Видовете RAM, които работят с днешните компютри

Почти всяко компютърно устройство има нужда от RAM. Разгледайте любимото си устройство (например смартфони, таблети, настолни компютри, лаптопи, калкулатори за графики, HD телевизори, ръчни игрални системи и т.н.) и трябва да намерите информация за RAM. Макар че цялата RAM основно служи за същата цел, има няколко различни типове, които обикновено се използват днес:

• Статична RAM (SRAM)
• Динамична RAM (DRAM)
• Синхронна динамична RAM (SDRAM)
• Единична скорост на синхронизираната динамична RAM (SDR SDRAM)
• Двойна скорост на данните Синхронизирана динамична RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
• Графична скорост на двойна скорост на синхронизираната динамична RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
• Флаш памет

Какво представлява RAM?

RAM означава Random Access Memory и дава на компютрите виртуалното пространство, необходимо за управление на информацията и решаване на проблеми в момента. Можете да го помислите като хартия за повторно използване, която бихте записвали бележки, номера или рисунки с молив. Ако изчерпите стаята на хартията, вие правите повече, като изтриете това, от което вече не се нуждаете; RAM се държи подобно, когато се нуждае от повече пространство, за да се справи с временна информация (т.е. работи софтуер / програми). По-големи парчета хартия ви позволяват да настъргвате повече (и по-големи) идеи в даден момент, преди да изтриете; повече RAM вътре в компютрите имат подобен ефект.

RAM се предлага в различни форми (т.е. начина, по който тя физически се свързва или интерфейси с компютърни системи), капацитет (измерен в MB или GB), скорости (измерени в MHz или GHz) и архитектури. Тези и други аспекти трябва да бъдат взети предвид при модернизиране на системите с RAM, тъй като компютърните системи (например хардуер, дънни платки) трябва да спазват стриктни указания за съвместимост. Например:

• Компютрите от поколение на по-старите поколения едва ли ще се настанят на по-новите видове RAM технологии
• Паметта на лаптопа няма да се побере в настолните компютри (и обратно)
• RAM не винаги е обратно съвместима
• Системата обикновено не може да се смесва и да съвпада с различни типове / поколения RAM заедно

Статична RAM (SRAM)

• Време в пазар: От 90-те години до днес
• Популярни продукти, използващи SRAM: Цифрови фотоапарати, рутери, принтери, LCD екрани

Един от двата типа основни памети (другият е DRAM) изисква SRAM постоянен поток на мощност за да функционира. Поради непрекъснатата мощност SRAM не се нуждае от "освежаване", за да запомни запазените данни. Ето защо SRAM се нарича "статичен" - не е необходима промяна или действие (например освежаване), за да се запазят данните непокътнати. Въпреки това, SRAM е летлива памет, което означава, че всички данни, които са били съхранявани, се губят, след като се прекъсне захранването.

Предимствата на използването на SRAM (срещу DRAM) са по-ниска консумация на енергия и по-бързи скорости на достъп. Недостатъците на използването на SRAM (срещу DRAM) са по-малък капацитет на паметта и по-високи производствени разходи. Поради тези характеристики SRAM обикновено се използва в:

• CPU кеш (например L1, L2, L3)
• Буфер за твърд диск / кеш
• Цифрови до аналогови преобразуватели (DAC) на видеокарти

Динамична RAM (DRAM)

• Време в пазар: От 70-те до средата на 90-те години
• Популярни продукти, използващи DRAM: Конзоли за видеоигри, мрежови хардуер

Един от двата основни типа памет (другият е SRAM), DRAM изисква периодично "опресняване" на властта за да функционира. Кондензаторите, които съхраняват данни в DRAM, постепенно освобождават енергия; няма енергия означава, че данните се загубват. Ето защо DRAM се нарича "динамичен" - постоянна промяна или действие (например освежаване) е необходима, за да се запазят данните непокътнати. DRAM също е летлива памет, което означава, че всички съхранени данни се губят, след като захранването бъде прекъснато.

Предимствата от използването на DRAM (срещу SRAM) са по-ниски разходи за производство и по-големи възможности за памет. Недостатъците на използването на DRAM (срещу SRAM) са по-бавни скорости на достъп и по-висока консумация на енергия. Поради тези характеристики DRAM обикновено се използва в:

• Системна памет
• Видео графична памет

През 90-те години, Разширени данни за динамична RAM (EDO DRAM), последвано от неговото развитие, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Тези типове памети са обжалвани поради повишената ефективност / ефективност при по-ниски разходи. Технологията обаче стана остаряла от развитието на SDRAM.

Синхронна динамична RAM (SDRAM)

• Време в пазар: 1993 до момента
• Популярни продукти, използващи SDRAM: Компютърна памет, конзоли за видеоигри

SDRAM е класификация на DRAM, която работи в синхрон с часовника на CPU, което означава, че чака часовника сигнал, преди да отговори на въвеждане на данни (например потребителски интерфейс). За разлика от това, DRAM е асинхронен, което означава, че той незабавно отговаря на въвеждане на данни. Но ползата от синхронната работа е, че процесорът може паралелно да обработва припокриващи се инструкции, известни също като "pipelining" - способността да получава (чете) нова инструкция, преди предишната инструкция да бъде напълно разрешена (напишете).

Въпреки че тръбопроводът не оказва влияние върху времето, необходимо за обработване на инструкциите, той позволява повече инструкции да бъдат изпълнени едновременно. Обработване на едно четене и една инструкция за писане на цикъл на часовник води до по-високи общи трансфери / ефективност на процесора. SDRAM поддържа pipelining поради начина, по който неговата памет е разделена на отделни банки, което е довело до широкото й предпочитание над основната динамична памет.

Единична скорост на синхронизираната динамична RAM (SDR SDRAM)

• Време в пазар: 1993 до момента
• Популярни продукти Използване на SDR SDRAM: Компютърна памет, конзоли за видеоигри

SDR SDRAM е разширеният термин за SDRAM - двата типа са едни и същи, но най-често се споменават само като SDRAM. "Единичната скорост на данните" показва как паметта обработва една инструкция за четене и една инструкция за писане на цикъл на часовника. Това етикетиране помага да се изяснят сравненията между SDRAM SDR и DDR SDRAM:

• DDR SDRAM е по същество второ поколение разработване на SDR SDRAM

Синхронна динамична RAM с двойна скорост на данните (DDR SDRAM)

• Време в пазар: 2000 до момента
• Популярни продукти, използващи DDR SDRAM: Компютърна памет

DDR SDRAM работи като SDR SDRAM, само два пъти по-бързо. DDR SDRAM може да се обработва две инструкции за четене и две записи на часовник цикъл (оттук и "двойно"). Въпреки че подобна функция, DDR SDRAM има физически различия (184 пина и един прорез на конектора) спрямо SDR SDRAM (168 пина и два прореза на конектора). DDR SDRAM работи и при по-ниско стандартно напрежение (2,5 V от 3,3 V), което предотвратява обратната съвместимост със SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM е еволюционното надстройване до DDR SDRAM. Докато все още има двойна скорост на предаване на данни (обработване на две прочетени и две инструкции за запис на цикъл на часовник), DDR2 SDRAM е по-бърз, защото може да работи при по-високи скорости на часовника. Стандартните (не овърклокнати) модули с памет DDR вървят на 200 MHz, докато стандартните модули за памет DDR2 вървят на 533 MHz. DDR2 SDRAM работи с по-ниско напрежение (1.8 V) с повече пинове (240), което предотвратява обратната съвместимост.
• DDR3 SDRAM подобрява производителността на DDR2 SDRAM чрез усъвършенствана обработка на сигнала (надеждност), по-голям капацитет на паметта, по-ниска консумация на енергия (1,5 V) и по-високи стандартни тактови честоти (до 800 Mhz). Въпреки че DDR3 SDRAM споделя същия брой пинове като DDR2 SDRAM (240), всички други аспекти предотвратяват обратната съвместимост.
• DDR4 SDRAM подобрява производителността на DDR3 SDRAM чрез по-усъвършенствана обработка на сигнала (надеждност), още по-голям капацитет на паметта, дори по-ниска консумация на енергия (1,2 V) и по-високи стандартни тактови честоти (до 1600 Mhz). DDR4 SDRAM използва конфигурация с 288 пина, която също предотвратява обратната съвместимост.

Синхронична динамична RAM (GDDR SDRAM) с двойна скорост на графиката

• Време в пазар: 2003 до момента
• Популярни продукти, използващи GDDR SDRAM: Видео графични карти, някои таблетки

GDDR SDRAM е тип DDR SDRAM, който е специално създаден за визуализиране на видео графики, обикновено във връзка с графичен процесор (графичен процесор) на видеокарта. Съвременните компютърни игри са известни, че натискат плика с невероятно реалистични среди с висока разделителна способност, често изискващи ярки спецификации на системата и най-добрия хардуер за видеокарти, за да играят (особено при използване на 720p или 1080p дисплеи с висока разделителна способност).

• Подобно на DDR SDRAM, GDDR SDRAM има собствена еволюционна линия (подобряване на производителността и намаляване на консумацията на енергия): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM и GDDR5 SDRAM.

Въпреки споделянето на много подобни характеристики с DDR SDRAM, GDDR SDRAM не е съвсем същото. Съществуват значителни разлики в начина, по който функционира GDDR SDRAM, особено по отношение на това, колко широчина на честотната лента се предпочита за латентността. От GDDR SDRAM се очаква да обработва огромни количества данни (честотна лента), но не непременно с най-бързи скорости (латентност) - да мисля за 16-лентова магистрала, настроена на 55 MPH. Сравнително, DDR SDRAM се очаква да има ниска латентност, за да реагира незабавно на процесора - помислете за 2-лентова магистрала, настроена на 85 MPH.

Флаш памет

• Време в пазар: 1984 до момента
• Популярни продукти, използващи флаш памет: Цифрови фотоапарати, смартфони / таблети, ръчни игрални системи / играчки

Флаш паметта е тип нелетлив носител, който запазва всички данни след прекъсване на захранването. Независимо от името, флаш паметта е по-близка форма и операция (т.е. съхранение и прехвърляне на данни) към твърдотелни устройства, отколкото споменатите по-горе видове RAM. Флаш паметта се използва най-често в:

• USB флаш памети
• Принтери
• Преносими медийни плейъри
• Карти с памет
• Малка електроника / играчки
• PDA устройства