Pamäť, ktorú počítač používa, môže byť veľkou súčasťou toho, ako počítač funguje a ako rýchlo dokáže vykonávať. Ak však zostavujete počítač, môže byť ťažké vedieť, čo si vybrať alebo prečo. Preto sme zostavili tohto sprievodcu.
Pokiaľ ide o pamäť, existuje niekoľko rôznych technológií. Tu je prehľad týchto technológií a ich význam pre váš počítač.
Poznámka pre redaktorov: Tento článok, pôvodne publikovaný v roku 2007, bol aktualizovaný v novembri 2016 o aktuálnejšie informácie o najnovších technológiách pamäte.
ROM
ROM je v podstate pamäť len na čítanie alebo pamäť, ktorú je možné čítať, ale nie zapisovať. ROM sa používa v situáciách, keď sa musia uchovávané údaje uchovávať natrvalo. Je to preto, že sa jedná o energeticky nezávislú pamäť - inými slovami sú dáta „pevne zapojené“ do čipu. Tento čip môžete uložiť navždy a údaje budú vždy k dispozícii, takže sú veľmi bezpečné. BIOS je uložený na ROM, pretože užívateľ nemôže narušiť informácie.
Existuje tiež niekoľko rôznych typov ROM:
EEPROM
Programovateľná ROM (PROM):
Ide v podstate o prázdny čip ROM, na ktorý sa dá zapísať, ale iba raz. Je to podobné ako jednotka CD-R, ktorá napaľuje údaje na CD. Niektoré spoločnosti používajú špeciálne stroje na písanie PROM na špeciálne účely. PROM bol prvýkrát vynájdený v roku 1956.
Vymazateľný programovateľný ROM (EPROM):
Je to rovnako ako PROM, s tým rozdielom, že ROM môžete vymazať tak, že na senzor na vrchole ROM čipu na určitý čas svietite špeciálne ultrafialové svetlo. Takto sa údaje vymažú a umožní sa ich prepísanie. EPROM bol prvýkrát vynájdený v roku 1971.
Elektricky vymazateľný programovateľný ROM (EEPROM):
Nazýva sa tiež flash BIOS. Túto ROM je možné prepísať pomocou špeciálneho softvérového programu. Flash BIOS funguje týmto spôsobom a umožňuje používateľom upgradovať svoje BIOS. EEPROM bol prvýkrát vynájdený v roku 1977.
ROM je pomalšia ako RAM, a preto sa niektorí pokúšajú zatieniť, aby sa zvýšila rýchlosť.
RAM
Pamäť s náhodným prístupom (RAM) je to, čo si väčšina z nás myslí, keď začujeme slovo „pamäť“ spojené s počítačmi. Je to nestála pamäť, čo znamená, že po vypnutí napájania sa všetky údaje stratia. RAM sa používa na dočasné uloženie programových dát, čo umožňuje optimalizáciu výkonu.
Rovnako ako ROM existujú aj rôzne typy pamäte RAM. Tu sú najbežnejšie rôzne typy.
Statická RAM (SRAM)
Táto RAM bude uchovávať svoje dáta, pokiaľ budú mať pamäťové čipy dostatok energie. Nie je potrebné ho pravidelne prepisovať. V skutočnosti sa údaje v pamäti obnovujú alebo menia iba vtedy, keď sa vykoná príkaz na zápis. SRAM je veľmi rýchly, ale je oveľa drahší ako DRAM. SRAM sa kvôli svojej rýchlosti často používa ako vyrovnávacia pamäť.
Existuje niekoľko typov SRAM:
Statický RAM čip
Async SRAM:
Starší typ SRAM používaný v mnohých počítačoch pre vyrovnávaciu pamäť L2. Je asynchrónny, čo znamená, že pracuje nezávisle od systémových hodín. To znamená, že procesor zistil, že čaká na informácie z vyrovnávacej pamäte L2. Async SRAM sa začal v 90. rokoch veľa využívať.
Synchronizácia SRAM:
Tento typ SRAM je synchrónny, čo znamená, že je synchronizovaný so systémovými hodinami. Aj keď to zrýchľuje, súčasne je to dosť drahé. Koncom 90. rokov 20. storočia sa stal Sync SRAM obľúbenejším.
Potrubie Burst SRAM:
Bežne používané. Požiadavky SRAM sa spracovávajú, čo znamená, že väčšie pakety údajov sa odosielajú naraz do pamäte a reagujú veľmi rýchlo. Toto plemeno SRAM môže pracovať pri rýchlostiach zbernice vyšších ako 66 MHz, takže sa často používa. Pipeline Burst SRAM bol prvýkrát implementovaný v roku 1996 spoločnosťou Intel.
Dynamická RAM (DRAM)
DRAM, na rozdiel od SRAM, sa musí neustále prepisovať, aby si uchoval svoje údaje. To sa deje umiestnením pamäte na obnovovací obvod, ktorý prepisuje dáta niekoľkokrát za sekundu. DRAM sa používa pre väčšinu systémovej pamäte, pretože je lacný a malý.
Existuje niekoľko typov DRAM, čo ešte viac komplikuje pamäťovú scénu:
DRAM s rýchlym režimom (FPM DRAM):
FPM DRAM je iba o niečo rýchlejší ako štandardný DRAM. Predtým, ako existovala EDO RAM, bol FPM RAM hlavným typom používaným v PC. Je to celkom pomalý materiál s prístupovým časom 120 ns. Nakoniec bolo vylepšené na 60 ns, ale FPM bol stále príliš pomalý na to, aby pracoval na systémovej zbernici 66 MHz. Z tohto dôvodu bola FPM RAM nahradená EDO RAM. FPM RAM sa dnes príliš nepoužíva kvôli svojej nízkej rýchlosti, ale je takmer univerzálne podporovaná.
DRAM s rozšírenými dátami (EDO DRAM):
Pamäť EDO obsahuje ďalšie vylepšenie spôsobu prístupu. To umožňuje jeden prístup začať, zatiaľ čo iný je dokončený. Aj keď by to mohlo znieť dômyselne, zvýšenie výkonu oproti FPM DRAM je iba okolo 30%. Čipová sada EDO DRAM musí byť správne podporovaná. EDO RAM prichádza na SIMM. EDO RAM nemôže pracovať na rýchlosti zbernice vyššej ako 66MHz, takže s rastúcim využívaním vyšších rýchlostí zbernice sa EDO RAM ujala cesty k FPM RAM.
Burst EDO DRAM (BEDO DRAM):
Pôvodná EDO RAM bola príliš pomalá pre novšie systémy, ktoré v tom čase vychádzali. Preto sa musela vyvinúť nová metóda prístupu k pamäti, aby sa pamäť urýchlila. Bola navrhnutá metóda prasknutia. To znamená, že do pamäte boli súčasne zasielané väčšie bloky údajov a každý „blok“ údajov niesol nielen pamäťovú adresu okamžitej stránky, ale aj informácie na nasledujúcich niekoľkých stranách. Preto by pri najbližších niekoľkých prístupoch nedošlo k oneskoreniu kvôli predchádzajúcim požiadavkám na pamäť. Táto technológia zvyšuje rýchlosť EDO RAM až okolo 10 ns, ale nedala mu schopnosť pracovať stabilne pri rýchlostiach zbernice nad 66 MHz. BEDO RAM bola snaha prinútiť EDO RAM súťažiť s SDRAM.
Synchrónne DRAM (SDRAM):
Autor: Royan - Tento súbor bol odvodený z: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12309701
SDRAM sa stal novým štandardom po tom, čo EDO bitom prachu. Jeho rýchlosť je synchrónna, čo znamená, že je priamo závislá od rýchlosti hodín celého systému. Štandardné SDRAM zvládajú vyššie rýchlosti zbernice. Teoreticky by to mohlo fungovať až do 100MHz, hoci sa zistilo, že mnoho ďalších premenlivých faktorov sa týkalo toho, či to dokáže stabilne alebo nie. Skutočná rýchlosť modulu závisí od skutočných pamäťových čipov, ako aj od konštrukčných faktorov samotnej pamäťovej DPS.
Aby sa obišla variabilita, spoločnosť Intel vytvorila štandard PC100. Norma PC100 zaisťuje kompatibilitu subsystémov SDRAM s procesormi Intel 100MHz FSB. Nové požiadavky na dizajn, výrobu a testovanie vytvorili výzvy pre polovodičové spoločnosti a dodávateľov pamäťových modulov. Každý modul PC100 SDRAM vyžadoval kľúčové atribúty, aby zaručil plnú zhodu, napríklad použitie komponentov 8ns DRAM (čipy), ktoré sú schopné pracovať pri 125 MHz. To poskytlo určitú rezervu bezpečnosti pri zaistení toho, aby pamäťový modul mohol bežať rýchlosťou PC100. Čipy SDRAM sa navyše musia používať v spojení so správne naprogramovanou EEPROM na správne navrhnutej doske s plošnými spojmi. Čím kratšia je vzdialenosť, ktorú musí signál prejsť, tým rýchlejšie prebehne. Z tohto dôvodu boli na moduloch PC100 ďalšie vrstvy vnútorného obvodu.
Keď sa rýchlosti PC zvýšili, pri zbernici 133 MHz sa vyskytol rovnaký problém, takže sa vyvinul štandard PC133. SDRAM sa prvýkrát objavil začiatkom 70. rokov a používal sa až do polovice 90. rokov.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Vyvinutý spoločnosťou Rambus, Inc. a schválený spoločnosťou Intel ako vybraný nástupca spoločnosti SDRAM. RDRAM zužuje pamäťovú zbernicu na 16-bit a beží na 800 MHz. Pretože táto úzka zbernica zaberá na doske menej miesta, systémy môžu dosiahnuť vyššiu rýchlosť paralelným prevádzkovaním viacerých kanálov. Napriek rýchlosti má RDRAM na trhu problémy s kompatibilitou a načasovaním. Teplo je tiež problémom, ale RDRAM má chladiče, aby ho rozptýlil. Náklady sú pre spoločnosť RDRAM hlavným problémom. Výrobcovia musia vykonať veľké zmeny v zariadení, aby boli náklady na výrobok a spotrebiteľom príliš vysoké náklady na prehĺtanie. Prvé základné dosky s podporou RDRAM vyšli v roku 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Tento typ pamäte je prirodzeným vývojom z SDRAM a väčšina výrobcov to uprednostňuje pred Rambusom, pretože na jeho vytvorenie nie je potrebné veľa meniť. Tvorcovia pamäte si ju môžu tiež vyrobiť, pretože je to otvorený štandard, zatiaľ čo za výrobu RDRAM by museli platiť licenčné poplatky spoločnosti Rambus, Inc. DDR je skratka pre Double Data Rate. DDR premieňa dáta cez zbernicu počas nárastu aj klesania hodinového cyklu, čím efektívne zdvojnásobuje rýchlosť oproti štandardnému SDRAM.
Vďaka svojim výhodám oproti RDRAM bola podpora DDR-SDRAM implementovaná takmer všetkými hlavnými výrobcami čipových súprav a rýchlo sa stala novým štandardom pamäte pre väčšinu počítačov. Rýchlosti sa pohybovali v rozmedzí od 100 MHz do DDR (s prevádzkovou rýchlosťou 200 MHz) alebo do PC1600 DDR-SDRAM, až po súčasné rýchlosti 200 MHz do DDR (s prevádzkovou rýchlosťou 400 MHz) alebo PC3200 DDR-SDRAM. Niektorí výrobcovia pamätí vyrábajú ešte rýchlejšie pamäťové moduly DDR-SDRAM, ktoré sa ľahko hodia k davu pretaktujúcich. DDR bola vyvinutá v rokoch 1996 až 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Autorom Victorrocha na anglickej Wikipédii, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920
DDR2 má niekoľko výhod oproti konvenčným DDR-SDRAM (DDR), pričom hlavná je, že v každom pamäťovom cykle DDR2 teraz vysiela 4 bitové informácie z logickej (vnútornej) pamäte do vstupno-výstupných vyrovnávacích pamätí. štandardný DDR-SDRAM vysiela iba 2 bity informácií v každom pamäťovom cykle. Z tohto dôvodu normálny DDR-SDRAM vyžaduje, aby interná pamäť a I / O vyrovnávacie pamäte fungovali pri 200 MHz, aby sa dosiahla celková externá prevádzková rýchlosť 400 MHz.
Vzhľadom na schopnosť DDR2 prenášať dvakrát toľko bitov za cyklus z logickej (vnútornej) pamäte do vstupno / výstupných vyrovnávacích pamätí (táto technológia sa formálne nazýva 4-bitové predbežné načítanie), rýchlosť vnútornej pamäte môže skutočne bežať pri 100 MHz namiesto 200 MHz a celková externá prevádzková rýchlosť bude stále 400MHz. Ide predovšetkým o to, že DDR-SDRAM 2 bude schopný pracovať na vyšších celkových prevádzkových frekvenciách vďaka 4-bitovej technológii predbežného načítania (napr. Rýchlosť vnútornej pamäte 200 MHz by priniesla celkovú externú pracovnú rýchlosť 800 MHz!) Ako DDR. -SDRAM.
DDR2 bol prvýkrát implementovaný v roku 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
Jednou z hlavných výhod DDR3 oproti DDR2 a DDR je zameranie sa na nízku spotrebu energie. Inými slovami, rovnaké množstvo pamäte RAM spotrebuje oveľa menej energie, takže môžete zvýšiť množstvo pamäte RAM, ktorú používate na rovnaké množstvo energie. Koľko to znižuje spotrebu energie? O robustných 40 percent, ktoré sedeli pri 1, 5 V v porovnaní s 1, 8 V DDR2. Nielen to, ale aj prenosová rýchlosť RAM je o niečo rýchlejšia, sediaca medzi 800 MHz - 1600 MHz.
Rýchlosť vyrovnávacej pamäte je tiež výrazne vyššia - preferovaná rýchlosť vyrovnávacej pamäte DDR3 je 8 bitov, zatiaľ čo rýchlosť DDR2 je 4 bitová. To v podstate znamená, že RAM môže prenášať dvakrát toľko bitov za cyklus ako DDR2 a vysiela 8 bitov dát z pamäte do vstupno-výstupných vyrovnávacích pamätí. DDR3 nie je najnovšou formou pamäte RAM, ale používa sa na mnohých počítačoch. DDR3 bol uvedený na trh v roku 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
By Dsimic - vlastná práca, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36779600
Ďalej je DDR4, ktorý šetrí energiu na ďalšiu úroveň - prevádzkové napätie DDR4 RAM je 1, 2V. Nielen to, ale aj DDR4 RAM ponúka vyššiu prenosovú rýchlosť, a to až do 3200 MHz. DDR4 navyše pridáva štyri bankové skupiny, z ktorých každá môže operáciu vykonať samostatne, čo znamená, že RAM dokáže spracovať štyri súbory údajov za cyklus. Vďaka tomu je oveľa efektívnejšia ako DDR3.
DDR4 robí veci ešte o krok ďalej a prináša DBI alebo inverziu dátovej zbernice. Čo to znamená? Ak je povolená DBI, v zásade počíta počet bitov „0“ v jednom jazdnom pruhu. Ak sú 4 alebo viac, bajt, ak sú dáta invertované a na koniec sa pridá deviaty bit, čo zaisťuje, že päť alebo viac bitov je „1.“ Čo to robí, je to, že znižuje oneskorenie prenosu údajov a zabezpečuje tak malý výkon ako možné. DDR5 RAM je v súčasnosti štandardom na väčšine počítačov, avšak DDR5 bude štandardne dokončená do konca roku 2016. DDR4 bol spustený v roku 2014.
Energeticky nezávislá RAM (NVRAM):
Energeticky nezávislá RAM je typ pamäte, ktorá na rozdiel od iných typov pamäte nestráca svoje dáta pri strate energie. Najznámejšou formou NVRAM je v skutočnosti flash pamäť, ktorá sa používa v jednotkách SSD a USB. Nevýhodou však nie sú jeho nevýhody - napríklad má konečný počet cyklov zápisu a po tomto čísle sa začne zhoršovať pamäť. Nielen to, ale má aj obmedzenia výkonu, ktoré bránia tomu, aby mal prístup k údajom tak rýchlo ako niektoré iné typy pamäte RAM.
záverečný
Stačí povedať, že existuje veľa rôznych typov pamäte. Dúfame, že pomocou tohto sprievodcu objasníme, aké rôzne typy pamäte RAM, čo robia a ako ovplyvňujú váš počítač.
Máte otázky? Nezabudnite zanechať komentár nižšie alebo sa k nám pripojte na fórach PCMech!
