Почти каждому вычислительному устройству требуется оперативная память. Взгляните на свое любимое устройство (например, смартфоны, планшеты, настольные компьютеры, ноутбуки, графические калькуляторы, телевизоры высокой четкости, портативные игровые системы и т. д.), и вы должны найти некоторую информацию об оперативной памяти. Хотя вся оперативная память в основном служит одной и той же цели, сегодня широко используются несколько различных типов:
- Статическая оперативная память (SRAM)
- Динамическое ОЗУ (DRAM)
- Синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM)
- Синхронное динамическое ОЗУ с одинарной скоростью передачи данных (SDR SDRAM)
- Синхронная динамическая память с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- Графика Синхронная динамическая память с удвоенной скоростью передачи данных (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Флэш-память
Что такое оперативная память?
RAM означает оперативную память, и она дает компьютерам виртуальное пространство, необходимое для управления информацией и решения проблем в данный момент. Вы можете думать об этом как о многоразовой бумаге для заметок, на которой вы будете писать заметки, цифры или рисунки карандашом. Если вам не хватает места на бумаге, вы зарабатываете больше, стирая то, что вам больше не нужно; Оперативная память ведет себя аналогичным образом, когда ей требуется больше места для обработки временной информации (например, запущенного программного обеспечения/программ). Большие листы бумаги позволяют вам набрасывать больше (и более крупных) идей за раз, прежде чем их придется стирать; увеличение объема оперативной памяти внутри компьютеров приводит к аналогичному эффекту.
ОЗУ бывает разных форм (т. е. способов физического подключения или взаимодействия с вычислительными системами), емкости (измеряется в МБ или ГБ), скоростей (измеряется в МГц или ГГц) и архитектур. Эти и другие аспекты важно учитывать при обновлении систем с оперативной памятью, поскольку компьютерные системы (например, аппаратное обеспечение, материнские платы) должны соответствовать строгим правилам совместимости. Например:
- Компьютеры старшего поколения вряд ли будут поддерживать новейшие типы технологии оперативной памяти
- Память ноутбука не помещается в десктоп (и наоборот)
- RAM не всегда обратно совместима
- Система, как правило, не может смешивать и сочетать разные типы/поколения оперативной памяти
Статическая оперативная память (SRAM)
- Время на рынке: 1990-е годы по настоящее время
- Популярные продукты, использующие SRAM:Цифровые камеры, маршрутизаторы, принтеры, ЖК-экраны
Один из двух основных типов памяти (второй - DRAM), SRAM требует для своей работы постоянного потока энергии. Из-за непрерывного питания SRAM не нужно «обновлять», чтобы запомнить сохраняемые данные. Вот почему SRAM называется «статической» - для сохранения данных не требуется никаких изменений или действий (например, обновление). Однако SRAM является энергозависимой памятью, что означает, что все данные, которые были сохранены, теряются при отключении питания.
Преимущества использования SRAM (по сравнению с DRAM) заключаются в более низком энергопотреблении и более высокой скорости доступа. Недостатками использования SRAM (по сравнению с DRAM) являются меньший объем памяти и более высокая стоимость производства. Из-за этих характеристик SRAM обычно используется в:
- Кэш процессора (например, L1, L2, L3)
- Буфер/кэш жесткого диска
- Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) на видеокартах
Динамическое ОЗУ (DRAM)
- Время на рынке: 1970-е – середина 1990-х
- Популярные продукты, использующие DRAM: Игровые приставки, сетевое оборудование
Один из двух основных типов памяти (второй - SRAM), DRAM требует периодического «обновления» питания для функционирования. Конденсаторы, хранящие данные в DRAM, постепенно разряжаются; отсутствие энергии означает, что данные теряются. Вот почему DRAM называется «динамической» - для сохранения данных в целости необходимы постоянные изменения или действия (например, обновление). DRAM также является энергозависимой памятью, что означает, что все сохраненные данные теряются при отключении питания.
Преимущества использования DRAM (по сравнению с SRAM) заключаются в более низкой стоимости производства и большей емкости памяти. Недостатками использования DRAM (по сравнению с SRAM) являются более низкая скорость доступа и более высокое энергопотребление. Из-за этих характеристик DRAM обычно используется в:
- Системная память
- Видеопамять
В 1990-х годах была разработана динамическая оперативная память с расширенным выводом данных (EDO DRAM), за которой последовала ее эволюция - Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Эти типы памяти были привлекательны из-за повышенной производительности/эффективности при меньших затратах. Однако из-за разработки SDRAM эта технология устарела.
Синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM)
- Время на рынке: с 1993 г. по настоящее время
- Популярные продукты, использующие SDRAM: Компьютерная память, игровые приставки
SDRAM - это класс DRAM, который работает синхронно с тактовой частотой ЦП, что означает, что она ожидает тактового сигнала, прежде чем реагировать на ввод данных (например, пользовательский интерфейс). Напротив, DRAM является асинхронной, что означает, что она немедленно реагирует на ввод данных. Но преимущество синхронной работы заключается в том, что ЦП может обрабатывать перекрывающиеся инструкции параллельно, что также известно как «конвейерная обработка» - возможность получать (считывать) новую инструкцию до того, как предыдущая инструкция будет полностью разрешена (записана).
Хотя конвейеризация не влияет на время, необходимое для обработки инструкций, она позволяет выполнять больше инструкций одновременно. Обработка одной инструкции чтения и одной инструкции записи за такт приводит к более высокой общей скорости передачи/производительности ЦП. SDRAM поддерживает конвейерную обработку из-за того, что ее память разделена на отдельные банки, что привело к ее широкому распространению по сравнению с базовой DRAM.
Синхронное динамическое ОЗУ с одинарной скоростью передачи данных (SDR SDRAM)
- Время на рынке: с 1993 г. по настоящее время
- Популярные продукты, использующие SDR SDRAM: Компьютерная память, игровые приставки
SDR SDRAM - это расширенный термин для SDRAM. Эти два типа являются одним и тем же, но чаще всего называются просто SDRAM. «Единая скорость передачи данных» указывает, как память обрабатывает одну команду чтения и одну команду записи за такт. Эта маркировка помогает уточнить сравнение между SDR SDRAM и DDR SDRAM:
DDR SDRAM по сути является развитием SDR SDRAM второго поколения
Синхронная динамическая RAM с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM)
- Время на рынке: с 2000 г. по настоящее время
- Популярные продукты, использующие DDR SDRAM: Компьютерная память
DDR SDRAM работает так же, как SDR SDRAM, только вдвое быстрее. DDR SDRAM способна обрабатывать две инструкции чтения и две инструкции записи за такт (отсюда и «двойная»). Несмотря на сходство функций, DDR SDRAM имеет физические отличия (184 контакта и одна выемка на разъеме) по сравнению с SDR SDRAM (168 контактов и две выемки на разъеме). DDR SDRAM также работает при более низком стандартном напряжении (2,5 В вместо 3,3 В), что предотвращает обратную совместимость с SDR SDRAM.
- DDR2 SDRAM - это эволюционное обновление DDR SDRAM. Несмотря на двойную скорость передачи данных (обработка двух инструкций чтения и двух операций записи за такт), DDR2 SDRAM работает быстрее, поскольку может работать на более высоких тактовых частотах. Стандартные (не разогнанные) модули памяти DDR имеют максимальную частоту 200 МГц, тогда как стандартные модули памяти DDR2 имеют максимальную частоту 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 за счет усовершенствованной обработки сигналов (надежность), большей емкости памяти, более низкого энергопотребления (1,5 В) и более высоких стандартных тактовых частот (до 800 МГц). Хотя DDR3 SDRAM использует то же количество контактов, что и DDR2 SDRAM (240), все остальные аспекты препятствуют обратной совместимости.
- 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, что также препятствует обратной совместимости.
Графика Синхронная динамическая RAM с удвоенной скоростью передачи данных (GDDR SDRAM)
- Время на рынке: с 2003 г. по настоящее время
- Популярные продукты, использующие GDDR SDRAM: Видеокарты, некоторые планшеты
GDDR SDRAM - это тип DDR SDRAM, специально разработанный для рендеринга видеографики, как правило, в сочетании с выделенным графическим процессором (графическим процессором) на видеокарте. Известно, что современные компьютерные игры выходят за рамки невероятно реалистичных сред высокой четкости, часто требуя высоких системных характеристик и лучшей видеокарты для игры (особенно при использовании дисплеев с высоким разрешением 720p или 1080p).
Подобно DDR SDRAM, GDDR SDRAM имеет собственную эволюционную линию (повышение производительности и снижение энергопотребления): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM и GDDR5 SDRAM
Несмотря на очень схожие характеристики с DDR SDRAM, GDDR SDRAM не совсем такая же. Существуют заметные различия в том, как работает GDDR SDRAM, особенно в том, что полоса пропускания предпочтительнее задержки. Ожидается, что GDDR SDRAM будет обрабатывать огромные объемы данных (пропускная способность), но не обязательно на самых высоких скоростях (задержка); подумайте о 16-полосном шоссе со скоростью 55 миль в час. Для сравнения, ожидается, что DDR SDRAM будет иметь низкую задержку, чтобы немедленно реагировать на процессор; подумайте о двухполосном шоссе со скоростью 85 миль в час.
Флэш-память
- Время на рынке: с 1984 г. по настоящее время
- Популярные продукты, использующие флэш-память:Цифровые камеры, смартфоны/планшеты, портативные игровые системы/игрушки
Флэш-память - это тип энергонезависимого носителя данных, который сохраняет все данные после отключения питания. Несмотря на название, флэш-память по форме и работе (т. е. хранению и передаче данных) ближе к твердотельным накопителям, чем вышеупомянутые типы оперативной памяти. Флэш-память чаще всего используется в:
- USB флешки
- Принтеры
- Портативные медиаплееры
- Карты памяти
- Мелкая электроника/игрушки
Часто задаваемые вопросы
- Есть ли лучший тип оперативной памяти? Нет, потому что разные виды оперативной памяти часто имеют очень разные приложения. Но для пользователя домашних компьютеров на сегодняшний день лучшим вариантом является DDR4.
- Что самое быстрое: DDR2. DDR3. или DDR4? Каждое поколение оперативной памяти улучшает предыдущее, обеспечивая более высокие скорости и большую пропускную способность. Самая быстрая оперативная память в контексте домашних вычислений - это DDR4.
