Apakah ingatan ram dan bagaimana ia berfungsi?

Apabila komputer kita perlahan, salah satu perkara pertama yang kita lihat ialah jika kita mempunyai memori RAM yang mencukupi. Selain itu, salah satu syarat bahawa semua program, permainan dan sistem operasi biasanya mempunyai minimum RAM. Apakah RAM benar-benar dan apa untuknya? Kami akan melihat semua ini dan lebih banyak lagi hari ini dalam artikel ini.

Indeks kandungan

Apakah RAM?

RAM (Random Access Memory) adalah komponen fizikal komputer kita, biasanya dipasang pada motherboard yang sama. RAM boleh dilepas dan boleh dikembangkan oleh modul kapasiti yang berlainan.

Fungsi memori RAM adalah untuk memuatkan semua arahan yang dilaksanakan dalam pemproses. Arahan ini datang dari sistem operasi, peranti input dan output, cakera keras dan semua yang dipasang pada komputer.

Dalam memori RAM semua data dan arahan program yang sedang dijalankan disimpan, ini dihantar dari unit penyimpanan sebelum pelaksanaannya. Dengan cara ini, kami dapat menyediakan semua program yang kami jalankan, jika anda tidak sabar.

Sekiranya RAM tidak wujud, arahan perlu diambil secara langsung dari cakera keras dan ini lebih perlahan daripada memori akses rawak ini, menjadikannya komponen penting dalam prestasi komputer.

Ia dipanggil memori akses rawak kerana ia boleh dibaca dan ditulis ke mana-mana lokasi ingatannya tanpa harus menghormati perintah berurut untuk aksesnya. Hal ini membolehkan hampir tidak ada interval menunggu untuk mengakses maklumat.

Komponen fizikal RAM

Bagi komponen fizikal modul memori RAM, kita boleh membezakan bahagian-bahagian berikut:

Plat komponen

Ia adalah struktur yang menyokong komponen lain dan trek elektrik yang berkomunikasi setiap bahagian.

Setiap papan ini membentuk modul memori RAM. Setiap modul ini akan mempunyai kapasiti memori tertentu mengikut yang ada di pasaran.

Bank ingatan

Mereka adalah komponen fizikal yang bertanggungjawab menyimpan rekod. Bank ingatan ini dibentuk oleh cip litar bersepadu yang terdiri daripada transistor dan kapasitor yang membentuk sel storan. Unsur-unsur ini membolehkan bit maklumat disimpan di dalamnya.

Untuk maklumat yang tinggal di dalam transistor, bekalan elektrik berkala akan diperlukan di dalamnya. Inilah sebabnya apabila kita mematikan komputer kita ingatan ini benar-benar kosong.

Ini adalah perbezaan besar antara, sebagai contoh, unit penyimpanan RAM dan SSD.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai pemacu SSD, anda boleh melawat artikel kami di mana model terbaik dan ciri-cirinya diterangkan secara terperinci:

Setiap modul RAM mempunyai beberapa bank ingatan yang secara fizikal dipisahkan oleh cip. Dengan cara ini adalah mungkin untuk mengakses maklumat salah seorang daripadanya manakala yang lain sedang dimuat atau dibongkar.

Jam

Kenangan RAM Segerak mempunyai jam yang bertanggungjawab menyegerakkan operasi membaca dan menulis unsur-unsur ini. Kenangan tidak segerak tidak mempunyai jenis elemen bersepadu ini.

Cip SPD

Cip SPD (Serial Presence Detect) bertanggungjawab untuk menyimpan data yang berkaitan dengan modul memori RAM. Data ini adalah saiz memori, masa akses, kelajuan, dan jenis memori. Dengan cara ini komputer akan tahu apa memori RAM dipasang di dalamnya dengan memeriksa ini semasa kuasa naik.

Bas sambungan

Bas ini, yang terdiri daripada kenalan elektrik, bertanggungjawab untuk membolehkan komunikasi antara modul memori dan papan induk. Terima kasih kepada elemen ini, kita akan mempunyai modul memori berasingan dari motherboard, dengan itu dapat mengembangkan kapasiti memori dengan menggunakan modul baru.

Jenis modul memori RAM

Sebaik sahaja kita melihat komponen fizikal memori yang berbeza, kita juga perlu mengetahui jenis enkapsulasi atau modul yang mereka pakai. Modul-modul ini pada dasarnya terdiri daripada papan komponen dan bas sambungan bersama-sama dengan pin kenalan mereka. Antara lain, ini adalah modul yang paling banyak digunakan sebelum dan sekarang:

• RIMM: Modul ini dipasang kenangan RDRAM atau Rambus DRAM. Kemudian kita akan melihatnya. Modul ini mempunyai 184 pin sambungan dan bas 16-bit. SIMM: Format ini digunakan oleh komputer lama. Kami akan mempunyai 30 dan 60 modul kenalan dan bas data 16 dan 32 bit. DIMM: ini adalah format yang kini digunakan untuk memori DDR dalam versi 1, 2, 3 dan 4. Bas data adalah 64 bit dan boleh mempunyai: 168 pin untuk SDR RAM, 184 untuk DDR, 240 untuk DDR2 dan DDR3 dan 288 untuk DDR4. SO-DIMM: ia akan menjadi format DIMM khusus untuk komputer mudah alih. FB-DIMM: Format DIMM untuk pelayan.

Jenis-jenis teknologi RAM

Secara umum, dua jenis RAM wujud atau wujud. Jenis tak segerak, yang tidak mempunyai jam untuk disegerakkan dengan pemproses. Dan jenis Penyegerakan yang dapat mengekalkan penyegerakan dengan pemproses untuk mendapatkan kecekapan dan keberkesanan dalam mengakses dan menyimpan maklumat di dalamnya. Mari lihat yang wujud setiap jenis.

Kenangan tidak segerak atau DRAM

RAM DRAM (Dinamik RAM) atau memori RAM dinamik yang pertama adalah jenis asynchronous. Ia dipanggil DRAM kerana sifatnya menyimpan maklumat secara rawak dan dinamik. Struktur transistor dan kapasitor bermakna bahawa untuk data yang akan disimpan di dalam sel memori, ia akan diperlukan untuk kuasa kapasitor secara berkala.

Kenangan dinamik ini adalah jenis tak segerak, jadi tidak ada elemen yang mampu menyegerakkan kekerapan pemproses dengan kekerapan memori itu sendiri. Ini menyebabkan bahawa terdapat kurang kecekapan dalam komunikasi antara dua unsur ini. Beberapa kenangan asynchronous adalah seperti berikut:

• FPM-RAM (Fast Page Mode RAM): Kenangan ini digunakan untuk Pentium Intel pertama. Reka bentuknya terdiri daripada dapat menghantar satu alamat dan sebagai pertukaran menerima beberapa yang berturut-turut. Ini membolehkan respons dan kecekapan yang lebih baik kerana anda tidak perlu terus menghantar dan menerima alamat individu. EDO-RAM (Output Data Extended RAM): Reka bentuk ini adalah peningkatan yang sebelumnya. Sebagai tambahan untuk dapat menerima alamat yang bersebelahan secara bersamaan, lajur alamat sebelumnya sedang dibaca, jadi tidak perlu menunggu alamat apabila seseorang dihantar. BEDO-RAM (RAM Burst Extended Data): peningkatan EDO-RAM, memori ini dapat mengakses pelbagai lokasi ingatan untuk menghantar bursts data (Burt) dalam setiap kitaran jam ke pemproses. Ingatan ini tidak pernah dikomersialkan.

Kenaan jenis sinkron atau SDRAM

Tidak seperti yang sebelumnya, RAM dinamik ini mempunyai jam dalaman yang mampu menyegerakkannya dengan pemproses. Dengan cara ini, masa capaian dan kecekapan komunikasi di antara kedua-dua unsur semakin bertambah baik. Pada masa ini semua komputer kami mempunyai jenis memori yang beroperasi pada mereka. Mari kita lihat pelbagai jenis kenangan segerak.

Rambus DRAM (RDRAM)

Kenangan ini adalah pembaikpulih lengkap DRAMs asynchronous. Ia bertambah baik dalam frekuensi jalur lebar dan penghantaran. Mereka digunakan untuk konsol Nintendo 64. Kenangan ini dipasang dalam modul yang dikenali sebagai RIMM dan mencapai frekuensi 1200 MHz dan lebar kata 64-bit. Pada masa ini tidak lama lagi

SDR SDRAM

Mereka hanya terdahulu kepada DDR SDRAM semasa. Ini dibentangkan dalam modul jenis DIMM. Ini mempunyai kemungkinan untuk menyambung ke slot motherboard dan terdiri daripada 168 kenalan. Jenis memori ini menyokong saiz maksimum 515 MB. Mereka digunakan dalam pemproses AMD Athlon dan Pentium 2 dan 3

DDR SDRAM (Double Rate Rate SDRAM)

Ini adalah kenangan RAM yang digunakan pada komputer kami dengan kemas kini yang berbeza. Kenangan DDR membenarkan pemindahan maklumat melalui dua saluran berbeza pada masa yang sama pada kitaran jam yang sama (Double Data).

Pengkapsulan terdiri daripada DIMM 184-pin dan kapasiti maksimum 1 GB. Kenangan DDR digunakan oleh AMD Athlon dan kemudian oleh Pentium 4. Kekerapan jam maksimumnya ialah 500 MHz

DDR2 SDRAM

Melalui evolusi DDR RAM ini, bit yang dipindahkan dalam setiap kitaran jam meningkat dua kali ganda kepada 4 (empat pemindahan), dua ke hadapan dan dua untuk kembali.

Enkapsulasi adalah jenis DIMM 240-pin. Kekerapan jam maksimumnya adalah 1200 MHz. Latihan (akses maklumat dan masa tindak balas) untuk cip DDR2 meningkat berbanding DDR, jadi dalam hal ini ia mengurangkan prestasi mereka. Kenangan DDR2 tidak serasi dengan pemasangan dengan DDR, kerana ia bekerja pada voltan yang berbeza.

DDR3 SDRAM

Satu lagi evolusi standard DDR. Dalam kes ini, kecekapan tenaga diperbaiki dengan bekerja pada voltan yang lebih rendah. Pengkapsulan masih merupakan jenis DIMM 240-pin dan kekerapan jam naik sehingga 2666 MHz. Kapasiti setiap modul memori adalah sehingga 16 GB.

Seperti dalam lompatan teknologi, DDR3 ini adalah kenangan dengan kependaman yang lebih tinggi daripada yang sebelumnya, dan tidak serasi dalam pemasangan dengan versi terdahulu.

DDR4 SDRAM

Seperti dalam kes-kes yang terdahulu, ia mempunyai peningkatan yang besar dari segi kekerapan jam, yang mungkin mencapai sehingga 4266 MHz. Seperti dalam lonjakan teknologi, DDR4 ini adalah kenangan dengan kependaman yang lebih tinggi daripada yang sebelumnya dan tidak sesuai dengan slot pengembangan untuk teknologi lama.

Memori DDR4 memasang modul 288-pin.

Tatanama digunakan

Kita perlu memberi perhatian khusus kepada tatanama yang digunakan untuk menamakan RAM jenis DDR semasa. Dengan cara ini, kita boleh mengenal pasti memori yang kita beli dan berapa kerapnya.

Kami pertama akan mempunyai kapasiti memori yang ada diikuti dengan "DDR (x) - (kekerapan) PC (x) - (kadar pemindahan data). Sebagai contoh:

2 GB DDR2-1066 PC2-8500: kita berhadapan dengan modul RAM jenis 2 GB DDR2 yang berfungsi pada frekuensi 1066 MHz dan dengan kadar pemindahan 8500 MB / s

Operasi memori RAM

Untuk mengetahui bagaimana memori RAM berfungsi, perkara pertama yang perlu kita lihat ialah bagaimana ia berkomunikasi secara fizikal dengan pemproses. Jika kita mengambil kira urutan hierarki memori RAM, ini terletak betul-betul di peringkat seterusnya ke cache pemproses.

Terdapat tiga jenis isyarat bahawa pengawal RAM mesti mengendalikan, isyarat data, isyarat menangani, dan isyarat kawalan. Isyarat ini beredar terutamanya pada data dan alamat alamat dan garis kawalan lain. Mari lihat setiap mereka.

Bas data

Baris ini bertanggungjawab untuk membawa maklumat dari pengawal memori kepada pemproses dan cip lain yang memerlukannya.

Data ini dikumpulkan ke dalam 32 atau 64 bit elemen. Bergantung pada lebar bit pemproses, jika pemproses adalah 64, data akan dikumpulkan ke dalam blok 64-bit.

Alamat bas

Baris ini bertanggungjawab untuk mengangkut alamat memori yang mengandungi data. Bas ini bebas daripada bas alamat sistem. Lebar bas garisan ini akan menjadi lebar RAM dan pemproses, pada masa ini 64 bit. Bas alamat disambungkan secara fizikal ke pemproses dan RAM.

Bas kawalan

Isyarat kawalan seperti isyarat kuasa Vdd, Baca (RD) atau Isi Tulis (RW), isyarat Jam (Jam) dan isyarat Reset (Reset) akan bergerak di bas ini.

Operasi saluran dua hala

Teknologi saluran dua hala membolehkan peningkatan prestasi peralatan berkat fakta bahawa akses serentak ke dua modul memori berbeza akan dapat dilakukan. Apabila konfigurasi saluran dwi aktif, ia akan dapat mengakses blok sambungan 128 bit dan bukannya 64 biasa. Ini amat ketara apabila kita menggunakan kad grafik yang terintegrasi dalam motherboard kerana, dalam kes ini, sebahagian daripada RAM dikongsi untuk digunakan dengan kad grafik ini.

Untuk melaksanakan teknologi ini, pengawal memori tambahan yang terletak di dalam chipset jambatan utara papan induk akan diperlukan. Untuk saluran dua untuk menjadi berkesan, modul ingatan mestilah jenis yang sama, mempunyai kapasiti dan kelajuan yang sama. Dan ia mesti dipasang di slot yang ditunjukkan pada motherboard (biasanya pasangan 1-3 dan 2-4). Walaupun jangan risau kerana walaupun mereka mempunyai kenangan yang berbeza, mereka juga akan dapat bekerja di Dual Channel

Pada masa ini, kita juga boleh mencari teknologi ini menggunakan saluran triple atau saluran empat kali ganda dengan memori baru DDR4.

Kitaran memori memori RAM

Skim operasi diwakili dengan dua kenangan saluran ganda. Untuk ini kami akan mempunyai bas data 128-bit, 64 bit untuk setiap data yang terkandung dalam setiap dua modul. Di samping itu, kami akan mempunyai CPU dengan dua pengawal memori CM1 dan CM2

Satu bas data 64-bit akan disambungkan kepada CM1 dan satu lagi ke CM2. Agar CPU 64-bit berfungsi dengan dua blok data, ia akan menyebarkannya selama dua pusingan jam.

Bus alamat akan mengandungi alamat memori data yang diperlukan oleh pemproses pada suatu masa tertentu. Alamat ini adalah dari modul 1 dan modul 2 sel.

CPU mahu membaca data dari lokasi ingatan 2

CPU ingin membaca data dari lokasi ingatan 2. Alamat ini sepadan dengan dua sel yang terletak di dua modul memori dua saluran RAM.

Oleh kerana apa yang kita mahu ialah membaca data dari memori, bas kawalan akan mengaktifkan kabel baca (RD) supaya memori tahu bahawa CPU ingin membaca data tersebut.

Pada masa yang sama bas memori akan menghantar alamat memori itu ke RAM, semua disegerakkan oleh jam (CLK)

Memori telah menerima permintaan daripada pemproses, sekarang beberapa kitaran kemudian ia akan menyediakan data dari kedua-dua modul untuk menghantarnya melalui bas data. Kami mengatakan beberapa kitaran kemudian kerana latensi RAM membuat proses tidak segera.

128 bit data dari RAM akan dihantar melalui bas data, blok 64 bit untuk satu bahagian bas dan blok 64 bit untuk bahagian lain.

Setiap blok ini kini akan mencapai pengawal memori CM1 dan CM2, dan dalam dua pusingan jam CPU akan memprosesnya.

Kitaran bacaan akan berakhir. Untuk melakukan tindakan menulis ia akan sama, tetapi mengaktifkan kabel RW bas kawalan

Bagaimana untuk mengetahui jika RAM adalah baik

Untuk mengetahui sama ada RAM mempunyai prestasi yang baik atau buruk, kita perlu melihat aspek-aspek tertentu.

• Teknologi pembuatan: perkara utama ialah mengetahui teknologi mana yang menggunakan memori RAM. Di samping itu, ini mestilah sama yang menyokong motherboard. Sebagai contoh, jika ia adalah DDR4 atau DDR3, dan lain-lain Saiz: Satu aspek utama ialah kapasiti storan. Semakin baiknya, terutamanya jika kita akan menggunakan peralatan kami untuk permainan atau program yang sangat berat, kami memerlukan kapasiti besar RAM, 8, 16, 32 GB dan lain-lain. Kapasiti papan untuk saluran mana: Satu lagi aspek yang perlu dipertimbangkan ialah jika lembaga membenarkan saluran dua. Jika ya, dan sebagai contohnya kita mahu memasang 16 GB RAM, perkara yang terbaik adalah membeli dua modul 8 GB setiap satu dan pasangnya dengan dua saluran, sebelum memasang hanya satu daripada 16 GB. Latency: Latency adalah masa yang diperlukan untuk ingatan untuk melakukan proses pencarian data dan menulis. Semakin rendah masa ini, semakin baik, walaupun ia juga perlu ditimbang dengan aspek lain seperti kapasiti pemindahan dan kekerapan. Kenangan DDR 4 misalnya mempunyai latensi yang tinggi, tetapi diatasi oleh frekuensi tinggi dan pemindahan data. Kekerapan: ialah kelajuan di mana ingatan berfungsi. Semakin baik.

Anda juga mungkin tertarik:

Ini menamatkan artikel kami tentang apa RAM dan bagaimana ia berfungsi, kami berharap anda menyukainya. Jika anda mempunyai sebarang soalan atau ingin menjelaskan sesuatu, tinggalkannya dalam komen.