Разбиране на видовете RAM памет и как се използва

RAM или паметта с произволен достъп(Random Access Memory ) е изключително важна част от всеки съвременен компютър. CPU (централен процесор ) на компютъра се нуждае от данни и инструкции, за да извършва работа. Тази информация трябва да се съхранява някъде. „Някъде“ се нарича компютърна памет. 

Има различни видове RAM памет, всяка със своите плюсове и минуси. Процесорите(CPUs) имат много малко количество памет, вградена в тях, известна като „ кеш“ на процесора . (CPU “)Тази памет е невероятно бърза и по същество част от самия процесор(CPU) . Въпреки това, той е много скъп и затова не може да се използва като основна памет на компютъра.

Това е мястото, където RAM влиза в игра. RAM се предлага под формата на силициеви компютърни чипове, прикрепени към шина на паметта. Кеш паметта на самия процесор(CPU) всъщност също е форма на RAM , но когато терминът обикновено се използва, той се отнася до тези чипове памет, които се намират извън процесора(CPU) .  

Шината на паметта е просто специален набор от схеми, които преместват информация между процесора(CPU) и самата RAM памет(RAM) . Операционната система премества информация от много по-бавния механичен или твърд диск(solid-state hard drive) на системата, като се подготвя за нуждите на процесора. Например, когато видеоигра се „зарежда“, данните се преместват от твърдия диск в RAM .

Като аналогия, помислете за RAM като горната част на бюрото и чекмеджетата като твърдия диск, като вие сами действате като процесор(CPU) . Бързо и лесно се работи с предмети, които са на бюрото, но има толкова много място. Което означава, че трябва да премествате нещата между повърхността на бюрото и чекмеджетата, когато имате нужда от тях.

Компютрите, смартфоните, игровите конзоли и всеки друг вид изчислително устройство, което се използва днес, има някакъв вид RAM(some type of RAM) . Ще разгледаме всеки от тях, обяснявайки как работи и за какво се използва. По-конкретно(Specifically) ще покрием следните типове RAM:

  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • SDR RAM
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB

Не се притеснявайте, ако това звучи като плашеща глупост. Всичко ще стане много ясно скоро.

SRAM – статична памет с произволен достъп(SRAM – Static Random Access Memory)

Един от двата основни типа RAM , SRAM е специален, защото не е необходимо да се „опреснява“, за да запази информацията, която съхранява в момента. Докато има енергия, протичаща през веригите, информацията остава точно там, където е. 

SRAM е изградена от множество транзистори (4-6) и е невероятно бърза благодарение на своето естество. Въпреки това е сравнително сложен и скъп, поради което ще го намерите в процесорите(CPUs) , пуснати в експлоатация като хипер-бърза кеш памет. 

Има и малки количества SRAM кеш навсякъде, където данните трябва да се движат бързо, но може да са затруднени. Буферите на твърдия(Hard) диск са добър пример за този случай на употреба. Навсякъде, където устройството има повече данни, има вероятност да има SRAM , който ще помогне за изглаждането на това прехвърляне.

DRAM – динамична памет с произволен достъп(DRAM – Dynamic Random Access Memory)

DRAM е другият(other ) често срещан тип дизайн на RAM . DRAM паметта е изградена с помощта на транзистори и кондензатори. Освен ако не обновите всяка клетка от паметта, тя ще загуби съдържанието си. Ето защо се нарича „динамичен“, а не „статичен“. 

DRAM е много по-бавна от SRAM , но все пак много по-бърза от вторичните устройства за съхранение като твърди дискове. Освен това е много по-евтино от SRAM и е типично за компютрите да имат няколко гигабайта DRAM вградена като основно RAM решение. 

SDRAM – синхронна динамична памет с произволен достъп(SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory) 

Някои хора изглежда смятат, че SDRAM е смесица от SRAM и DRAM , но не е! Това е DRAM , който е синхронизиран с часовника  на процесора .(CPU)

DRAM модулът ще изчака процесора(CPU) , преди да отговори на заявки за въвеждане на данни . Благодарение на синхронния си характер и начина, по който SDRAM паметта е конфигурирана в банки, процесорът(CPU) може да изпълнява множество инструкции едновременно, значително повишавайки цялостната си производителност. 

SDRAM е основната форма на основния тип RAM , използван в повечето компютри днес. Известен е още като SDR SDRAM или синхронна динамична памет с произволен достъп с единична скорост на данни(Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) . Въпреки че по същество е същият тип памет, използвана в компютрите днес, нейната ванилова SDR форма е доста остаряла, заменена от следващия тип RAM в нашия списък.

Синхронна динамична памет с произволен достъп с двойна скорост на данни(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Първото нещо, което трябва да знаете, е, че има няколко поколения DDR памет. Първото поколение, което наричаме DDR 1 в ретроспекция, удвои скоростта на SDRAM , като позволи операциите за четене и запис да се извършват както в пика, така и в най-ниската точка на тактовия цикъл.

DDR2 , DDR3 и днес DDR4 се подобриха експоненциално спрямо това първо поколение DDR . Производителността на тези модули памет се измерва в мега трансфери в секунда(Mega Transfers per Second ) или “MT/S”. Един мега трансфер е по същество еквивалент на милион тактови цикъла. Най-бързите първо поколение DDR чипове могат да изпълняват 400 MT/s . DDR4 може да бъде бърз до 3200 MT/s !

GDDR SDRAM – Графична памет с произволен достъп с двойна скорост на данни (GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory )

GDDR в момента се намира в шесто поколение и се намира почти изключително свързан към GPU (графичен процесор) на видеокарта или игрова конзола . GDDR е свързан с обикновения DDR , но е предназначен за случаи на използване на графики. Набляга на огромни количества честотна лента, като същевременно се грижи по-малко за ниската латентност. 

С други думи, тази памет не реагира толкова бързо, колкото обикновената SDRAM , но може да премести повече информация наведнъж, когато реагира. Това е идеално за графични приложения, където много гигабайти данни за текстура трябва да бъдат прехвърлени, за да се изобрази сцена, а малкото закъснение няма реални последици.

Въпреки името, GDDR може да се използва като нормална системна RAM памет(RAM) . Например, PlayStation 4 има единичен пул от GDDR памет, която разработчиците могат да разделят по всякакъв начин, като разпределят части на CPU и GPU , ако е необходимо.

HBM – Памет с висока честотна лента(HBM – High Bandwidth Memory)

GDDR има конкурент под формата на HBM памет(HBM memory) , която присъства на ограничен брой графични карти, произведени от AMD . В момента(Currently) най-новата версия е HBM 2 , но не е сигурно дали ще измести GDDR или ще изчезне.

Най-важната част от производителността на паметта е общото количество данни, които могат да бъдат изместени в рамките на определен период от време. Един от начините да направите това е да направите памет, която е много бърза. Другият начин за подобряване на общата честотна лента е да накарате „тръбните“ данни да се прокарват по-широко.

HBM паметта работи на по-ниски необработени тактови честоти от GDDR , но използва уникален дизайн на чипове с 3D, който осигурява много широк физически път за данни, както и много по-къси разстояния за преминаване на сигналите. Крайният резултат е решение за памет, което има подобна обща честотна лента в сравнение с GDDR , но с по-малко латентност.

Проблемът с HBM е, че е сложен за изработка и благодарение на физическия му дизайн все още не е възможно да се постигнат видовете капацитети, които са тривиални с GDDR . Ако тези проблеми в крайна сметка бъдат преодолени, той може да замени GDDR , но няма гаранция, че това ще се случи. 

Thanks For The Memories!

Трябва да е очевидно, че RAM е основен компонент на всеки компютър и когато се обърка, може да е трудно да се разбере какъв всъщност е проблемът.

В края на краищата, някой измамник тук или там може да направи системата ви нестабилна или да бъде зад привидно случайни сривове. Ето защо винаги трябва да тествате за лоша RAM памет(test for bad RAM memory) , когато имате необясним проблем със стабилността. 

Един ден може да преминем отвъд RAM , но в обозримо бъдеще тя ще бъде съществена част от пъзела за изчислителна производителност, така че може и да го опознаем.



About the author

Аз съм компютърен програмист, специализиран в разработването на софтуер за MacOS. Използвам уменията си, за да пиша професионални рецензии и да давам съвети как да подобрите уменията си за програмиране на Mac. Имам и уебсайт, който предлага подробни инструкции стъпка по стъпка за създаване на успешен уеб сайт.



Related posts