Η μνήμη που χρησιμοποιεί ο υπολογιστής σας μπορεί να είναι ένα μεγάλο μέρος του τρόπου λειτουργίας του υπολογιστή και του πόσο γρήγορα μπορεί να εκτελέσει. Αν κατασκευάζετε έναν υπολογιστή, ωστόσο, μπορεί να είναι δύσκολο να γνωρίζετε τι να επιλέξετε ή γιατί. Γι 'αυτό έχουμε συνθέσει αυτόν τον οδηγό.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές τεχνολογίες όταν πρόκειται για μνήμη. Ακολουθεί μια επισκόπηση αυτών των τεχνολογιών και τι σημαίνουν για τον υπολογιστή σας.
Οι συντάκτες σημειώνουν: Το άρθρο αυτό, το οποίο δημοσιεύθηκε αρχικά το 2007, ενημερώθηκε τον Νοέμβριο του 2016 με περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις τελευταίες τεχνολογίες μνήμης.
ROM
Το ROM είναι βασικά μια μνήμη μόνο για ανάγνωση ή μια μνήμη που μπορεί να διαβαστεί αλλά δεν έχει γραφτεί σε. ROM χρησιμοποιείται σε καταστάσεις όπου τα αποθηκευμένα δεδομένα πρέπει να διατηρούνται μόνιμα. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι μια μη πτητική μνήμη - με άλλα λόγια τα δεδομένα είναι "σκληρά ενσύρματα" στο τσιπ. Μπορείτε να αποθηκεύσετε αυτό το τσιπ για πάντα και τα δεδομένα θα είναι πάντα εκεί, καθιστώντας αυτά τα δεδομένα πολύ ασφαλή. Το BIOS αποθηκεύεται στη ROM επειδή ο χρήστης δεν μπορεί να διακόψει τις πληροφορίες.
Υπάρχουν επίσης διάφοροι τύποι ROM:
EEPROM
Προγραμματιζόμενη ROM (PROM):
Αυτό είναι βασικά ένα κενό τσιπ ROM που μπορεί να γραφτεί, αλλά μόνο μία φορά. Μοιάζει πολύ με μια μονάδα CD-R που καίει τα δεδομένα στο CD. Ορισμένες εταιρείες χρησιμοποιούν ειδικά μηχανήματα για να γράψουν PROM για ειδικούς σκοπούς. Το PROM πρωτοεμφανίστηκε το 1956.
Διαγραμμένο προγραμματιζόμενο ROM (EPROM):
Αυτό είναι ακριβώς όπως το PROM, εκτός από το ότι μπορείτε να διαγράψετε το ROM με το να λάμπει ένα ειδικό υπεριώδες φως σε έναν αισθητήρα πάνω στην μάρκα ROM για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Κάνοντας αυτό σκουπίζει τα δεδομένα έξω, επιτρέποντάς της να ξαναγραφεί. Η EPROM επινοήθηκε για πρώτη φορά το 1971.
Ηλεκτρονικά διαγράψιμο προγραμματιζόμενο ROM (EEPROM):
Επίσης ονομάζεται flash BIOS. Αυτό το ROM μπορεί να ξαναγραφεί με τη χρήση ειδικού προγράμματος λογισμικού. Το Flash BIOS λειτουργεί με αυτό τον τρόπο, επιτρέποντας στους χρήστες να αναβαθμίσουν το BIOS τους. Η EEPROM επινοήθηκε για πρώτη φορά το 1977.
ROM είναι πιο αργή από τη μνήμη RAM, γι 'αυτό κάποιοι προσπαθούν να το σκιάσουν για να αυξήσουν την ταχύτητα.
ΕΜΒΟΛΟ
Η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM) είναι κάτι που πιστεύουμε στους περισσότερους από εμάς όταν ακούμε τη λέξη "μνήμη" που σχετίζεται με τους υπολογιστές. Είναι πτητική μνήμη, που σημαίνει ότι όλα τα δεδομένα χάνουν όταν η συσκευή είναι απενεργοποιημένη. Το RAM χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση των δεδομένων του προγράμματος, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση της απόδοσης.
Όπως το ROM, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μνήμης RAM. Εδώ είναι οι πιο συνηθισμένοι διαφορετικοί τύποι.
Στατική RAM (SRAM)
Αυτή η μνήμη RAM θα διατηρήσει τα δεδομένα της εφόσον η τροφοδοσία των τσιπ μνήμης παρέχεται. Δεν χρειάζεται να συνταγογραφείται περιοδικά. Στην πραγματικότητα, η μόνη φορά που τα δεδομένα στη μνήμη ανανεώνονται ή αλλάζουν είναι όταν εκτελείται μια πραγματική εντολή εγγραφής. Το SRAM είναι πολύ γρήγορο, αλλά είναι πολύ πιο ακριβό από DRAM. Το SRAM χρησιμοποιείται συχνά ως προσωρινή μνήμη λόγω της ταχύτητάς του.
Υπάρχουν μερικοί τύποι SRAM:
Στατικό RAM Chip
Async SRAM:
Ένας παλαιότερος τύπος SRAM που χρησιμοποιείται σε πολλά PC για L2 cache. Είναι ασύγχρονη, που σημαίνει ότι λειτουργεί ανεξάρτητα από το ρολόι του συστήματος. Αυτό σημαίνει ότι η CPU βρήκε τον εαυτό της να περιμένει πληροφορίες από την L2 cache. Το Async SRAM άρχισε να χρησιμοποιείται πολύ στη δεκαετία του 1990.
Συγχρονισμός SRAM:
Αυτός ο τύπος SRAM είναι συγχρονισμένος, δηλαδή συγχρονίζεται με το ρολόι του συστήματος. Ενώ αυτό το επιταχύνει, το κάνει αρκετά ακριβό ταυτόχρονα. Το Sync SRAM έγινε πιο δημοφιλές στα τέλη της δεκαετίας του 1990.
Σωλήνωση SRAM:
Κοινά χρησιμοποιημένο. Τα αιτήματα SRAM είναι σωληνωμένα, δηλαδή μεγάλα πακέτα δεδομένων που αποστέλλονται στη μνήμη ταυτόχρονα και έχουν ενεργήσει πολύ γρήγορα. Αυτή η φυλή SRAM μπορεί να λειτουργεί σε ταχύτητες λεωφορείου υψηλότερες από 66MHz, έτσι χρησιμοποιείται συχνά. Το Pipeline Burst SRAM εφαρμόστηκε για πρώτη φορά το 1996 από την Intel.
Δυναμική μνήμη RAM (DRAM)
Η DRAM, σε αντίθεση με την SRAM, πρέπει να επαναδιατυπώνεται συνεχώς για να διατηρεί τα δεδομένα της. Αυτό γίνεται με τοποθέτηση της μνήμης σε ένα κύκλωμα ανανέωσης που επαναγράφει τα δεδομένα αρκετές εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο. Το DRAM χρησιμοποιείται για την περισσότερη μνήμη του συστήματος, επειδή είναι φτηνό και μικρό.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι DRAM, περιπλέκοντας ακόμα περισσότερο τη σκηνή μνήμης:
Λειτουργία γρήγορης σελίδας DRAM (DRAM FPM):
Το FPM DRAM είναι μόνο ελαφρώς ταχύτερο από το κανονικό DRAM. Πριν υπήρχε EDO RAM, η FPM RAM ήταν ο κύριος τύπος που χρησιμοποιείται στα PC's. Είναι πολύ αργό υλικό, με χρόνο πρόσβασης 120 ns. Τελικά τελειοποιήθηκε σε 60 ns, αλλά το FPM ήταν ακόμα πολύ αργό για να δουλέψει στο 66MHz bus συστήματος. Για το λόγο αυτό, η μνήμη RAM της FPM αντικαταστάθηκε από την EDO RAM. Το FPM RAM δεν χρησιμοποιείται σήμερα πολύ λόγω της χαμηλής ταχύτητάς του, αλλά υποστηρίζεται σχεδόν παγκοσμίως.
Εκτεταμένες DRAM δεδομένων (EDO DRAM):
Η μνήμη EDO ενσωματώνει ακόμα ένα τσίμπημα στη μέθοδο πρόσβασης. Επιτρέπει την έναρξη μιας πρόσβασης ενώ η ολοκλήρωση μιας άλλης. Ενώ αυτό μπορεί να ακούγεται έξυπνο, η αύξηση της απόδοσης έναντι της DRAM FPM είναι μόνο περίπου 30%. Η EDO DRAM πρέπει να υποστηρίζεται σωστά από το chipset. EDO RAM έρχεται σε ένα SIMM. Το EDO RAM δεν μπορεί να λειτουργήσει με ταχύτητα διαύλου ταχύτερα από 66MHz, οπότε, με την αυξανόμενη χρήση υψηλότερων ταχυτήτων διαύλου, η EDO RAM έχει πάρει τη διαδρομή του FPM RAM.
Εκρηκτική EDO DRAM (BEDO DRAM):
Η αρχική μνήμη EDO RAM ήταν πολύ αργή για τα νεότερα συστήματα που κυκλοφόρησαν την εποχή εκείνη. Επομένως, έπρεπε να αναπτυχθεί μια νέα μέθοδος πρόσβασης μνήμης για να επιταχυνθεί η μνήμη. Η έκρηξη ήταν η μέθοδος που επινοήθηκε. Αυτό σημαίνει ότι μεγαλύτερα μπλοκ δεδομένων αποστέλλονται στη μνήμη κάθε φορά και κάθε "μπλοκ" δεδομένων όχι μόνο μεταφέρει τη διεύθυνση μνήμης της άμεσης σελίδας, αλλά πληροφορίες για τις επόμενες αρκετές σελίδες. Επομένως, οι επόμενες μερικές προσπελάσεις δεν θα έχουν καθυστερήσεις λόγω των προηγούμενων αιτημάτων μνήμης. Αυτή η τεχνολογία αυξάνει την ταχύτητα EDO RAM έως και τα 10 ns, αλλά δεν της παρείχε τη δυνατότητα να λειτουργεί σταθερά στις ταχύτητες του λεωφορείου άνω των 66MHz. Η μνήμη BEDO RAM ήταν μια προσπάθεια να καταστεί η EDO RAM ανταγωνιστική με το SDRAM.
Σύγχρονη DRAM (SDRAM):
Από Royan - Αυτό το αρχείο προέρχεται από: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12309701
Το SDRAM έγινε το νέο πρότυπο μετά την αποκοπή της σκόνης από την EDO. Η ταχύτητά του είναι σύγχρονη, πράγμα που σημαίνει ότι εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα ρολογιού ολόκληρου του συστήματος. Το τυπικό SDRAM μπορεί να χειριστεί υψηλότερες ταχύτητες διαύλου. Θεωρητικά, θα μπορούσε να λειτουργεί έως και 100MHz, αν και διαπιστώθηκε ότι πολλοί άλλοι μεταβλητοί παράγοντες πήγαν στο αν θα μπορούσαν ή όχι να το κάνουν σταθερά. Η πραγματική ικανότητα ταχύτητας της μονάδας εξαρτάται από τις πραγματικές μνήμες μνήμης καθώς και τους παράγοντες σχεδιασμού στο ίδιο το PCB μνήμης.
Για να ξεπεράσει τη μεταβλητότητα, η Intel δημιούργησε το πρότυπο PC100. Το πρότυπο PC100 εξασφαλίζει τη συμβατότητα των υποσυστημάτων SDRAM με τους επεξεργαστές FSB της Intel 100MHz. Οι νέες απαιτήσεις σχεδίασης, παραγωγής και δοκιμής προκάλεσαν προκλήσεις για εταιρείες ημιαγωγών και προμηθευτές μονάδων μνήμης. Κάθε μονάδα PC100 SDRAM απαιτούσε βασικά χαρακτηριστικά για να εγγυηθεί την πλήρη συμμόρφωση, όπως η χρήση των 8ns DRAM (μάρκες) που μπορούν να λειτουργούν στα 125MHz. Αυτό παρείχε ένα περιθώριο ασφαλείας για να εξασφαλιστεί ότι η μονάδα μνήμης θα μπορούσε να τρέξει σε ταχύτητες PC100. Επιπλέον, τα μάρκες SDRAM πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με σωστά προγραμματισμένη EEPROM σε μια σωστά σχεδιασμένη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Όσο πιο μικρή είναι η απόσταση που χρειάζεται το σήμα για να ταξιδέψει, τόσο πιο γρήγορα τρέχει. Για το λόγο αυτό, υπήρχαν επιπρόσθετα στρώματα εσωτερικού κυκλώματος σε μονάδες PC100.
Καθώς οι ταχύτητες των υπολογιστών αυξήθηκαν, το ίδιο πρόβλημα παρουσιάστηκε για το δίαυλο 133 MHz, οπότε αναπτύχθηκε το πρότυπο PC133. Το SDRAM εμφανίστηκε για πρώτη φορά στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και χρησιμοποιήθηκε μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1990.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Αναπτύχθηκε από την Rambus, Inc. και εγκρίθηκε από την Intel ως τον επιλεγμένο διάδοχο του SDRAM. Το RDRAM περιορίζει το δίαυλο μνήμης σε 16-bit και λειτουργεί έως 800 MHz. Δεδομένου ότι αυτός ο στενός δίαυλος καταλαμβάνει λιγότερο χώρο στον πίνακα, τα συστήματα μπορούν να αποκτήσουν μεγαλύτερη ταχύτητα εκτελώντας πολλαπλά κανάλια παράλληλα. Παρά την ταχύτητα, η RDRAM είχε έναν δύσκολο χρόνο να απογειωθεί στην αγορά λόγω προβλημάτων συμβατότητας και χρονισμού. Η θερμότητα είναι επίσης ένα ζήτημα, αλλά η RDRAM έχει ψήκτρες για να διαλυθεί αυτό. Το κόστος είναι ένα σημαντικό ζήτημα με το RDRAM, καθώς οι κατασκευαστές πρέπει να κάνουν σημαντικές αλλαγές στις εγκαταστάσεις για να το κάνουν και το κόστος των προϊόντων για τους καταναλωτές να είναι υπερβολικά υψηλό για να καταπιούν οι άνθρωποι. Οι πρώτες μητρικές με υποστήριξη RDRAM κυκλοφόρησαν το 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Αυτός ο τύπος μνήμης είναι η φυσική εξέλιξη από το SDRAM και οι περισσότεροι κατασκευαστές προτιμούν αυτό τον Rambus, επειδή δεν χρειάζεται να αλλάξει πολλά για να το κάνει. Επίσης, οι κατασκευαστές μνήμης είναι ελεύθεροι να το κατασκευάσουν επειδή είναι ανοιχτό πρότυπο, ενώ θα έπρεπε να πληρώνουν τέλη αδείας στην Rambus, Inc. για να κάνουν RDRAM. Το DDR αντιπροσωπεύει το διπλό ρυθμό δεδομένων. Το DDR ανακατέυει τα δεδομένα μέσω του διαύλου τόσο από την άνοδο όσο και από την πτώση του κύκλου του ρολογιού, πράγμα που διπλασιάζει την ταχύτητα σε σχέση με αυτή του τυπικού SDRAM.
Λόγω των πλεονεκτημάτων του έναντι του RDRAM, η υποστήριξη DDR-SDRAM εφαρμόστηκε από όλους σχεδόν τους μεγάλους κατασκευαστές chipset και γρήγορα έγινε το νέο πρότυπο μνήμης για την πλειοψηφία των υπολογιστών. Οι ταχύτητες κυμαίνονταν από 100Mhz DDR (με λειτουργική ταχύτητα 200MHz) ή pc1600 DDR-SDRAM, μέχρι τις τρέχουσες ταχύτητες 200Mhz DDR (με λειτουργική ταχύτητα 400MHz) ή pc3200 DDR-SDRAM. Ορισμένοι κατασκευαστές μνήμης παράγουν ακόμα πιο γρήγορα μονάδες μνήμης DDR-SDRAM που προσελκύουν εύκολα το πλήθος του overclocker. Το DDR αναπτύχθηκε μεταξύ του 1996 και του 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Από τον Victorrocha στην αγγλική Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920
Το DDR2 διαθέτει αρκετά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα συμβατικά DDR-SDRAM (DDR), με κύριο χαρακτηριστικό ότι σε κάθε κύκλο μνήμης, ο DDR2 μεταδίδει τώρα 4 μπιτ πληροφοριών από λογική (εσωτερική) μνήμη στα buffer I / O. το τυπικό DDR-SDRAM μεταδίδει μόνο 2 bits πληροφορίας σε κάθε κύκλο μνήμης. Εξαιτίας αυτού, η κανονική μνήμη DDR-SDRAM απαιτεί τα εσωτερικά μνήμη και τα I / O buffers να λειτουργούν και στα 200MHz για να φτάσουν μια συνολική εξωτερική ταχύτητα λειτουργίας 400MHz.
Λόγω της δυνατότητας DDR2 να μεταδίδει δύο φορές περισσότερα bits ανά κύκλο από τη λογική (εσωτερική) μνήμη στα buffer I / O (αυτή η τεχνολογία είναι τυπικά γνωστή ως 4-bit prefetch), η εσωτερική ταχύτητα μνήμης μπορεί πραγματικά να τρέξει στα 100MHz αντί των 200MHz. η συνολική εξωτερική ταχύτητα λειτουργίας εξακολουθεί να είναι 400MHz. Κυρίως ό, τι όλα αυτά συμβαίνουν είναι ότι το DDR-SDRAM 2 θα είναι σε θέση να λειτουργήσει σε υψηλότερες συνολικές συχνότητες λειτουργίας χάρη στην τεχνολογία 4 bit prefetch (π.χ. μια εσωτερική ταχύτητα μνήμης 200mhz θα έδινε μια συνολική εξωτερική ταχύτητα λειτουργίας 800mhz!) Από την DDR -SDRAM.
Το DDR2 εφαρμόστηκε για πρώτη φορά το 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του DDR3 σε σχέση με τα DDR2 και DDR είναι η εστίασή του στη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Με άλλα λόγια, η ίδια ποσότητα μνήμης RAM καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια, έτσι μπορείτε να αυξήσετε το ποσό της μνήμης RAM που χρησιμοποιείτε για την ίδια ποσότητα ενέργειας. Πόσο μειώνει την κατανάλωση ενέργειας; Με ένα ισχυρό 40 τοις εκατό, κάθεται σε 1.5V σε σύγκριση με 1.8V DDR2. Όχι μόνο αυτό, αλλά ο ρυθμός μεταφοράς της μνήμης RAM είναι αρκετά πιο γρήγορος, που βρίσκεται μεταξύ 800mHz - 1600mHz.
Ο ρυθμός buffer είναι επίσης σημαντικά υψηλότερος - ο προτιμώμενος ρυθμός προσωρινής μνήμης DDR3 είναι 8 bit, ενώ τα DDR2's είναι 4 bit. Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι η RAM μπορεί να μεταδώσει δύο φορές περισσότερα δυαδικά ψηφία ανά κύκλο με το DDR2 και μεταδίδει 8 μπιτ δεδομένων από τη μνήμη στα buffer I / O. Το DDR3 δεν είναι η πιο πρόσφατη μορφή μνήμης RAM, αλλά χρησιμοποιείται σε πολλούς υπολογιστές. Το DDR3 ξεκίνησε το 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
Από την Dsimic - δική σας δουλειά, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36779600
Το επόμενο βήμα είναι η DDR4, η οποία λαμβάνει εξοικονόμηση ενέργειας στο επόμενο επίπεδο - η τάση λειτουργίας της DDR4 RAM είναι 1, 2V. Όχι μόνο αυτό, αλλά η μνήμη DDR4 RAM προσφέρει επίσης υψηλότερο ρυθμό μεταφοράς, καθισμένος μέχρι 3200mHz. Επιπλέον, το DDR4 προσθέτει τέσσερις ομάδες τραπεζών, εκ των οποίων το καθένα μπορεί να αναλάβει μία λειτουργία, πράγμα που σημαίνει ότι η μνήμη RAM μπορεί να χειριστεί τέσσερα σύνολα δεδομένων ανά κύκλο. Αυτό καθιστά πολύ πιο αποτελεσματικό από το DDR3.
Το DDR4 παίρνει τα πράγματα ένα βήμα παραπέρα, φέρνοντας το DBI, ή το Data Bus Inversion. Τι σημαίνει αυτό? Εάν το DBI είναι ενεργοποιημένο, μετράει βασικά τον αριθμό των bits "0" σε μια λωρίδα. Εάν υπάρχουν 4 ή περισσότερα, το byte αν τα δεδομένα είναι ανεστραμμένα και ένα ένατο bit προστίθεται στο τέλος, εξασφαλίζοντας ότι πέντε ή περισσότερα bits είναι "1." Αυτό που κάνει είναι ότι μειώνει την καθυστέρηση μετάδοσης δεδομένων, εξασφαλίζοντας ότι τόσο μικρή ισχύς όσο δυνατό. Το DDR5 RAM είναι σήμερα το πρότυπο για τους περισσότερους υπολογιστές, ωστόσο το DDR5 θα οριστικοποιηθεί ως πρότυπο μέχρι το τέλος του 2016. Το DDR4 ξεκίνησε το 2014.
Μη πτητική μνήμη RAM (NVRAM):
Η μη πτητική μνήμη RAM είναι ένας τύπος μνήμης που, σε αντίθεση με άλλους τύπους μνήμης, δεν χάνει τα δεδομένα του όταν χάνει ισχύ. Η πιο γνωστή μορφή NVRAM είναι στην πραγματικότητα flash storage, που χρησιμοποιείται σε μονάδες SSD και μονάδες USB. Ωστόσο, δεν έρχεται χωρίς τα μειονεκτήματά της - για παράδειγμα, έχει έναν πεπερασμένο αριθμό κύκλων εγγραφής, και μετά από αυτόν τον αριθμό η μνήμη θα αρχίσει να επιδεινώνεται. Όχι μόνο αυτό, αλλά έχει ορισμένους περιορισμούς απόδοσης που την εμποδίζουν να έχει πρόσβαση σε δεδομένα τόσο γρήγορα όσο κάποιες άλλες μορφές μνήμης RAM.
Κλείσιμο
Αρκεί να πούμε ότι υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μνήμης. Με αυτόν τον οδηγό, ελπίζουμε να καταστήσουμε σαφές τι είναι οι διαφορετικοί τύποι μνήμης RAM, τι κάνουν και πώς επηρεάζουν τον υπολογιστή σας.
Έχετε ερωτήσεις; Να είστε βέβαιος να μας αφήσετε ένα σχόλιο παρακάτω ή να έρθουν μαζί μας στο PCMech Forums!
