Οι τύποι μνήμης RAM που τρέχουν υπολογιστές του σήμερα

Σχεδόν κάθε συσκευή με δυνατότητα επεξεργασίας δεδομένων χρειάζεται μνήμη RAM. Ρίξτε μια ματιά στην αγαπημένη σας συσκευή (π.χ. smartphones, tablet, επιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, αριθμομηχανές γραφικών, HDTV, χειρός συστήματα παιχνιδιών κ.λπ.) και θα πρέπει να βρείτε μερικές πληροφορίες σχετικά με τη μνήμη RAM. Παρόλο που όλη η μνήμη RAM εξυπηρετεί βασικά τον ίδιο σκοπό, υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τύποι που χρησιμοποιούνται συνήθως σήμερα:

Στατική μνήμη RAM (SRAM)
Δυναμική μνήμη RAM (DRAM)
Σύγχρονη δυναμική μνήμη RAM (SDRAM)
Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM (SDR SDRAM)
Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM διπλού ρυθμού δεδομένων (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
Μνήμη Flash

Τι είναι η μνήμη RAM;

Η μνήμη RAM αντιπροσωπεύει τη μνήμη τυχαίας προσπέλασης και δίνει στους υπολογιστές τον εικονικό χώρο που απαιτείται για τη διαχείριση των πληροφοριών και την επίλυση προβλημάτων τη στιγμή. Μπορείτε να το σκεφτείτε σαν το επαναχρησιμοποιούμενο χαρτί γρατσουνιών που θα γράψετε σημειώσεις, αριθμούς ή σχέδια με ένα μολύβι. Αν εξαντλήσετε χώρο στο χαρτί, κάνετε περισσότερα, διαγράφοντας αυτά που δεν χρειάζεστε πλέον. Η μνήμη RAM συμπεριφέρεται παρομοίως όταν χρειάζεται περισσότερος χώρος για να αντιμετωπίσει προσωρινές πληροφορίες (δηλαδή να τρέχει λογισμικό / προγράμματα). Μεγαλύτερα κομμάτια χαρτιού σας επιτρέπουν να χαράξετε περισσότερες (και μεγαλύτερες) ιδέες σε μια στιγμή πριν να διαγράψετε. περισσότερη μνήμη RAM μέσα στους υπολογιστές μοιράζεται ένα παρόμοιο αποτέλεσμα.

Η μνήμη RAM διατίθεται σε μια ποικιλία σχημάτων (δηλ. Τον τρόπο με τον οποίο συνδέεται φυσικά ή με διασυνδέσεις με υπολογιστικά συστήματα), τις ικανότητες (μετρούμενες σε MB ή GB), τις ταχύτητες (μετρούμενες σε MHz ή GHz) και τις αρχιτεκτονικές. Αυτές και άλλες πτυχές είναι σημαντικές για την αναβάθμιση συστημάτων με μνήμη RAM, καθώς τα συστήματα υπολογιστών (π.χ. υλικό, μητρικές κάρτες) πρέπει να συμμορφώνονται με αυστηρές οδηγίες συμβατότητας. Για παράδειγμα:

Οι υπολογιστές παλαιότερης γενιάς είναι απίθανο να φιλοξενήσουν τους πιο πρόσφατους τύπους τεχνολογίας RAM
Η μνήμη του φορητού υπολογιστή δεν θα χωρέσει στους επιτραπέζιους υπολογιστές (και αντίστροφα)
Η μνήμη RAM δεν είναι πάντα συμβατή προς τα πίσω
Ένα σύστημα γενικά δεν μπορεί να αναμειχθεί και να ταιριάξει μαζί διαφορετικούς τύπους / γενιές μνήμης RAM

Στατική μνήμη RAM (SRAM)

Ώρα στην αγορά: Δεκαετία του 1990 μέχρι σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν SRAM: Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, δρομολογητές, εκτυπωτές, οθόνες LCD

Ένας από τους δύο βασικούς τύπους μνήμης (ο άλλος είναι DRAM), απαιτεί SRAM μια σταθερή ροή ισχύος για να λειτουργήσει. Λόγω της συνεχούς ισχύος, το SRAM δεν χρειάζεται να ανανεώνεται για να θυμάται τα αποθηκευμένα δεδομένα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το SRAM ονομάζεται «στατικό» - δεν απαιτείται καμία αλλαγή ή ενέργεια (π.χ. ανανέωση) για να διατηρούνται τα δεδομένα ανέπαφα. Ωστόσο, το SRAM είναι μια πτητική μνήμη, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα δεδομένα που έχουν αποθηκευτεί χάνονται όταν διακοπεί η παροχή ρεύματος.

Τα πλεονεκτήματα της χρήσης SRAM (έναντι DRAM) είναι η μικρότερη κατανάλωση ενέργειας και ταχύτερες ταχύτητες πρόσβασης. Τα μειονεκτήματα της χρήσης SRAM (έναντι DRAM) είναι μικρότερες χωρητικότητες μνήμης και υψηλότερο κόστος κατασκευής. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, το SRAM χρησιμοποιείται συνήθως σε:

CPU cache (π.χ. L1, L2, L3)
Αποθηκευτικός χώρος / cache σκληρού δίσκου
Μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό (DAC) σε κάρτες γραφικών

Δυναμική μνήμη RAM (DRAM)

Ώρα στην αγορά: Της δεκαετίας του 1970 έως τα μέσα της δεκαετίας του '90
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν DRAM: Κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών, υλικό δικτύωσης

Ένας από τους δύο βασικούς τύπους μνήμης (ο άλλος είναι SRAM), απαιτείται η DRAM μια περιοδική «ανανέωση» της εξουσίας για να λειτουργήσει. Οι πυκνωτές που αποθηκεύουν δεδομένα στη μονάδα DRAM απελευθερώνουν βαθμιαία ενέργεια. καμία ενέργεια σημαίνει ότι τα δεδομένα χάνονται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η DRAM ονομάζεται «δυναμική» - απαιτείται συνεχής αλλαγή ή δράση (π.χ. ανανέωση) για να διατηρούνται τα δεδομένα ανέπαφα. Το DRAM είναι επίσης μια πτητική μνήμη, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα αποθηκευμένα δεδομένα χάνουν όταν διακοπεί η παροχή ρεύματος.

Τα πλεονεκτήματα της χρήσης DRAM (έναντι SRAM) είναι το χαμηλότερο κόστος κατασκευής και μεγαλύτερης χωρητικότητας μνήμης. Τα μειονεκτήματα της χρήσης DRAM (έναντι του SRAM) είναι οι βραδύτερες ταχύτητες πρόσβασης και η μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, η DRAM τυπικά χρησιμοποιείται σε:

Μνήμη συστήματος
Μνήμη γραφικών βίντεο

Στη δεκαετία του 1990, Δυναμική μνήμη RAM Extended Data Out (EDO DRAM) αναπτύχθηκε, ακολουθούμενη από την εξέλιξή της, Εκρηκτική EDO RAM (BEDO DRAM). Αυτοί οι τύποι μνήμης είχαν έκκληση λόγω της αυξημένης απόδοσης / αποτελεσματικότητας με χαμηλότερο κόστος. Ωστόσο, η τεχνολογία καθίσταται παρωχημένη από την ανάπτυξη του SDRAM.

Σύγχρονη δυναμική μνήμη RAM (SDRAM)

Ώρα στην αγορά: 1993 μέχρι σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν SDRAM: Μνήμη υπολογιστών, κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών

Το SDRAM είναι μια ταξινόμηση της DRAM που λειτουργεί σε συγχρονισμό με το ρολόι της CPU, πράγμα που σημαίνει ότι περιμένει το σήμα ρολογιού πριν απαντήσει στην εισαγωγή δεδομένων (π.χ. διεπαφή χρήστη). Αντιθέτως, η DRAM είναι ασύγχρονη, πράγμα που σημαίνει ότι ανταποκρίνεται άμεσα στην εισαγωγή δεδομένων. Όμως, το πλεονέκτημα της σύγχρονης λειτουργίας είναι ότι μια CPU μπορεί παράλληλα να επεξεργάζεται αλληλεπικαλυπτόμενες οδηγίες, γνωστές και ως 'pipelining' - την ικανότητα να λαμβάνουν (διαβάζουν) μια νέα οδηγία πριν να έχει επιλυθεί πλήρως η προηγούμενη εντολή (write).

Παρόλο που η αγωγιμότητα δεν επηρεάζει το χρόνο που χρειάζεται για να επεξεργαστούν τις οδηγίες, επιτρέπει να ολοκληρωθούν ταυτόχρονα περισσότερες οδηγίες. Επεξεργασία μιας ανάγνωσης και μία εντολή εγγραφής ανά κύκλο ρολογιού έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερες συνολικές ταχύτητες μεταφοράς / απόδοσης CPU. Το SDRAM υποστηρίζει τη διοχέτευση λόγω του τρόπου με τον οποίο η μνήμη του χωρίζεται σε ξεχωριστές τράπεζες, γεγονός που οδήγησε στην ευρεία προτίμησή του έναντι της βασικής DRAM.

Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM (SDR SDRAM)

Ώρα στην αγορά: 1993 μέχρι σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν το SDR SDRAM: Μνήμη υπολογιστών, κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών

SDR SDRAM είναι ο επεκταμένος όρος για το SDRAM - οι δύο τύποι είναι ένας και ο ίδιος, αλλά πιο συχνά αναφέρεται ως SDRAM. Ο «ρυθμός μοναδικών δεδομένων» υποδεικνύει πως η μνήμη επεξεργάζεται μία εντολή ανάγνωσης και μία εγγραφή ανά κύκλο ρολογιού. Αυτή η επισήμανση συμβάλλει στην αποσαφήνιση των συγκρίσεων μεταξύ του SDR SDRAM και του DDR SDRAM:

Το DDR SDRAM είναι ουσιαστικά η δεύτερη γενιά ανάπτυξης SDR SDRAM

Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM διπλής ταχύτητας δεδομένων (DDR SDRAM)

Ώρα στην αγορά: 2000 έως σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν DDR SDRAM: Μνήμη υπολογιστών

Το DDR SDRAM λειτουργεί όπως SDRAM SDR, μόνο δύο φορές πιο γρήγορα. Το DDR SDRAM μπορεί να επεξεργαστεί δύο οδηγίες ανάγνωσης και δύο εγγραφής ανά κύκλο ρολογιού (εξ ου και το «διπλό»). Παρόλο που είναι παρόμοια σε λειτουργία, το DDR SDRAM έχει φυσικές διαφορές (184 καρφίτσες και μία μόνο εγκοπή στον σύνδεσμο) σε σχέση με το SDR SDRAM (168 ακίδες και δύο εγκοπές στο βύσμα). Το DDR SDRAM λειτουργεί επίσης σε χαμηλότερη τυποποιημένη τάση (2,5 V από 3,3 V), αποτρέποντας την συμβατότητα προς τα πίσω με το SDR SDRAM.

DDR2 SDRAM είναι η εξελικτική αναβάθμιση σε DDR SDRAM. Παρόλο που εξακολουθεί να υπάρχει διπλός ρυθμός δεδομένων (η επεξεργασία δύο οδηγιών ανάγνωσης και δύο εγγραφών ανά κύκλο ρολογιού), το DDR2 SDRAM είναι ταχύτερο επειδή μπορεί να τρέξει σε υψηλότερες ταχύτητες ρολογιού. Οι τυποποιημένες (όχι υπερχρονισμένες) μονάδες μνήμης DDR ξεπερνούν τα 200 MHz, ενώ οι τυπικές μονάδες μνήμης DDR2 ξεπερνούν τα 533 MHz. Το DDR2 SDRAM λειτουργεί σε χαμηλότερη τάση (1,8 V) με περισσότερους ακροδέκτες (240), γεγονός που εμποδίζει τη συμβατότητα προς τα πίσω.
Το DDR3 SDRAM βελτιώνει την απόδοση σε σχέση με το DDR2 SDRAM με προηγμένη επεξεργασία σήματος (αξιοπιστία), μεγαλύτερη χωρητικότητα μνήμης, χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας (1,5 V) και υψηλότερες τυπικές ταχύτητες ρολογιού (μέχρι 800 Mhz). Αν και το DDR3 SDRAM μοιράζεται τον ίδιο αριθμό ακίδων με το DDR2 SDRAM (240), όλες οι άλλες πτυχές εμποδίζουν τη συμβατότητα προς τα πίσω.
Το DDR4 SDRAM βελτιώνει την απόδοση σε σχέση με το DDR3 SDRAM μέσω της πιο προηγμένης επεξεργασίας σημάτων (αξιοπιστία), ακόμα μεγαλύτερη χωρητικότητα μνήμης, ακόμα χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας (1,2 V) και υψηλότερες τυπικές ταχύτητες ρολογιού (μέχρι 1600 Mhz). Το DDR4 SDRAM χρησιμοποιεί διαμόρφωση 288 ακίδων, η οποία επίσης αποτρέπει την συμβατότητα προς τα πίσω.

Συγχρονική δυναμική μνήμη RAM (GDDR SDRAM)

Ώρα στην αγορά: 2003 μέχρι σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν GDDR SDRAM: Κάρτες γραφικών βίντεο, μερικά δισκία

Το GDDR SDRAM είναι ένας τύπος DDR SDRAM που έχει σχεδιαστεί ειδικά για απόδοση βίντεο γραφικών, συνήθως σε συνδυασμό με μια ειδική μονάδα επεξεργασίας γραφικών (GPU) σε μια κάρτα γραφικών. Τα σύγχρονα παιχνίδια PC είναι γνωστό ότι προωθούν τον φάκελο με απίστευτα ρεαλιστικά περιβάλλοντα υψηλής ευκρίνειας, απαιτούν συχνά απαιτητικές προδιαγραφές συστήματος και το καλύτερο υλικό κάρτας γραφικών για να παίξουν (ειδικά όταν χρησιμοποιείτε οθόνες υψηλής ανάλυσης 720p ή 1080p).

Παρόμοια με το DDR SDRAM, το GDDR SDRAM έχει τη δική του εξελικτική γραμμή (βελτιώνοντας την απόδοση και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM και GDDR5 SDRAM.

Παρά το γεγονός ότι μοιράζονται πολύ παρόμοια χαρακτηριστικά με το DDR SDRAM, το GDDR SDRAM δεν είναι ακριβώς το ίδιο. Υπάρχουν αξιοσημείωτες διαφορές όσον αφορά τον τρόπο λειτουργίας του GDDR SDRAM, ιδιαίτερα όσον αφορά το πώς προτιμάται το εύρος ζώνης για την καθυστέρηση. Το GDDR SDRAM αναμένεται να επεξεργαστεί τεράστια ποσά δεδομένων (εύρος ζώνης), αλλά όχι απαραίτητα στις ταχύτερες ταχύτητες (λανθάνουσα κατάσταση) - να σκεφτεί έναν αυτοκινητόδρομο 16 λωρίδων που είναι 55 MPH. Συγκριτικά, το DDR SDRAM αναμένεται να έχει χαμηλή λανθάνουσα κατάσταση για να ανταποκριθεί αμέσως στην CPU - σκεφτείτε έναν αυτοκινητόδρομο 2 λωρίδων που έχει ρυθμιστεί στα 85 MPH.

Μνήμη Flash

Ώρα στην αγορά: 1984 μέχρι σήμερα
Δημοφιλή προϊόντα που χρησιμοποιούν τη μνήμη Flash: Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, smartphones / tablet, φορητά συστήματα τυχερών παιχνιδιών / παιχνίδια

Η μνήμη flash είναι ένας τύπος μη πτητικές μέσο αποθήκευσης που διατηρεί όλα τα δεδομένα μετά από διακοπή της τροφοδοσίας. Παρά το όνομα, η μνήμη flash είναι πιο κοντά στη μορφή και τη λειτουργία (δηλαδή αποθήκευση και μεταφορά δεδομένων) σε μονάδες SSD σε σχέση με τους προαναφερθέντες τύπους μνήμης RAM. Η μνήμη Flash χρησιμοποιείται πιο συχνά σε: