Typer RAM som kjører dagens datamaskiner

Nesten alle datamaskiner som er i stand til å bruke, trenger RAM. Ta en titt på favorittenheten din (for eksempel smarttelefoner, tabletter, skrivebord, bærbare datamaskiner, grafikkberegninger, HDTV, håndholdte spillsystemer osv.), Og du bør finne litt informasjon om RAM. Selv om all RAM i utgangspunktet tjener samme formål, er det noen få forskjellige typer som ofte er i bruk i dag:

Statisk RAM (SRAM)
Dynamisk RAM (DRAM)
Synkron Dynamisk RAM (SDRAM)
Enkelt datahastighet Synkron dynamisk RAM (SDR SDRAM)
Dobbelt datahastighet Synkron dynamisk RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Grafisk dobbelt datahastighet Synkron dynamisk RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
Flashminne

Hva er RAM?

RAM står for Random Access Memory, og det gir datamaskiner den virtuelle plassen som trengs for å håndtere informasjon og løse problemer i øyeblikket. Du kan tenke på det som gjenbrukbart skrappapir at du vil skrive notater, tall eller tegninger på med en blyant. Hvis du går tom for plass på papiret, gjør du mer ved å slette det du ikke lenger trenger. RAM oppfører seg på samme måte når det trenger mer plass til å håndtere midlertidig informasjon (dvs. å kjøre programvare / programmer). Større stykker papir gjør at du kan skrible ut flere (og større) ideer om gangen før du må slette; mer RAM inne i datamaskiner deler en lignende effekt.

RAM kommer i en rekke former (dvs. måten den fysisk kobler til eller grensesnitt til datasystemer), kapasiteter (målt i MB eller GB), hastigheter (målt i MHz eller GHz) og arkitekturer. Disse og andre aspekter er viktig å vurdere når du oppgraderer systemer med RAM, da datasystemer (for eksempel maskinvare, hovedkort) må overholde strenge retningslinjer for kompatibilitet. For eksempel:

Eldre generasjons datamaskiner er usannsynlig å imøtekomme de nyere typer RAM-teknologi
Bærbar minne vil ikke passe på skrivebord (og omvendt)
RAM er ikke alltid bakoverkompatibelt
Et system kan vanligvis ikke blande og matche forskjellige typer / generasjoner av RAM sammen

Statisk RAM (SRAM)

Tid i markedet: 1990-tallet til stede
Populære produkter som bruker SRAM: Digitalkameraer, rutere, skrivere, LCD-skjermer

En av de to grunnleggende minnetypene (den andre er DRAM), SRAM krever en konstant strømstyrke for å fungere. På grunn av kontinuerlig kraft trenger SRAM ikke å være "oppdatert" for å huske dataene som lagres. Det er derfor SRAM kalles 'statisk' - ingen endring eller handling (for eksempel forfriskende) er nødvendig for å holde dataene intakte. Men SRAM er et flyktig minne, noe som betyr at alle dataene som ble lagret, blir tapt når strømmen er kuttet av.

Fordelene med å bruke SRAM (vs. DRAM) er lavere strømforbruk og raskere tilgangshastigheter. Ulempene med å bruke SRAM (vs. DRAM) er mindre minnekapasitet og høyere produksjonskostnader. På grunn av disse egenskapene blir SRAM vanligvis brukt i:

CPU-buffer (for eksempel L1, L2, L3)
Harddiskbuffer / buffer
Digitale til analoge omformere (DAC) på skjermkort

Dynamisk RAM (DRAM)

Tid i markedet: 1970-tallet til midten av 1990-tallet
Populære produkter som bruker DRAM: Videospillkonsoller, nettverksmaskinvare

En av de to grunnleggende minnetypene (den andre er SRAM), krever DRAM en periodisk "oppdatering" av kraft for å fungere. Kondensatorene som lagrer data i DRAM, utløser gradvis energi; ingen energi betyr at dataene går tapt. Det er derfor DRAM kalles 'dynamisk' - konstant endring eller handling (for eksempel forfriskende) er nødvendig for å holde dataene intakte. DRAM er også et flyktig minne, noe som betyr at alle lagrede data blir tapt når strømmen er kuttet av.

Fordelene med å bruke DRAM (versus SRAM) er lavere produksjonskostnader og større minnekapasiteter. Ulempene med å bruke DRAM (versus SRAM) er lavere tilgangshastigheter og høyere strømforbruk. På grunn av disse egenskapene blir DRAM vanligvis brukt i:

Systemminne
Video grafikkminne

På 1990-tallet, Utvidet Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) ble utviklet, etterfulgt av dens utvikling, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Disse minnetypene hadde appell på grunn av økt ytelse / effektivitet til lavere kostnader. Imidlertid ble teknologien utelatt ved utviklingen av SDRAM.

Synkron Dynamisk RAM (SDRAM)

Tid i markedet: 1993 til stede
Populære produkter ved hjelp av SDRAM: Dataminne, videospillkonsoller

SDRAM er en klassifisering av DRAM som opererer i synkronisering med CPU-klokken, noe som betyr at den venter på klokkesignalet før du svarer på datainngang (for eksempel brukergrensesnitt). Derimot er DRAM asynkron, noe som betyr at den reagerer umiddelbart på datainngang. Men fordelen med synkron drift er at en CPU kan behandle overlappende instruksjoner parallelt, også kjent som "pipelining" - evnen til å motta (lese) en ny instruksjon før den forrige instruksjonen er fullstendig løst (skriv).

Selv om rørledninger ikke påvirker tiden det tar å behandle instruksjoner, tillater det flere instruksjoner som skal utføres samtidig. Behandler en leser og en skrive instruksjon per klokke syklus resulterer i høyere samlet CPU overføring / ytelse priser. SDRAM støtter pipelining på grunn av måten dets minne er delt inn i separate banker, noe som førte til sin utbredte preferanse over grunnleggende DRAM.

Enkelt datahastighet Synkron dynamisk RAM (SDR SDRAM)

Tid i markedet: 1993 til stede
Populære produkter ved hjelp av SDR SDRAM: Dataminne, videospillkonsoller

SDR SDRAM er den utvidede termen for SDRAM - de to typene er en og den samme, men oftest referert til som bare SDRAM. 'Enkelt datahastighet' indikerer hvordan minnet prosesser en leser og en skrive instruksjon per klokke syklus. Denne merkingen bidrar til å avklare sammenligninger mellom SDR SDRAM og DDR SDRAM:

DDR SDRAM er i hovedsak andre generasjons utvikling av SDR SDRAM

Synkron dynamisk dynamisk RAM (DDR SDRAM) med dobbel datahastighet

Tid i markedet: 2000 til stede
Populære produkter ved hjelp av DDR SDRAM: Dataminnet

DDR SDRAM fungerer som SDR SDRAM, bare dobbelt så fort. DDR SDRAM er i stand til å behandle to lese og to skrive instruksjoner per klokke syklus (dermed "dobbel"). Selv om det er lignende i funksjon, har DDR SDRAM fysiske forskjeller (184 pins og en enkelt hakk på kontakten) mot SDR SDRAM (168 pins og to hakk på kontakten). DDR SDRAM fungerer også med en lavere standardspenning (2,5 V fra 3,3 V), og hindrer bakoverkompatibilitet med SDR SDRAM.

DDR2 SDRAM er den evolusjonære oppgraderingen til DDR SDRAM. Mens det fortsatt er dobbel datahastighet (behandling av to lese og to skrive instruksjoner per klokke syklus), er DDR2 SDRAM raskere fordi den kan kjøre ved høyere klokkeslett. Standard (ikke overklokkede) DDR-minnemoduler går ut på 200 MHz, mens standard DDR2-minnemoduler går ut på 533 MHz. DDR2 SDRAM kjører med lavere spenning (1,8 V) med flere pinner (240), som hindrer bakoverkompatibilitet.
DDR3 SDRAM forbedrer ytelsen over DDR2 SDRAM gjennom avansert signalbehandling (pålitelighet), større minnekapasitet, lavere strømforbruk (1,5 V) og høyere standard klokkehastigheter (opptil 800 MHz). Selv om DDR3 SDRAM har samme antall pins som DDR2 SDRAM (240), forhindrer alle andre aspekter bakoverkompatibilitet.
DDR4 SDRAM forbedrer ytelsen over DDR3 SDRAM gjennom mer avansert signalbehandling (pålitelighet), enda større minnekapasitet, enda lavere strømforbruk (1,2 V) og høyere standard klokkehastigheter (opptil 1600 MHz). DDR4 SDRAM bruker en 288-pin konfigurasjon, som også hindrer bakoverkompatibilitet.

Grafisk dobbelt datahastighet Synkron dynamisk RAM (GDDR SDRAM)

Tid i markedet: 2003 til stede
Populære produkter ved hjelp av GDDR SDRAM: Video grafikkort, noen tabletter

GDDR SDRAM er en type DDR SDRAM som er spesielt utviklet for videoredigering, vanligvis i forbindelse med en dedikert GPU (grafikkbehandlingsenhet) på et skjermkort. Moderne PC-spill er kjent for å skyve konvolutten med utrolig realistiske høydefinisjonsmiljøer, som ofte krever kraftige systemspesifikasjoner og det beste skjermkortet for å spille (spesielt når du bruker 720p eller 1080p høyoppløselige skjermer).

I likhet med DDR SDRAM har GDDR SDRAM sin egen evolusjonære linje (forbedrer ytelsen og senker strømforbruket): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM og GDDR5 SDRAM.

Til tross for å dele svært liknende egenskaper med DDR SDRAM, er GDDR SDRAM ikke akkurat det samme. Det er bemerkelsesverdige forskjeller med måten GDDR SDRAM opererer på, spesielt når det gjelder hvordan båndbredden favoriseres over latens. GDDR SDRAM forventes å behandle massive mengder data (båndbredde), men ikke nødvendigvis på de raskeste hastighetene (latens) - tenk på en 16-veis motorvei satt til 55 MPH. Til sammenligning forventes DDR SDRAM å ha lav latens for å reagere umiddelbart på CPU - tenk på en 2-veis motorvei satt til 85 MPH.

Flashminne

Tid i markedet: 1984 til stede
Populære produkter ved hjelp av Flash Memory: Digitalkameraer, smarttelefoner / tabletter, håndholdte spillesystemer / leker

Flash-minne er en type ikke-flyktig lagringsmedium som beholder alle data etter at strømmen er slått av. Til tross for navnet, er flashminne nærmere i form og operasjon (dvs. lagring og dataoverføring) til solid state-stasjoner enn de tidligere nevnte typer RAM. Flash-minne brukes mest i: