Vrste RAM-a, ki poganjajo današnje računalnike

Kazalo:

Vrste RAM-a, ki poganjajo današnje računalnike
Vrste RAM-a, ki poganjajo današnje računalnike
Anonim

Skoraj vsaka računalniško zmožna naprava potrebuje RAM. Oglejte si svojo najljubšo napravo (npr. pametne telefone, tablične računalnike, namizne računalnike, prenosne računalnike, grafične kalkulatorje, HDTV-je, ročne igralne sisteme itd.) in morali bi najti nekaj informacij o RAM-u. Čeprav ves RAM v osnovi služi istemu namenu, je danes v uporabi nekaj različnih vrst:

  • Statični RAM (SRAM)
  • Dinamični RAM (DRAM)
  • Sinhroni dinamični RAM (SDRAM)
  • Sinhroni dinamični RAM z enojno hitrostjo prenosa podatkov (SDR SDRAM)
  • Sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
  • Grafični sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
  • Flash pomnilnik
Image
Image

Kaj je RAM?

RAM pomeni pomnilnik z naključnim dostopom in daje računalnikom navidezni prostor, potreben za upravljanje informacij in reševanje težav v trenutku. Lahko si ga predstavljate kot papir za večkratno uporabo, na katerega bi s svinčnikom pisali zapiske, številke ali risbe. Če vam zmanjka prostora na papirju, ga naredite več tako, da izbrišete tisto, kar ne potrebujete več; RAM se obnaša podobno, ko potrebuje več prostora za obravnavo začasnih informacij (tj. zagon programske opreme/programov). Večji kosi papirja vam omogočajo, da načečkate več (in večjih) idej naenkrat, preden jih morate izbrisati; več RAM-a v računalnikih ima podoben učinek.

RAM je na voljo v različnih oblikah (tj. načinih, kako se fizično povezuje z računalniškimi sistemi ali vmesnikom z njimi), zmogljivosti (merjeno v MB ali GB), hitrostih (merjeno v MHz ali GHz) in arhitekturah. Te in druge vidike je pomembno upoštevati pri nadgradnji sistemov z RAM-om, saj morajo računalniški sistemi (npr. strojna oprema, matične plošče) upoštevati stroge smernice za združljivost. Na primer:

  • Računalniki starejše generacije se verjetno ne bodo prilagodili novejšim vrstam tehnologije RAM-a
  • Pomnilnik prenosnega računalnika ne ustreza namiznim računalnikom (in obratno)
  • RAM ni vedno združljiv nazaj
  • Sistem na splošno ne more kombinirati različnih vrst/generacij RAM-a

Statični RAM (SRAM)

  • Čas na trgu: 1990 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SRAM: Digitalni fotoaparati, usmerjevalniki, tiskalniki, LCD zasloni

Ena od dveh osnovnih vrst pomnilnika (druga je DRAM), SRAM, za delovanje potrebuje stalen pretok energije. Zaradi neprekinjenega napajanja SRAM-a ni treba "osveževati", da bi si zapomnil shranjene podatke. Zato se SRAM imenuje "statičen" – za ohranitev nedotaknjenosti podatkov ni potrebna nobena sprememba ali dejanje (npr. osveževanje). Vendar je SRAM hlapljiv pomnilnik, kar pomeni, da se vsi podatki, ki so bili shranjeni, izgubijo, ko prekinete napajanje.

Prednosti uporabe SRAM-a (v primerjavi z DRAM-om) so nižja poraba energije in večje hitrosti dostopa. Slabosti uporabe SRAM (v primerjavi z DRAM) so manjše pomnilniške kapacitete in višji stroški izdelave. Zaradi teh značilnosti se SRAM običajno uporablja v:

  • CPE predpomnilnik (npr. L1, L2, L3)
  • Predpomnilnik/predpomnilnik trdega diska
  • Digitalno-analogni pretvorniki (DAC) na video karticah

Dinamični RAM (DRAM)

  • Čas na trgu: 1970-ih do sredine 1990-ih
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo DRAM: Konzole za video igre, omrežna strojna oprema

Ena od dveh osnovnih vrst pomnilnika (druga je SRAM), DRAM, za delovanje potrebuje redno 'osveževanje' moči. Kondenzatorji, ki shranjujejo podatke v DRAM, postopoma sproščajo energijo; brez energije pomeni izgubo podatkov. Zato se DRAM imenuje "dinamičen" - potrebne so stalne spremembe ali dejanja (npr. osveževanje), da ostanejo podatki nedotaknjeni. DRAM je tudi hlapljiv pomnilnik, kar pomeni, da se vsi shranjeni podatki izgubijo, ko prekinete napajanje.

Prednosti uporabe DRAM-a (v primerjavi s SRAM-om) so nižji stroški izdelave in večje pomnilniške kapacitete. Slabosti uporabe DRAM-a (v primerjavi s SRAM-om) so počasnejše hitrosti dostopa in večja poraba energije. Zaradi teh lastnosti se DRAM običajno uporablja v:

  • Sistemski pomnilnik
  • Video grafični pomnilnik

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je bil razvit dinamični pomnilnik Extended Data Out (EDO DRAM), čemur je sledil njegov razvoj, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Te vrste pomnilnika so bile privlačne zaradi večje zmogljivosti/učinkovitosti pri nižjih stroških. Vendar pa je tehnologija zaradi razvoja SDRAM postala zastarela.

Sinhroni dinamični RAM (SDRAM)

  • Čas na trgu: 1993 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SDRAM: Računalniški pomnilnik, igralne konzole

SDRAM je klasifikacija DRAM-a, ki deluje sinhronizirano z uro procesorja, kar pomeni, da čaka na signal ure, preden se odzove na vnos podatkov (npr. uporabniški vmesnik). Nasprotno pa je DRAM asinhron, kar pomeni, da se takoj odzove na vnos podatkov. Toda prednost sinhronega delovanja je, da lahko CPE vzporedno obdeluje prekrivajoča se navodila, kar je znano tudi kot 'cevovod' - zmožnost prejemanja (branja) novega ukaza, preden je prejšnje navodilo v celoti razrešeno (zapis).

Čeprav cevovod ne vpliva na čas, ki je potreben za obdelavo navodil, omogoča hkratno dokončanje več navodil. Obdelava enega ukaza za branje in enega pisanja na takt povzroči višje splošne stopnje prenosa/zmogljivosti CPU. SDRAM podpira cevovod zaradi načina, kako je njegov pomnilnik razdeljen na ločene banke, kar je privedlo do njegove razširjene prednosti pred osnovnim DRAM-om.

Sinhroni dinamični RAM z enojno hitrostjo prenosa podatkov (SDR SDRAM)

  • Čas na trgu: 1993 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SDR SDRAM: Računalniški pomnilnik, igralne konzole

SDR SDRAM je razširjen izraz za SDRAM - dve vrsti sta ena in ista, vendar se najpogosteje imenujeta samo SDRAM. 'Enotna podatkovna hitrost' označuje, kako pomnilnik obdela eno navodilo za branje in eno pisanje na takt. Ta oznaka pomaga razjasniti primerjave med SDR SDRAM in DDR SDRAM:

DDR SDRAM je v bistvu razvoj druge generacije SDR SDRAM

Sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (DDR SDRAM)

  • Čas na trgu: 2000 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo DDR SDRAM: Računalniški pomnilnik

DDR SDRAM deluje kot SDR SDRAM, le dvakrat hitreje. DDR SDRAM je sposoben obdelati dve navodili za branje in dve navodili za pisanje na urni cikel (torej "dvojno"). Čeprav je po funkciji podoben, ima DDR SDRAM fizične razlike (184 nožic in ena zareza na priključku) v primerjavi s SDR SDRAM (168 nožic in dve zarezi na priključku). DDR SDRAM deluje tudi pri nižji standardni napetosti (2,5 V od 3,3 V), kar preprečuje povratno združljivost s SDR SDRAM.

  • DDR2 SDRAM je evolucijska nadgradnja na DDR SDRAM. Medtem ko je še vedno dvojna hitrost prenosa podatkov (obdelava dveh navodil za branje in dva pisanja na takt), je DDR2 SDRAM hitrejši, ker lahko deluje pri višjih taktih. Standardni (ne overclockirani) pomnilniški moduli DDR dosežejo najvišjo frekvenco 200 MHz, medtem ko standardni pomnilniški moduli DDR2 dosežejo najvišjo frekvenco 533 MHz. DDR2 SDRAM deluje pri nižji napetosti (1,8 V) z več nožicami (240), kar preprečuje povratno združljivost.
  • DDR3 SDRAM izboljša zmogljivost v primerjavi z DDR2 SDRAM z napredno obdelavo signalov (zanesljivost), večjo kapaciteto pomnilnika, nižjo porabo energije (1,5 V) in višjimi standardnimi takti (do 800 Mhz). Čeprav ima DDR3 SDRAM enako število zatičev kot DDR2 SDRAM (240), vsi drugi vidiki preprečujejo združljivost nazaj.
  • DDR4 SDRAM izboljša zmogljivost v primerjavi z DDR3 SDRAM z naprednejšo obdelavo signalov (zanesljivost), še večjo kapaciteto pomnilnika, še nižjo porabo energije (1,2 V) in višjimi standardnimi takti (do 1600 Mhz). DDR4 SDRAM uporablja 288-pinsko konfiguracijo, ki prav tako preprečuje združljivost za nazaj.

Grafični sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (GDDR SDRAM)

  • Čas na trgu: 2003 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo GDDR SDRAM: Video grafične kartice, nekateri tablični računalniki

GDDR SDRAM je vrsta DDR SDRAM, ki je posebej zasnovana za upodabljanje video grafike, običajno v povezavi z namenskim GPE (grafično procesno enoto) na video kartici. Znano je, da sodobne računalniške igre presegajo meje z neverjetno realističnimi okolji visoke ločljivosti, ki pogosto zahtevajo zajetne sistemske specifikacije in najboljšo strojno opremo video kartice za igranje (zlasti pri uporabi zaslonov z visoko ločljivostjo 720p ali 1080p).

Podobno kot DDR SDRAM ima GDDR SDRAM lastno evolucijsko linijo (izboljšuje zmogljivost in zmanjšuje porabo energije): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM in GDDR5 SDRAM

Kljub temu, da ima zelo podobne lastnosti kot DDR SDRAM, GDDR SDRAM ni povsem enak. Obstajajo opazne razlike v načinu delovanja GDDR SDRAM, zlasti glede tega, kako je pasovna širina prednostna pred zakasnitvijo. Pričakuje se, da bo GDDR SDRAM obdelal ogromne količine podatkov (pasovna širina), vendar ne nujno pri najvišjih hitrostih (zakasnitev); pomislite na 16-pasovno avtocesto s hitrostjo 55 MPH. Za primerjavo se pričakuje, da ima DDR SDRAM nizko zakasnitev, da se takoj odzove na CPE; pomislite na dvopasovno avtocesto s hitrostjo 85 MPH.

Flash pomnilnik

  • Čas na trgu: 1984 do danes
  • Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo bliskovni pomnilnik: Digitalni fotoaparati, pametni telefoni/tablični računalniki, ročni igralni sistemi/igrače

Flash pomnilnik je vrsta obstojnega pomnilniškega medija, ki obdrži vse podatke po prekinitvi napajanja. Kljub imenu je bliskovni pomnilnik po obliki in delovanju (tj. shranjevanju in prenosu podatkov) bližje pogonom SSD kot prej omenjenim vrstam RAM-a. Flash pomnilnik se najpogosteje uporablja v:

  • pogoni USB
  • Tiskalniki
  • Prenosni medijski predvajalniki
  • Pomnilniške kartice
  • Mala elektronika/igrače

Pogosto zastavljena vprašanja

  • Ali obstaja najboljša vrsta RAM-a? Ne obstaja, ker imajo različne vrste RAM-a pogosto zelo različne aplikacije. Toda za domačega uporabnika računalnika je danes najboljša možnost DDR4.
  • Kaj je najhitrejše: DDR2. DDR3. ali DDR4? Vsaka generacija RAM-a izboljšuje prejšnjo, kar prinaša višje hitrosti in večjo pasovno širino. Najhitrejši RAM v kontekstu domačega računalništva je enostavno DDR4.

Priporočena: