasítás óraciklusonként), a DDR2 SDRAM gyorsabb, mert nagyobb órajel-sebességgel futtatható. A szabványos (nem túlhúzott ) DDR memóriamodulok 200 MHz-en felülre, míg a standard DDR2 memóriamodulok 533 MHz-es frekvencián helyezkednek el. A DDR2 SDRAM alacsonyabb feszültségű (1,8 V), több tüskével (240) működik, ami megakadályozza a kompatibilitást.
A DDR3 SDRAM fejlett jelfeldolgozással (nagyobb megbízhatóság), nagyobb memóriakapacitással, alacsonyabb energiafogyasztással (1,5 V) és magasabb standard órajelekkel (akár 800 MHz-en) javítja a teljesítményt a DDR2 SDRAM-en keresztül. Noha a DDR3 SDRAM ugyanannyi tűvel rendelkezik, mint a DDR2 SDRAM (240), minden más szempont megakadályozza a kompatibilitást.
A DDR4 SDRAM a fejlett jelfeldolgozás (megbízhatóság), a még nagyobb memóriakapacitás, az alacsonyabb energiafogyasztás (1,2 V) és a magasabb standard órajelek (1600 MHz-ig) révén javítja a teljesítményt a DDR3 SDRAM-en keresztül. A DDR4 SDRAM 288-pólusú konfigurációt használ, amely megakadályozza a kompatibilitást.

Grafika kettős adatsebességű szinkron dinamikus RAM (GDDR SDRAM)

Idő a piacon: 2003-ig
Népszerű termékek a GDDR SDRAM használatával: videokártyák, néhány tabletta

A GDDR SDRAM egy olyan típusú DDR SDRAM, amelyet kifejezetten videokép-megjelenítésre terveztek, jellemzően egy dedikált GPU (grafikus feldolgozó egység) segítségével egy videokártyán . A modern PC-s játékok a borítékot hihetetlenül realisztikus nagyfelbontású környezetben hordják fel, gyakran igénylik a súlyos rendszerspecifikációkat és a legjobb videokártya-hardvert a lejátszás érdekében (különösen, ha 720p vagy 1080p felbontású kijelzőket használnak ).

A DDR SDRAM-hoz hasonlóan a GDDR SDRAM saját evolúciós vonalával rendelkezik (teljesítménynövelés és teljesítménycsökkenés): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM és GDDR5 SDRAM.

Annak ellenére, hogy a DDR SDRAM nagyon hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, a GDDR SDRAM nem teljesen azonos. Jelentős különbségek vannak a GDDR SDRAM működésével, különös tekintettel arra, hogy a sávszélesség kedvelt-e a latencián. A GDDR SDRAM várhatóan nagy mennyiségű adatot (sávszélességet) fog feldolgozni, de nem feltétlenül a leggyorsabb sebességgel (latencia) - gondoljon egy 16-sávos autópályára, amely 55 MPH-ra van beállítva. Összehasonlításképpen, a DDR SDRAM várhatóan alacsony késleltetéssel reagál a CPU-ra - gondoljon egy 85 MPH-s 2-sávos autópályára.

Flashmemória

Idő a piacon: 1984-ig
Népszerű termékek flash memóriával: digitális fényképezőgépek, okostelefonok / táblagépek, kézi játékrendszerek / játékok

A flash memória olyan típusú, nem felejtő tárolóeszköz, amely megőrzi az összes adatot a tápfeszültség kikapcsolása után. A név ellenére a flash memória szorosabb formában és működésben (pl. Tárolás és adatátvitel) a szilárdtestalapú meghajtókhoz, mint a fent említett RAM típusok. A flash memória a leggyakrabban használt: