Шта је РАМ меморија и како функционише?

Кад нам је рачунар спор, једна од првих ствари коју погледамо је да ли имамо довољно РАМ меморије. Такође, један од захтева који сви програми, игре и оперативни системи обично имају је најмање РАМ-а. Шта је РАМ у ствари и чему служи? Све ово и још данас ћемо видети у овом чланку.

Садржај индекс

Шта је РАМ-а

РАМ (Рандом Аццесс Мемори) је физичка компонента нашег рачунара, обично инсталирана на истој матичној плочи. РАМ меморија је уклоњива и може се проширити модулима различитог капацитета.

Функција РАМ меморије је учитавање свих упутстава која се извршавају у процесору. Ова упутства долазе из оперативног система, уређаја за улаз и излаз, чврстих дискова и свега што је инсталирано на рачунару.

У РАМ меморији се чувају сви подаци и упутства програма који се изводе, а они се шаљу из јединица за складиштење пре њиховог извршавања. На овај начин можемо имати на располагању све програме које покрећемо, ако једва чекате.

Ако РАМ не постоји, упутства треба узимати директно са хард дискова, а они су много спорији од ове меморије са случајним приступом, што је чини критичном компонентом у перформансама рачунара.

Назива се меморија са случајним приступом јер се може читати и уписивати на било коју од њених меморијских локација без потребе за поштовањем редоследа редоследа за њен приступ. То практично не омогућава интервале чекања за приступ информацијама.

Физичке компоненте РАМ-а

Што се тиче физичких компоненти РАМ меморијског модула, можемо разликовати следеће делове:

Плоча компоненте

Структура која подржава остале компоненте и електричне трагове комуницирају сваки од њихових делова.

Свака од ових плоча формира РАМ меморијски модул. Сваки од ових модула имаће одређен меморијски капацитет у складу са постојећим на тржишту.

Банке памћења

Они су физичке компоненте задужене за чување записа. Ове меморијске банке су формиране од чипова интегрисаног кола који су сачињени од транзистора и кондензатора који творе ћелије за складиштење. Ови елементи омогућавају похрањивање бита информација у њима.

Да би информације остале унутар транзистора, биће потребно периодично напајање електричном енергијом. Због тога када искључимо рачунар, ова меморија је потпуно празна.

То је велика разлика између, на пример, РАМ и ССД јединица за складиштење података.

Да бисте сазнали више о ССД уређајима, посетите наш чланак где су најбољи модели и њихове карактеристике детаљно објашњени:

Сваки РАМ модул има неколико ових меморијских банака физички раздвојених чиповима. На овај начин је могуће приступити информацијама једног од њих док се други утоварава или истовара.

Цлоцк

Синхрони РАМ меморије имају сат који је задужен за синхронизацију операција читања и писања ових елемената. Асинхроне меморије немају ову врсту интегрисаног елемента.

СПД чип

Чип СПД (Сериал Пресенце Детецт) је задужен за чување података повезаних са РАМ меморијским модулом. Ови подаци су величина меморије, време приступа, брзина и врста меморије. На овај начин рачунар ће знати шта РАМ меморија је уграђена унутра тако што ће то провјерити током укључивања.

Повезивање сабирница

Овај сабирник, састављен од електричних контаката, задужен је за омогућавање комуникације између меморијског модула и матичне плоче. Захваљујући овом елементу имаћемо меморијске модуле одвојене од матичне плоче, чиме ћемо моћи да проширимо капацитет меморије помоћу нових модула.

Врсте РАМ меморијских модула

Једном када видимо различите физичке компоненте меморије РАМ-а, мораћемо знати и врсту енкапсулације или модуле које монтирају. Ови модули се у основи састоје од компонентне плоче и прикључне магистрале заједно са њиховим контактним пиновима. Између осталог, ово су најчешће коришћени модули раније и сада:

• РИММ: Ови модули имају РДРАМ или Рамбус ДРАМ меморије. Тада ћемо их видети. Ови модули имају 184 конектора и 16-битну магистралу. СИММ: Овај формат су користили старији рачунари. Имаћемо 30 и 60 контакт модула и 16 и 32 битну магистралу података. ДИММ: ово је формат који се тренутно користи за ДДР меморије у верзијама 1, 2, 3 и 4. Сабирница података је 64 бита и може имати: 168 пина за СДР РАМ, 184 за ДДР, 240 за ДДР2 и ДДР3 и 288 за ДДР4. СО-ДИММ: биће то специфични ДИММ формат за преносне рачунаре. ФБ-ДИММ: ДИММ формат за сервере.

Врсте РАМ технологија

Две врсте РАМ-а уопште постоје или постоје или постоје. Асинхрони тип, који нема сат за синхронизацију са процесором. И оне синхроног типа који су у стању да одржавају синхронизацију са процесором како би стекли ефикасност и ефективност у приступу и складиштењу информација у њима. Да видимо који постоје од сваке врсте.

Асинхроне меморије или ДРАМ

Прве ДРАМ (Динамиц РАМ) или динамичке РАМ меморије су биле асинхроног типа. Зове се ДРАМ због карактеристике да чува информације на насумичан и динамичан начин. Његова структура транзистора и кондензатора значи да ће за похрањивање података у меморијску ћелију бити потребно периодично напајање кондензатора.

Ове динамичке меморије су биле асинхроног типа, тако да није било елемента који би могао да синхронизује фреквенцију процесора са фреквенцијом саме меморије. То је узроковало да је била мања ефикасност у комуникацији између ова два елемента. Неке асинхроне меморије су следеће:

• ФПМ-РАМ (Фаст Паге Моде РАМ): Ове меморије су коришћене за први Интел Пентиум. Његов дизајн се састојао од могућности слања једне адресе и у замену за добијање неколико од тих узастопних. То омогућава бољи одзив и ефикасност, јер вам није потребно континуирано слати и примати појединачне адресе. ЕДО-РАМ (Ектендед Дата Оутпут РАМ): Овај дизајн је побољшање претходног. Поред тога што можете истовремено примати непрекидне адресе, чита се и претходна колона адреса, тако да нема потребе чекати адресе када их једна пошаље. БЕДО-РАМ (Бурст Ектендед Дата РАМ): Побољшање ЕДО-РАМ-а, ова меморија је била у могућности да приступи различитим меморијским локацијама како би процесорима слали податке (Бурт) у сваком такту такта. Ово сећање никада није комерцијализовано.

Синхроно или СДРАМ меморија

За разлику од претходних, овај динамички РАМ има интерни сат који је у стању да га синхронизује са процесором. На овај начин значајно се побољшавају времена приступа и ефикасност комуникације између два елемента. Тренутно сви наши рачунари имају ову меморију која ради на њима. Погледајмо различите врсте синхроних меморија.

Рамбус ДРАМ (РДРАМ)

Ова сећања су потпуни ремонт асинхроних ДРАМ-ова. То је побољшало и у ширини опсега и у фреквенцији преноса. Коришћени су за конзолу Нинтендо 64. Ова сећања су монтирана у модулу званом РИММ и достизала су фреквенције од 1200 МХз и 64-битну ширину речи. Тренутно су застарели

СДР СДРАМ

Они су били само претходници тренутног ДДР СДРАМ-а. Они су представљени у модулима типа ДИММ. Оне имају могућност повезивања на прорезе матичне плоче и састоје се од 168 контаката. Ова врста меморије подржавала је максималну величину од 515 МБ. Коришћени су у АМД Атхлон процесорима и Пентиум 2 и 3

ДДР СДРАМ (двострука брзина преноса података СДРАМ)

Ово су РАМ меморије које се тренутно користе у нашим рачунарима, са различитим ажурирањима. ДДР меморије омогућавају истовремено преношење информација кроз два различита канала у истом циклусу такта (Доубле Дата).

Инкапсулација се састојала од 184-пин ДИММ-а и максималног капацитета од 1 ГБ. ДДР меморије је користио АМД Атхлон, а касније и Пентиум 4. Његова максимална такт фреквенција била је 500 МХз

ДДР2 СДРАМ

Кроз овај развој ДДР РАМ-а, битови који се преносе у сваком такту сата удвостручени су на 4 (четири преноса), два напријед и два за повратак.

Инкапсулација је 240-полни ДИММ тип. Његова максимална такт такт је 1200 МХз. Латенција (приступ информацијама и време одзива) за ДДР2 чипове се повећава у поређењу са ДДР-ом, тако да у том погледу смањује њихове перформансе. ДДР2 меморије нису компатибилне у инсталирању са ДДР-овима, јер раде на различитом напону.

ДДР3 СДРАМ

Још једна еволуција ДДР стандарда. У овом случају, енергетска ефикасност се побољшава радом на нижем напону. Инкапсулација је и даље 240-пински ДИММ тип, а такт фреквенција иде до 2666 МХз, а капацитет по меморијском модулу је до 16 ГБ.

Као и код технолошког скока, ови ДДР3 су меморије са већом латенцијом од претходних и нису компатибилни у инсталацији са претходним верзијама.

ДДР4 СДРАМ

Као и у претходним случајевима, он има значајно побољшање у погледу такт фреквенције, могуће је да достигне и до 4266 МХз. Као и у скоку технологије, ови ДДР4 су меморије са већом латенцијом од претходних и некомпатибилне са слотови за проширење за старије технологије.

ДДР4 меморије монтирају 288-пинске модуле.

Коришћена номенклатура

Морамо обратити посебну пажњу на номенклатуру која се користи за именовање тренутних РАМ-ова типа ДДР. На овај начин можемо препознати какву меморију купујемо и колико често је има.

Прво ћемо имати расположив капацитет меморије, а затим „ДДР (к) - (фреквенција) ПЦ (к) - (брзина преноса података). На пример:

ДДР2-1066 ПЦ2-8500 2 ГБ: бавимо се РАМ модулом типа 2 ГБ ДДР2 који ради на фреквенцији 1066 МХз и са брзином преноса од 8500 МБ / с

Рад РАМ меморије

Да бисмо знали како функционише РАМ меморија, прво што ћемо морати да видимо је како физички комуницира са процесором. Ако узмемо у обзир хијерархијски редослед РАМ меморије, ово се налази тачно на следећем нивоу предмеморије процесора.

Постоје три врсте сигнала које РАМ контролер мора да обрађује, сигнали података, адресни сигнали и контролни сигнали. Ови сигнали углавном круже подацима о аутобусима података и другим управљачким линијама. Погледајмо сваки од њих.

Аутобус података

Ова линија је одговорна за преношење информација са меморијског контролера на процесор и остале чипове који их захтевају.

Ови подаци су груписани у 32 или 64 битне елементе. У зависности од битне ширине процесора, ако је процесор 64, подаци ће бити груписани у 64-битне блокове.

Аутобусни адреса

Ова линија је одговорна за транспорт меморијских адреса које садрже податке. Ова сабирница је независна од системске магистрале. Ширина сабирнице ове линије бит ће ширина РАМ-а и процесора, тренутно 64 бита. Сабирница адреса је физички повезана с процесором и РАМ-ом.

Управљачки аутобус

Управљачки сигнали као што су Вдд напајање, Реад (РД) или Врите (РВ) сигнали, Цлоцк сигнал (Цлоцк) и Ресет сигнал (Ресет) ће путовати овом сабирницом.

Рад са двоструким каналом

Двоканална технологија омогућава повећање перформанси опреме захваљујући чињеници да ће бити могућ истовремени приступ два различита меморијска модула. Када је двоканална конфигурација активна, моћи ћете приступити блоковима 128-битног проширења уместо типичних 64. Ово је посебно уочљиво када користимо графичке картице интегрисане у матичну плочу, јер је у овом случају део РАМ-а дељен за употребу са овом графичком картицом.

За примену ове технологије биће потребан додатни контролер меморије који се налази у чипсету северног моста матичне плоче. Да би двоструки канал био ефикасан, меморијски модули морају бити истог типа, имати исти капацитет и брзину. А мора бити инсталиран у прорезе означене на матичној плочи (обично парови 1-3 и 2-4). Иако не брините, чак и ако су другачија сећања, они ће моћи и да раде на Дуал Цханнел-у

Тренутно ову технологију можемо пронаћи и помоћу троканалног или чак четвороструког канала са новом ДДР4 меморијом.

РАМ меморијски циклус упутстава

Оперативна шема представљена је са два двоканална меморија. За то ћемо имати 128-битну магистралу података, 64 бита за сваки податак који се налази у сваком од два модула. Поред тога, имаћемо ЦПУ са два меморијска контролера ЦМ1 и ЦМ2

Једна 64-битна магистрала података биће повезана на ЦМ1, а друга на ЦМ2. Да би 64-битни ЦПУ могао да ради са два блока података, он ће их ширити кроз два циклуса сата.

Сабирница адреса ће садржавати меморијску адресу података које процесору у било којем тренутку требају. Ова адреса ће бити и из модула 1 и из ћелије 2 модула.

ЦПУ жели да прочита податке са меморијске локације 2

ЦПУ жели да прочита податке са меморијске локације 2. Ова адреса одговара две ћелије које се налазе у два двоканална РАМ меморијска модула.

Пошто је оно што желимо да очитамо податке из меморије, контролна магистрала ће активирати кабл за читање (РД) тако да меморија зна да ЦПУ жели да их прочита.

Истовремено меморијска магистрала ће ту меморијску адресу послати у РАМ, а све синхронизовано са сатом (ЦЛК)

Меморија је већ примила захтев од процесора, сада ће неколико циклуса касније припремити податке из оба модула за слање преко сабирнице података. Кажемо неколико циклуса касније јер латенција РАМ-а чини процес не тренутним.

128 бита података из РАМ-а биће послат преко магистрале података, 64-битни блок за један део сабирнице и 64-битни блок за други део.

Сваки од ових блокова сада ће достићи меморијске контролере ЦМ1 и ЦМ2, а у два циклуса сата ЦПУ ће их обрадити.

Циклус читања ће бити готов. Да бисте обавили радњу писања, биће потпуно исто, али активирање РВ кабла управљачке магистрале

Како рећи да ли је РАМ добра

Да бисмо знали да ли РАМ има добре или лоше перформансе, мораћемо да сагледамо неке аспекте тога.

• Технологија производње: главна ствар ће бити знати која технологија имплементира РАМ меморију. Поред тога, ово мора бити исто што и подржава матичну плочу. На пример, ако је ДДР4 или ДДР3 итд. Величина: Други главни аспект је капацитет складиштења. Што је боље, поготово ако ћемо своју опрему користити за играње или веома тешке програме, требаће нам РАМ великог капацитета, 8, 16, 32 ГБ итд. Капацитет плоче за који канал: Још један аспект који треба размотрити је да ли плоча дозвољава двоканални канал. Ако је тако, а на пример желимо да уградимо 16 ГБ РАМ-а, најбоље је да купимо два модула од 8 ГБ и инсталирате их у двоканални, пре него што инсталирате само један од 16 ГБ. Латенција: Латенција је време које је потребно меморији да би претражило и написало податке. Што је ово ниже, то је боље, иако ће се то морати одмерити и са другим аспектима као што су преносни капацитет и фреквенција. На пример, ДДР 4 меморије имају високу латенцију, али им се супротставља висока фреквенција и пренос података. Учесталост: је брзина којом меморија ради. Што више то боље.

Можда ће вас такође занимати:

Овим завршавамо наш чланак о томе шта је РАМ и како функционише, надамо се да вам се свидио. Ако имате било каквих питања или желите нешто да појасните, оставите то у коментарима.