Porozumění typům paměti RAM a způsobu jejího využití


RAM nebo paměť s náhodným přístupemje neuvěřitelně důležitou součástí každého moderního počítače. CPU (centrální procesorová jednotka) počítače potřebuje k provedení práce data a pokyny. Tyto informace musí být někde uloženy. „Někde“ se označuje jako paměť počítače.

Existují různé typy paměti RAM, každý s vlastními klady a zápory. CPU mají vestavěné velmi malé množství paměti, známé jako „mezipaměť“ CPU. Tato paměť je neuvěřitelně rychlá a v podstatě je součástí samotného procesoru. Je však velmi drahá, a proto ji nelze použít jako primární paměť počítače.

Tam se do hry dostává RAM. RAM přichází ve formě křemíkových počítačových čipů připojených k paměťové sběrnici. Paměť mezipaměti na samotném CPU je ve skutečnosti také formou RAM, ale když se tento termín obecně používá, týká se těchto paměťových čipů, které sedí mimo CPU.

Paměťová sběrnice je jednoduše vyhrazená sada obvodů, které přesouvají informace mezi CPU a samotnou RAM. Operační systém přesouvá informace z mnohem pomalejšího mechanického nebo pevný disk SSD systému v rámci přípravy na potřeby CPU. Například, když se videohra „načítá“, data se přesouvají z pevného disku do paměti RAM.

Jako analogii si představte RAM jako horní část stolu a zásuvky jako pevný disk. , přičemž vy sami vystupujete jako procesor. Práce s položkami, které jsou na stole, je rychlá a snadná, ale je tu jen tolik místa. Což znamená, že musíte přesouvat věci mezi povrchem stolu a zásuvkami tak, jak je potřebujete.

Počítače, smartphony, herní konzole a všechny ostatní používané typy výpočetních zařízení mají dnes nějaký typ RAM. Projdeme si každou z nich, vysvětlíme, jak to funguje a k čemu se používá. Konkrétně se budeme zabývat následujícími typy paměti RAM:

In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]->
  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • RAM RAM
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB
  • Nebojte se, pokud to zní jako zastrašující blábolení. Brzy to bude jasné.

    SRAM - Static Memory Random Access Memory

    Jeden ze dvou primárních typů paměti RAM, SRAM je zvláštní, protože pro uchování informací není třeba„ aktualizovat “ v současné době se ukládá. Dokud obvody protékají, zůstávají informace přesně tam, kde jsou.

    SRAM je postaven z řady tranzistorů (4-6) a díky své povaze je neuvěřitelně rychlý. Je však relativně složitý a nákladný, a proto jej najdete v CPU uváděných do provozu jako hyperrychlá vyrovnávací paměť.

    Existuje také malé množství mezipaměti SRAM, kamkoli se data musí rychle pohybovat, ale mohou být zúžena. Dobrým příkladem tohoto případu použití jsou vyrovnávací paměti pevného disku. Všude tam, kde má zařízení více dat, je pravděpodobné, že bude nějaký SRAM pomáhat s plynulým přenosem.

    DRAM - dynamická paměť s náhodným přístupem

    DRAM je jinýběžný typ designu RAM. Paměť DRAM je vytvořena pomocí tranzistorů a kondenzátorů. Pokud neobnovíte každou paměťovou buňku, ztratí se její obsah. To je důvod, proč se nazývá spíše „dynamický“ než „statický“.

    DRAM je mnohem pomalejší než SRAM, ale stále mnohem rychlejší než sekundární paměťová zařízení, jako jsou pevné disky. Je také mnohem levnější než SRAM a pro počítače je typické, že mají jako hlavní řešení RAM zabudováno několik GB DRAM.

    SDRAM - Synchronní dynamická paměť s náhodným přístupem

    Někteří lidé si myslí, že SDRAM je směsí SRAM a DRAM, ale není to! Toto je DRAM, který byl synchronizován s hodinami CPU.

    Modul DRAM bude čekat na CPU, než odpoví na žádosti o zadání dat. Díky své synchronní povaze a způsobu, jakým je paměť SDRAM konfigurována do bank, může CPU dokončovat více instrukcí najednou, což výrazně zvyšuje jeho celkový výkon.

    SDRAM je základní forma hlavního typu RAM, která se dnes používá ve většině počítačů. Je známá také jako SDR SDRAM nebo synchronní dynamická paměť s náhodným přístupem s jedním datovým tokem. I když je to v zásadě stejný typ paměti, jaký se dnes používá v počítačích, jeho forma vanilské SDR je do značné míry zastaralá, nahrazena dalším typem paměti RAM na našem seznamu.

    Dvojitá rychlost dat synchronní dynamická Paměť s náhodným přístupem

    První věc, kterou byste měli vědět, je, že existuje více generací paměti DDR. První generace, kterou v retrospektivě označujeme jako DDR 1, zdvojnásobila rychlost SDRAM tím, že nechala operace čtení a zápisu probíhat jak na vrcholu, tak i na konci hodinového cyklu.

    DDR2, DDR3 a dnes DDR4 v této první generaci DDR exponenciálně vylepšili. Výkon těchto paměťových modulů se měří v Mega přenosech za sekundunebo „MT / S“. Jeden mega přenos je v podstatě ekvivalentem milionu hodinových cyklů. Nejrychlejší DDR čipy první generace mohly provádět 400 MT / s. DDR4 může být tak rychlý jako 3200MT / s!

    GDDR SDRAM - Grafická paměť s dvojitým datovým tokem s náhodným přístupem

    GDDR v současné době sedí v šesté generaci a je téměř výlučně nalezeno připojeno k GPU (jednotka zpracování grafiky) ) na grafické kartě nebo herní konzole. GDDR souvisí s běžným DDR, ale je navržen pro případy použití grafiky. Zdůraznění obrovských množství šířky pásma, přičemž je méně znepokojeno nízkou latencí.

    Jinými slovy, tato paměť nereaguje tak rychle jako normální SDRAM, ale může reagovat více informací najednou, když reaguje. To je ideální pro grafické aplikace, kde je třeba streamovat mnoho gigabajtů texturních dat, aby se vykreslila scéna, a malé množství latence nemá žádný skutečný důsledek.

    Navzdory jménu lze GDDR použít jako obvykle. systémová RAM. Například PlayStation 4 má jediný fond paměti GDDR, který mohou vývojáři rozdělit libovolným způsobem a podle potřeby přidělit CPU a GPU.

    HBM - High Bandwidth Memory

    GDDR má konkurenta ve formě HBM paměť, která se objevila na omezeném počtu grafických karet vyrobených AMD. V současné době je nejnovější verzí HBM 2, ale není jisté, zda nahradí GDDR nebo bude zaniklá.

    Nejdůležitější součástí výkonu paměti je celkové množství dat, které lze v daném množství posunout. čas. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je vytvořit paměť, která je velmi rychlá. Dalším způsobem, jak zlepšit celkovou šířku pásma, je zvětšovat „dýmková“ data.

    HBM paměť běží při nižších frekvencích surového času než GDDR, ale používá jedinečný 3D-skládaný čipový design, který poskytuje velmi širokou fyzickou cestu pro data a mnohem kratší vzdálenosti pro signály, které mají cestovat. Konečným výsledkem je řešení paměti, které má podobnou celkovou šířku pásma ve srovnání s GDDR, ale s menší latencí.

    Problém s HBM je v tom, že je obtížné jej vyrobit a díky svému fyzickému designu není ještě možné dosáhnout druhy kapacit, které jsou s GDDR triviální. Pokud budou tyto problémy nakonec překonány, mohlo by to nahradit GDDR, ale neexistuje žádná záruka, že k tomu dojde.

    Díky za vzpomínky!

    Mělo by být zřejmé, že RAM je nezbytnou součástí jakéhokoli počítače, a pokud dojde k chybě, může to být těžké abychom zjistili, o jaký problém ve skutečnosti jde.

    Koneckonců, nečestní bit tady nebo tam může způsobit, že váš systém bude jemně nestabilní nebo bude za zdánlivě náhodnými selháními. To je důvod, proč byste měli vždy test na špatnou paměť RAM, kdykoli máte nevysvětlitelný problém se stabilitou.

    Jednoho dne bychom se mohli přesunout za RAM, ale v dohledné budoucnosti to bude nezbytná součást puzzle výkonu výpočetní techniky, takže bychom ji mohli také poznat.

    ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011

    Related posts:


    9.10.2019