Типы оперативной памяти, их характеристики и отличия
- TryHarder
- 03-сен-2023, 11:40
Кроме того, их можно разделить на синхронные и асинхронные, которые используются сегодня, но служат разным целям.
Учитывая высокую стоимость SRAM, она реализована как кэш-память. Итак, мы гораздо лучше знакомы с DRAM, и особенно с его синхронным типом (SDRAM). Все современные ПК и ноутбуки оснащены DDR SDRAM, которая насчитывает пять поколений, причем DDR5 является последней.
Ну, ОЗУ не имеют обратной совместимости и выпускаются в разных форм-факторах / пакетах (DIMM, SODIMM, UDIMM и т.д.). Таким образом, вам нужно быть особенно разборчивым при выборе правильного для вашей системы. При этом большинство серверов и рабочих станций предпочитают ECC RAM, которая может автоматически обнаруживать и исправлять ошибки памяти.
При таком количестве доступных типов оперативной памяти очевидно, что вы запутаетесь в том, какую оперативную память использует ваша система. Итак, вот краткое чтение, которое поможет вам лучше разобраться в типах памяти.
Типы оперативной памяти в зависимости от внутренней архитектуры
Во-первых, в зависимости от внутренней архитектуры, вы можете найти два типа оперативной памяти: SRAM и DRAM. Основная память, которую вы используете на своем компьютере, относится к типу DRAM, в то время как кэш процессора (L1, L2 и L3) относится к SRAM.
Статическая оперативная память (SRAM)
Давайте начнем с SRAM или статической оперативной памяти. SRAM в основном используется в качестве кэш-памяти центрального процессора. Помимо центрального процессора, SRAM также используется в качестве буфера на выделенных видеокартах или даже в принтерах.
SRAM - это очень высокоскоростная память, которая быстрее, чем DRAM. Она используется для хранения данных, к которым требуется очень быстрый доступ. Вот почему современные компьютеры все еще используют SRAM в качестве кэша процессора.
Причина, по которой SRAM работает быстрее, заключается в том, что SRAM построена из транзисторов и базовых триггерных логических схем для хранения данных. Таким образом, она работает с той же скоростью, что и схема ПК. Однако существует разница в скорости работы кэшей L1, L2 и L3, хотя все они используют технологию SRAM.
Именно поэтому такие устройства, как мобильные телефоны и смарт-часы, используют технологию SRAM для хранения часто используемых данных.
SRAM использует 6 транзисторов и сложную внутреннюю архитектуру для хранения одного бита данных. Из-за этого объем памяти SRAMs невелик и дорог в производстве.
Динамическая оперативная память (DRAM)
В отличие от SRAM, DRAM хранит данные в ячейках памяти, состоящих из простой схемы, состоящей только из конденсатора и транзистора. Транзистор подобен переключателю, который считывает заряд в конденсаторе. Когда бит сохраняется, конденсатор заряжается.
Однако заряд в конденсаторе со временем уменьшается, и хранящиеся в нем данные теряются. Чтобы предотвратить это, конденсатор необходимо периодически обновлять или перезаряжать каждые несколько миллисекунд. В SRAM это не требуется, поскольку для хранения данных в ней используются триггерные схемы.
DRAM использует один транзистор и конденсатор для хранения 1 бита данных. Вот почему DRAM имеет гораздо больший объем памяти по сравнению с SRAM.-
Чтобы лучше понять, позвольте мне объяснить это с помощью аналогии. Рассматривайте SRAM как свой чулан, а DRAM - как чердак.
Вы храните необходимую одежду (часто используемые данные приложения) в течение лета в своем шкафу (SRAM). Оставшаяся зимняя одежда (данные запущенного приложения) хранится на чердаке (DRAM).
Типы динамической оперативной памяти
В прежние времена компьютеры использовали асинхронную DRAM (ADRAM), где память и центральный процессор работали с разными тактами. В асинхронной DRAM процессору приходилось ждать, пока не будут извлечены требуемые данные из памяти.
Это отлично работало со старыми процессорами, которые работали на более низкой частоте. Но поскольку частота процессора стала выше, потребовалось обновление до более старой ADRAM. Это привело к разработке синхронной DRAM или SDRAM.
В современных компьютерах большинство карт памяти, устанавливаемых в слот памяти, относятся к типу SDRAM или синхронной DRAM. Синхронность означает, что DRAM работает с тактовым циклом, синхронизированным с тактовым циклом системы.
Типы синхронных DRAM
Первыми версиями SDRAM были SDR SDRAM, и по мере совершенствования технологии мы познакомились с современной оперативной памятью DDR, которую мы используем по сей день.
SDRAM с единой скоростью передачи данных (SDR)
Память и центральный процессор работают с синхронным тактовым циклом. В старых компьютерах SDRAM передавала данные в центральный процессор один раз за тактовый цикл. Отсюда и название ОЗУ с единой скоростью передачи данных (SDR).
Итак, если оперативная память SDR имела частоту 600 МГц, это означает, что она работала с частотой 600 000 000 тактов в секунду и передавала 600 000 000 единиц данных в секунду.
Эти цифры считаются медленными, поскольку все компьютеры теперь используют память DDR.
Двойная скорость передачи данных (DDR) SDRAM
DDR, или оперативная память с двойной скоростью передачи данных, передает две единицы данных за один такт. Это означает, что общая скорость передачи оперативной памяти DDR вдвое превышает ее частоту.
Если у меня есть оперативная память DDR с частотой 1600 МГц, скорость передачи данных для этой конкретной памяти составляет 3200 мегапереходов в секунду. Это означает, что модуль памяти передает 3 200 000 000 единиц данных в секунду.
Улучшенная скорость передачи данных и поддержка двухканальности - вот почему сегодня все компьютеры используют технологию DDR.
Большинство, если не все, карты памяти, используемые сегодня в компьютерах, - это DDR RAM. В настоящее время мы переходим к пятому поколению DDR или DDR5. Но оперативная память DDR4 все еще довольно популярна сегодня. Возможно, вы даже найдете DDR3 на каком-нибудь старом компьютере.
Внутренняя архитектура всех этих модулей поколения DDR, от DDR1 до DDR5, различна. Следовательно, они не совместимы ни с обратной, ни с прямой связью. Поэтому при выборе карты памяти убедитесь, что она поддерживается как материнской платой, так и процессором.
Графическая память DDR (GDDR) SDRAM
GDDR SDRAM или графическая память DDR SDRAM обычно используется в процессах, требующих обработки графики. Вот почему память GDDR в основном используется в графических картах. Оперативная память DDR используется для хранения памяти для центрального процессора, тогда как GDDR - это видеопамять (VRAM) для графического процессора.
Когда системе необходимо отрисовывать изображения или видео с высоким разрешением, шейдеры и графические данные загружаются в оперативную память GDDR для обработки графическим процессором.
Как и поколения DDR, GDDR также имеет несколько поколений, от GDDR до GDDR6. Но в отличие от несовместимости с оперативной памятью DDR, оперативная память GDDR обычно не сталкивается с проблемами несовместимости из-за видеокарт, использующих слот расширения PCIe для подключения.
Типы оперативной памяти в зависимости от форм-фактора
На рынке вы можете найти оперативную память различных форм и размеров. Настольные компьютеры используют DIMM или двойной встроенный модуль памяти в качестве форм-фактора. Для ноутбуков мы используем двухстрочную память SODIMM или Small Outline.
Память SO-DIMM короче по сравнению с DIMM, чтобы соответствовать компактным размерам ноутбука.
DIMM и SODIMM - это два форм-фактора памяти, которые вы найдете в большинстве систем. Однако до DIMM и SODIMM все еще существовали другие типы памяти, такие как SIMM, RIMM или SORIMM, которые сегодня используются редко.
Оперативная память для исправления ошибок
ОЗУ ECC, или ОЗУ с исправлением ошибок, представляет собой особый тип ОЗУ, который обычно используется на рабочих станциях ПК или серверах, где данные имеют первостепенное значение.
Из-за аппаратной или программной неисправности данные (биты), хранящиеся в оперативной памяти, могут быть повреждены. В любом случае неисправностей биты могут измениться с 1 на 0 или наоборот. Это может даже привести к сбою системы, особенно если будут изменены важные данные ОС в оперативной памяти.
ОЗУ с ECC может обнаруживать эти ошибки и возвращать их в исходное состояние. К сожалению, материнские платы потребительского уровня или даже игровые материнские платы высокого класса могут не поддерживать ОЗУ ECC.
Оперативная память без ECC перемещает 64-разрядный фрагмент данных. ОПЕРАТИВНАЯ память с ECC также выполняет то же самое, но генерирует дополнительные 8 бит для каждого фрагмента для исправления ошибок. Используя эту 8-разрядную систему, система может обнаруживать и исправлять ошибки памяти.
Выбор правильного типа оперативной памяти для вашей системы
Тип оперативной памяти, необходимый для вашей системы, зависит от нескольких факторов. Для настольных компьютеров и ноутбуков требуются два разных типа памяти. Кроме этого, материнская плата и процессор поддерживают только определенную версию DDR.
Если вы используете настольный ПК, вам необходимо приобрести оперативную память с форм-фактором DIMM. А если вы обновляете оперативную память на ноутбуке, вам понадобится SODIMM.
Что касается версии DDR, это зависит от нескольких факторов. DDR4 существует почти десять лет, поэтому большинство материнских плат поддерживают ее.
Но, поскольку DDR5 набирает популярность, а приложения / игры используют функции, предлагаемые DDR5, пройдет совсем немного времени, прежде чем DDR5 станет нормой.
При обновлении я предлагаю вам проверить спецификацию вашей материнской платы и процессора на версию DDR, которую она поддерживает.
В случае, если вы собираете новый компьютер, лучше всего приобрести материнскую плату, поддерживающую оперативную память DDR5.
Помимо форм-фактора слота памяти материнской платы и версии DDR материнской платы, вам также необходимо проверить максимальный объем памяти, поддерживаемый вашей системой. Здесь максимальная память означает максимальный объем памяти, частоту и задержку.