Prawie każde urządzenie zdolne do obliczeń wymaga pamięci RAM. Spójrz na swoje ulubione urządzenie (np. smartfony, tablety, komputery stacjonarne, laptopy, kalkulatory graficzne, telewizory HD, przenośne systemy do gier itp.), a powinieneś znaleźć informacje o pamięci RAM. Chociaż cała pamięć RAM służy zasadniczo temu samemu celowi, obecnie powszechnie używanych jest kilka różnych typów:
- Statyczna pamięć RAM (SRAM)
- Dynamiczna pamięć RAM (DRAM)
- Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM (SDRAM)
- Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM z pojedynczą szybkością transmisji danych (SDR SDRAM)
- Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM o podwójnej szybkości transmisji danych (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- Grafika Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM o podwójnej szybkości transmisji danych (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Pamięć Flash
Co to jest pamięć RAM?
RAM oznacza pamięć o dostępie swobodnym i zapewnia komputerom wirtualną przestrzeń potrzebną do zarządzania informacjami i rozwiązywania bieżących problemów. Możesz myśleć o tym jako o papierze do zdrapek wielokrotnego użytku, na którym piszesz ołówkiem notatki, liczby lub rysunki. Jeśli zabraknie ci miejsca na papierze, zarabiasz więcej, usuwając to, czego już nie potrzebujesz; Pamięć RAM zachowuje się podobnie, gdy potrzebuje więcej miejsca, aby poradzić sobie z tymczasowymi informacjami (tj. uruchomionym oprogramowaniem/programami). Większe kawałki papieru pozwalają na pisanie większej liczby (i większych) pomysłów naraz, zanim trzeba je wymazać; więcej pamięci RAM wewnątrz komputerów ma podobny efekt.
RAM ma różne kształty (tj. sposób, w jaki fizycznie łączy się z systemami komputerowymi lub interfejsy z nimi), pojemności (mierzone w MB lub GB), szybkości (mierzone w MHz lub GHz) i architektury. Te i inne aspekty należy wziąć pod uwagę podczas aktualizacji systemów z pamięcią RAM, ponieważ systemy komputerowe (np. sprzęt, płyty główne) muszą przestrzegać ścisłych wytycznych dotyczących zgodności. Na przykład:
- Komputery starszej generacji prawdopodobnie nie będą obsługiwać nowszych typów technologii RAM
- Pamięć laptopa nie pasuje do komputerów stacjonarnych (i odwrotnie)
- RAM nie zawsze jest kompatybilny wstecz
- System generalnie nie może mieszać i dopasowywać różnych typów/generacji pamięci RAM razem
Statyczna pamięć RAM (SRAM)
- Czas na rynku: 1990 do prezentacji
- Popularne produkty wykorzystujące pamięć SRAM: Aparaty cyfrowe, routery, drukarki, ekrany LCD
Jeden z dwóch podstawowych typów pamięci (drugi to DRAM), SRAM wymaga stałego przepływu energii, aby funkcjonować. Ze względu na ciągłą moc SRAM nie musi być „odświeżany”, aby zapamiętać przechowywane dane. Dlatego SRAM nazywa się „statycznym” – nie są potrzebne żadne zmiany ani działania (np. odświeżanie), aby zachować dane w nienaruszonym stanie. Jednak SRAM jest pamięcią ulotną, co oznacza, że wszystkie dane, które zostały zapisane, zostaną utracone po odcięciu zasilania.
Zaletami korzystania z pamięci SRAM (w porównaniu z DRAM) są mniejsze zużycie energii i szybsza prędkość dostępu. Wadami korzystania z SRAM (w porównaniu z DRAM) są mniejsze pojemności pamięci i wyższe koszty produkcji. Ze względu na te cechy, SRAM jest zwykle używany w:
- Pamięć podręczna procesora (np. L1, L2, L3)
- Bufor/pamięć podręczna dysku twardego
- Konwertery cyfrowo-analogowe (DAC) na kartach wideo
Dynamiczna pamięć RAM (DRAM)
- Czas na rynku: 1970 do połowy 1990
- Popularne produkty wykorzystujące pamięć DRAM: Konsole do gier wideo, sprzęt sieciowy
Jeden z dwóch podstawowych typów pamięci (drugi to SRAM), DRAM wymaga okresowego „odświeżania” zasilania, aby funkcjonować. Kondensatory przechowujące dane w pamięci DRAM stopniowo rozładowują energię; brak energii oznacza utratę danych. Właśnie dlatego DRAM nazywa się „dynamicznym” – do utrzymania danych w nienaruszonym stanie potrzebna jest ciągła zmiana lub działanie (np. odświeżanie). DRAM jest również pamięcią ulotną, co oznacza, że wszystkie przechowywane dane zostaną utracone po odcięciu zasilania.
Zaletami korzystania z pamięci DRAM (w porównaniu z SRAM) są niższe koszty produkcji i większa pojemność pamięci. Wadami korzystania z DRAM (w porównaniu z SRAM) są wolniejsze prędkości dostępu i większe zużycie energii. Ze względu na te cechy DRAM jest zwykle używany w:
- Pamięć systemowa
- Pamięć graficzna wideo
W latach 90. opracowano dynamiczną pamięć RAM Extended Data Out (EDO DRAM), a następnie jej ewolucję, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Te typy pamięci były atrakcyjne ze względu na zwiększoną wydajność/wydajność przy niższych kosztach. Jednak technologia ta stała się przestarzała przez rozwój SDRAM-u.
Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM (SDRAM)
- Czas na rynku: 1993 do prezentacji
- Popularne produkty wykorzystujące SDRAM: Pamięć komputera, konsole do gier
SDRAM to klasyfikacja pamięci DRAM, która działa synchronicznie z zegarem procesora, co oznacza, że czeka na sygnał zegara przed odpowiedzią na dane wejściowe (np. interfejs użytkownika). Z kolei DRAM jest asynchroniczny, co oznacza, że natychmiast reaguje na wprowadzane dane. Zaletą działania synchronicznego jest jednak to, że procesor może przetwarzać nakładające się instrukcje równolegle, co jest również znane jako „potokowanie” – możliwość otrzymywania (odczytu) nowej instrukcji, zanim poprzednia instrukcja zostanie w pełni rozwiązana (zapis).
Chociaż przetwarzanie potokowe nie wpływa na czas przetwarzania instrukcji, umożliwia jednoczesne wykonanie większej liczby instrukcji. Przetwarzanie jednej instrukcji odczytu i jednej instrukcji zapisu na cykl zegara skutkuje wyższymi ogólnymi szybkościami transferu/wydajności procesora. SDRAM obsługuje potokowanie ze względu na sposób, w jaki jego pamięć jest podzielona na oddzielne banki, co doprowadziło do jego powszechnej preferencji w stosunku do podstawowej pamięci DRAM.
Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM z pojedynczą szybkością transmisji danych (SDR SDRAM)
- Czas na rynku: 1993 do prezentacji
- Popularne produkty wykorzystujące SDR SDRAM: Pamięć komputera, konsole do gier
SDR SDRAM jest rozszerzonym terminem na określenie SDRAM - te dwa typy są jednym i tym samym, ale najczęściej określane jako SDRAM. „Pojedyncza szybkość transmisji danych” wskazuje, w jaki sposób pamięć przetwarza jedną instrukcję odczytu i jedną instrukcję zapisu na cykl zegara. Ta etykieta pomaga wyjaśnić porównania między SDR SDRAM i DDR SDRAM:
DDR SDRAM jest zasadniczo rozwinięciem SDR SDRAM drugiej generacji
Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM o podwójnej szybkości transmisji danych (DDR SDRAM)
- Czas na rynku: 2000 do prezentacji
- Popularne produkty wykorzystujące DDR SDRAM: Pamięć komputera
DDR SDRAM działa jak SDR SDRAM, tylko dwa razy szybciej. DDR SDRAM może przetwarzać dwie instrukcje odczytu i dwie instrukcje zapisu na cykl zegara (stąd „podwójne”). Chociaż podobna funkcja, DDR SDRAM ma fizyczne różnice (184 styki i jedno nacięcie na złączu) w porównaniu z SDR SDRAM (168 szpilek i dwa nacięcia na złączu). DDR SDRAM działa również przy niższym standardowym napięciu (2,5 V od 3,3 V), zapobiegając wstecznej kompatybilności z SDR SDRAM.
- DDR2 SDRAM to ewolucyjna aktualizacja do DDR SDRAM. Chociaż wciąż podwaja szybkość transmisji danych (przetwarzanie dwóch instrukcji odczytu i dwóch instrukcji zapisu na cykl zegara), pamięć DDR2 SDRAM jest szybsza, ponieważ może działać z wyższymi szybkościami zegara. Standardowe (nie przetaktowane) moduły pamięci DDR osiągają maksymalną częstotliwość 200 MHz, podczas gdy standardowe moduły pamięci DDR2 osiągają maksymalną częstotliwość 533 MHz. DDR2 SDRAM działa przy niższym napięciu (1,8 V) z większą liczbą pinów (240), co zapobiega kompatybilności wstecznej.
- DDR3 SDRAM poprawia wydajność w porównaniu z DDR2 SDRAM dzięki zaawansowanemu przetwarzaniu sygnału (niezawodność), większej pojemności pamięci, mniejszemu zużyciu energii (1,5 V) i wyższym standardowym taktowaniu (do 800 MHz). Chociaż DDR3 SDRAM ma taką samą liczbę pinów jak DDR2 SDRAM (240), wszystkie inne aspekty uniemożliwiają wsteczną kompatybilność.
- DDR4 SDRAM poprawia wydajność w porównaniu z DDR3 SDRAM dzięki bardziej zaawansowanemu przetwarzaniu sygnału (niezawodność), jeszcze większej pojemności pamięci, jeszcze niższemu zużyciu energii (1,2 V) i wyższym standardowym taktowaniu (do 1600 Mhz). DDR4 SDRAM wykorzystuje konfigurację 288-pinową, co również zapobiega kompatybilności wstecznej.
Grafika Synchroniczna dynamiczna pamięć RAM o podwójnej szybkości transmisji danych (GDDR SDRAM)
- Czas na rynku: 2003 do prezentacji
- Popularne produkty korzystające z GDDR SDRAM: Karty graficzne wideo, niektóre tablety
GDDR SDRAM to typ pamięci DDR SDRAM zaprojektowany specjalnie do renderowania grafiki wideo, zwykle w połączeniu z dedykowanym procesorem graficznym (GPU) na karcie wideo. Wiadomo, że współczesne gry na komputery PC przesuwają granice dzięki niewiarygodnie realistycznym środowiskom wysokiej rozdzielczości, często wymagającym rozbudowanych specyfikacji systemowych i najlepszego sprzętu karty graficznej do grania (zwłaszcza w przypadku korzystania z wyświetlaczy o wysokiej rozdzielczości 720p lub 1080p).
Podobnie jak DDR SDRAM, GDDR SDRAM ma swoją własną linię ewolucyjną (poprawia wydajność i obniża zużycie energii): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM i GDDR5 SDRAM
Pomimo podobieństw do DDR SDRAM, GDDR SDRAM nie jest dokładnie taki sam. Istnieją zauważalne różnice w sposobie działania pamięci GDDR SDRAM, szczególnie jeśli chodzi o preferowanie przepustowości w stosunku do opóźnień. GDDR SDRAM ma przetwarzać ogromne ilości danych (przepustowość), ale niekoniecznie przy największych prędkościach (opóźnienia); pomyśl o 16-pasmowej autostradzie ustawionej na 55 mil na godzinę. Dla porównania oczekuje się, że DDR SDRAM będzie miał małe opóźnienia, aby natychmiast odpowiedzieć na procesor; pomyśl o dwupasmowej autostradzie ustawionej na 85 mil na godzinę.
Pamięć Flash
- Czas na rynku: 1984 do prezentacji
- Popularne produkty wykorzystujące pamięć flash: Aparaty cyfrowe, smartfony/tablety, przenośne systemy do gier/zabawki
Pamięć flash to rodzaj trwałego nośnika pamięci, który zachowuje wszystkie dane po odcięciu zasilania. Wbrew nazwie pamięć flash jest bliższa pod względem formy i działania (tj. przechowywania i przesyłania danych) dyskom półprzewodnikowym niż wspomnianym typom pamięci RAM. Pamięć flash jest najczęściej używana w:
- Dyski flash USB
- Drukarki
- Przenośne odtwarzacze multimedialne
- Karty pamięci
- Mała elektronika/zabawki
Najczęściej zadawane pytania
- Czy istnieje najlepszy rodzaj pamięci RAM? Nie ma, ponieważ różne rodzaje pamięci RAM często mają bardzo różne aplikacje. Ale dla użytkowników komputerów domowych, dziś zdecydowanie najlepszą opcją jest DDR4.
- Co jest najszybsze: DDR2. DDR3. czy DDR4? Każda generacja pamięci RAM poprawia się w stosunku do poprzedniej, zapewniając szybsze prędkości i większą przepustowość. Najszybsza pamięć RAM w kontekście komputerów domowych to z łatwością DDR4.
