Типы оперативной памяти, которые запускают сегодняшние компьютеры

Почти каждому вычислительному устройству требуется оперативная память. Посмотрите на свое любимое устройство (например, смартфоны, планшеты, настольные компьютеры, ноутбуки, графические калькуляторы, телевизоры высокой четкости, карманные игровые системы и т. Д.), И вы должны найти некоторую информацию об ОЗУ. Несмотря на то, что все операционные системы в основном служат одной и той же цели, сегодня существует несколько различных типов:

Статическое ОЗУ (SRAM)
Динамическое ОЗУ (DRAM)
Синхронная динамическая память (SDRAM)
Синхронная динамическая оперативная память (SDR SDRAM)
Синхронная динамическая память с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Графическая двойная скорость передачи данных Синхронная динамическая память (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
Флэш-память

Что такое ОЗУ?

RAM - это память произвольного доступа, и это дает компьютерам виртуальное пространство, необходимое для управления информацией и решения проблем в данный момент. Вы можете думать о нем как о многократной бумаге для скрестов, в которой вы могли бы писать заметки, цифры или рисунки карандашом. Если у вас заканчивается бумага на бумаге, вы делаете больше, стирая то, что вам больше не нужно; ОЗУ ведет себя аналогично, когда ему требуется больше места для обработки временной информации (например, запуска программного обеспечения / программ). Большие листы бумаги позволяют вам писать более (и более крупные) идеи за один раз перед тем, как их стереть; больше RAM внутри компьютеров имеет аналогичный эффект.

ОЗУ поставляется в различных формах (например, физически подключается или взаимодействует с вычислительными системами), емкости (измеренные в МБ или ГБ), скорости (измеренные в МГц или ГГц) и архитектуры. Эти и другие аспекты важны для рассмотрения при обновлении систем с ОЗУ, поскольку компьютерные системы (например, аппаратные средства, материнские платы) должны придерживаться строгих правил совместимости. Например:

Компьютеры с более старым поколением вряд ли будут соответствовать новейшим технологиям ОЗУ
Память ноутбука не подходит для настольных компьютеров (и наоборот)
ОЗУ не всегда обратная совместимость
Обычно система не может смешивать и сопоставлять разные типы / поколения ОЗУ вместе

Статическое ОЗУ (SRAM)

Время в рынке: 1990-е годы представить
Популярные продукты Использование SRAM: Цифровые камеры, маршрутизаторы, принтеры, ЖК-экраны

Один из двух основных типов памяти (другой - DRAM), SRAM требует постоянный поток мощности чтобы функционировать. Из-за непрерывной мощности SRAM не нужно «обновлять», чтобы запоминать хранимые данные. Вот почему SRAM называется «статическим» - для сохранения целостности данных не требуется никаких изменений или действий (например, обновления). Однако SRAM является энергозависимой памятью, что означает, что все данные, которые были сохранены, теряются после отключения питания.

Преимущества использования SRAM (против DRAM) - это более низкое энергопотребление и более высокая скорость доступа. Недостатками использования SRAM (против DRAM) являются меньшие емкости памяти и более высокие затраты на производство. Из-за этих характеристик SRAM обычно используется в:

Кэш CPU (например, L1, L2, L3)
Буфер / кеш жесткого диска
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) на видеокартах

Динамическое ОЗУ (DRAM)

Время в рынке: 1970-е - середина 1990-х годов
Популярные продукты Использование DRAM: Игровые приставки, сетевое оборудование

Один из двух основных типов памяти (другой - SRAM), DRAM требует периодическое «обновление» мощности чтобы функционировать. Конденсаторы, которые хранят данные в DRAM, постепенно разряжают энергию; никакая энергия не означает, что данные теряются. Вот почему DRAM называется «динамическим» - для сохранения целостности данных требуется постоянное изменение или действие (например, обновление). DRAM также является энергозависимой памятью, что означает, что все сохраненные данные теряются после отключения питания.

Преимущества использования DRAM (по сравнению с SRAM) - это более низкие затраты на производство и большую емкость памяти. Недостатками использования DRAM (против SRAM) являются более низкие скорости доступа и более высокое энергопотребление. Из-за этих характеристик DRAM обычно используется в:

Системная память
Видеопамять

В 1990-х годах, Динамическое ОЗУ с расширенными данными (EDO DRAM), а затем его эволюция, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Эти типы памяти имели привлекательность из-за повышения производительности / эффективности при меньших затратах. Тем не менее, технология была отягощена развитием SDRAM.

Синхронная динамическая память (SDRAM)

Время в рынке: С 1993 года по настоящее время
Популярные продукты с использованием SDRAM: Компьютерная память, игровые приставки

SDRAM - это классификация DRAM, которая работает синхронно с тактовыми импульсами ЦП, что означает, что он ожидает сигнал синхронизации перед ответом на ввод данных (например, пользовательский интерфейс). Напротив, DRAM является асинхронным, что означает, что он немедленно реагирует на ввод данных. Но преимуществом синхронной работы является то, что центральный процессор может обрабатывать параллельные команды параллельно, также известные как «конвейерная обработка» - возможность получать (читать) новую команду до того, как предыдущая инструкция была полностью решена (написать).

Хотя конвейерная обработка не влияет на время, затрачиваемое на обработку инструкций, оно позволяет одновременно выполнять дополнительные инструкции. Обработка одного чтения а также одна команда записи за такт приводит к более высокой общей скорости передачи / производительности процессора. SDRAM поддерживает конвейерную обработку из-за того, что ее память разделена на отдельные банки, что и привело к ее широкому предпочтению по сравнению с базовым DRAM.

Синхронная динамическая оперативная память (SDR SDRAM)

Время в рынке: С 1993 года по настоящее время
Популярные продукты с использованием SDR SDRAM: Компьютерная память, игровые приставки

SDR SDRAM является расширенным термином для SDRAM - два типа являются одним и тем же, но чаще всего называются только SDRAM. «Единая скорость передачи данных» указывает, как память обрабатывает одну прочитанную и одну команду записи за такт. Эта маркировка помогает уточнить сравнения SDR SDRAM и DDR SDRAM:

DDR SDRAM по существу является вторым поколением SDR SDRAM

Синхронная динамическая память с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM)

Время в рынке: С 2000 года по настоящее время
Популярные продукты с использованием DDR SDRAM: Память компьютера

DDR SDRAM работает как SDR SDRAM, только в два раза быстрее. DDR SDRAM способен обрабатывать две инструкции чтения и две записи за такт (следовательно, «двойной»). Хотя аналогичная функция DDR SDRAM имеет физические отличия (184 контакта и один вырез на разъеме) по сравнению с SDR SDRAM (168 контактов и два выреза на разъеме). DDR SDRAM также работает при более низком стандартном напряжении (2,5 В от 3,3 В), предотвращая обратную совместимость с SDR SDRAM.

DDR2 SDRAM - это эволюционное обновление до DDR SDRAM. В то же время двойная скорость передачи данных (обработка двух считываемых и двух команд записи за такт), DDR2 SDRAM быстрее, потому что он может работать на более высоких тактовых частотах. Стандартные (не разогнанные) модули памяти DDR превышают 200 МГц, тогда как стандартные модули памяти DDR2 превышают 533 МГц. DDR2 SDRAM работает при более низком напряжении (1,8 В) с большим количеством контактов (240), что предотвращает обратную совместимость.
DDR3 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR2 SDRAM благодаря расширенной обработке сигналов (надежность), большей емкости памяти, более низкому энергопотреблению (1,5 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 800 МГц). Хотя DDR3 SDRAM использует одинаковое количество контактов как DDR2 SDRAM (240), все остальные аспекты предотвращают обратную совместимость.
DDR4 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR3 SDRAM благодаря более совершенной обработке сигналов (надежность), еще большему объему памяти, еще более низкому энергопотреблению (1,2 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 1600 МГц). DDR4 SDRAM использует 288-контактную конфигурацию, которая также предотвращает обратную совместимость.

Синхронизация динамической памяти (GDDR SDRAM)

Время в рынке: С 2003 года по настоящее время
Популярные продукты с использованием GDDR SDRAM: Видеокарты, несколько планшетов

GDDR SDRAM - это тип DDR SDRAM, специально разработанный для рендеринга видеокарты, как правило, в сочетании со специальным графическим процессором (графическим процессором) на видеокарте. Известно, что современные компьютерные игры нажимают на конверт с невероятно реалистичными средами высокой четкости, часто требуя высоких характеристик системы и лучшего оборудования для видеокарты для воспроизведения (особенно при использовании дисплеев с высоким разрешением 720p или 1080p).

Подобно DDR SDRAM, GDDR SDRAM имеет собственную эволюционную линию (улучшая производительность и снижая энергопотребление): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM и GDDR5 SDRAM.

Несмотря на то, что у DDR SDRAM есть очень похожие характеристики, GDDR SDRAM не совсем то же самое. Существуют заметные отличия от того, как работает GDDR SDRAM, особенно в отношении того, как полоса пропускания предпочтительнее задержки. Ожидается, что GDDR SDRAM обработает огромные объемы данных (полоса пропускания), но не обязательно на самых быстрых скоростях (латентность) - подумайте о 16-полосной трассе, установленной на уровне 55 миль в час. Сравнительно, DDR SDRAM, как ожидается, будет иметь низкую задержку, чтобы немедленно реагировать на CPU - подумайте о двухполосной трассе, установленной на уровне 85 миль в час.

Флэш-память

Время в рынке: С 1984 года по настоящее время
Популярные продукты с использованием флэш-памяти: Цифровые камеры, смартфоны / планшеты, портативные игровые системы / игрушки

Флэш-память - это тип нелетучий который сохраняет все данные после отключения питания. Несмотря на название, флеш-память ближе по форме и работе (т. Е. Хранение и передача данных) к твердотельным накопителям, чем вышеупомянутые типы ОЗУ. Флэш-память чаще всего используется в: