De typer av RAM som kör dagens datorer

Nästan varje datorstyrd enhet behöver RAM. Ta en titt på din favorit enhet (t.ex. smartphones, surfplattor, stationära datorer, bärbara datorer, grafikräknare, HDTV, handhållna spelsystem etc.), och du bör hitta lite information om RAM. Även om all RAM fungerar i princip med samma syfte, finns det några olika typer som vanligtvis används idag:

Statisk RAM (SRAM)
Dynamiskt RAM (DRAM)
Synkron Dynamisk RAM (SDRAM)
Enkelt datahastighets synkron dynamisk RAM (SDR SDRAM)
Dubbel datahastighet Synkron Dynamisk RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
Grafisk dubbel datahastighet Synkron dynamisk RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
Flashminne

Vad är RAM?

RAM står för Random Access Memory, och det ger datorer det virtuella utrymme som behövs för att hantera information och lösa problem i ögonblicket. Du kan tänka på det som återanvändnings skrap papper att du skulle skriva anteckningar, siffror eller ritningar på med en penna. Om du går tom för rummet på papperet, gör du mer genom att radera det du inte längre behöver RAM fungerar på samma sätt när det behöver mer utrymme för att hantera tillfällig information (dvs programvara / program). Större bitar av papper gör att du kan skribba ut fler (och större) idéer åt gången innan du måste radera; mer RAM inuti datorer delar en liknande effekt.

RAM-minne kommer i olika former (det vill säga det fysiska sambandet med eller gränssnitt till datorsystem), kapacitet (mätt i MB eller GB), hastigheter (mätt i MHz eller GHz) och arkitekturer. Dessa och andra aspekter är viktiga att överväga när man uppgraderar system med RAM, eftersom datorsystem (t.ex. hårdvara, moderkort) måste följa strikta riktlinjer för kompatibilitet. Till exempel:

Äldre generationens datorer är osannolikt att rymma de senaste typerna av RAM-teknik
Bärbarminne passar inte i stationära datorer (och vice versa)
RAM är inte alltid bakåtkompatibelt
Ett system kan i allmänhet inte blanda och matcha olika typer / generationer av RAM tillsammans

Statisk RAM (SRAM)

Tid på marknaden: 1990-talet för att presentera
Populära produkter som använder SRAM: Digitalkameror, routrar, skrivare, LCD-skärmar

En av de två grundläggande minnetyperna (den andra är DRAM) kräver SRAM ett konstant strömflöde för att fungera. På grund av den kontinuerliga effekten behöver SRAM inte vara "uppdaterad" för att komma ihåg de data som lagras. Det är därför som SRAM kallas "statisk" - ingen förändring eller åtgärd (t.ex. uppfriskande) behövs för att hålla data intakta. Men SRAM är ett flyktigt minne, vilket innebär att all data som lagrats försvinner när strömmen är avskuren.

Fördelarna med att använda SRAM (vs. DRAM) är lägre strömförbrukning och snabbare åtkomsthastigheter. Nackdelarna med att använda SRAM (vs. DRAM) är mindre minneskapacitet och högre tillverkningskostnader. På grund av dessa egenskaper används SRAM typiskt i:

CPU-cacheminne (t ex L1, L2, L3)
Hårddiskbuffert / cache
Digital-till-analoga omvandlare (DAC) på grafikkort

Dynamiskt RAM (DRAM)

Tid på marknaden: 1970-talet till mitten av 1990-talet
Populära produkter som använder DRAM: Spelkonsoler, nätverkshårdvara

En av de två grundläggande minnetyperna (den andra är SRAM), DRAM kräver en periodisk "uppdatering" av makt för att fungera. Kondensatorerna som lagrar data i DRAM utmatar gradvis energi; ingen energi betyder att data förloras. Det är därför DRAM kallas "dynamisk" - konstant förändring eller åtgärd (t.ex. uppfriskande) behövs för att hålla data intakta. DRAM är också ett flyktigt minne, vilket innebär att alla lagrade data försvinner när strömmen är avskuren.

Fördelarna med att använda DRAM (vs. SRAM) är lägre tillverkningskostnader och större minneskapaciteter. Nackdelarna med att använda DRAM (vs SRAM) är långsammare åtkomsthastigheter och högre strömförbrukning. På grund av dessa egenskaper används DRAM typiskt i:

System minne
Video grafikminne

På 1990-talet, Utökat Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) utvecklades, följt av dess utveckling, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Dessa minnetyper hade överklagande på grund av ökad prestanda / effektivitet till lägre kostnader. Tekniken gjordes emellertid föråldrad genom utvecklingen av SDRAM.

Synkron Dynamisk RAM (SDRAM)

Tid på marknaden: 1993 att presentera
Populära produkter som använder SDRAM: Datorminne, spelkonsoler

SDRAM är en klassificering av DRAM som fungerar synkroniserad med CPU-klockan, vilket innebär att den väntar på klockan innan den svarar på dataingången (t ex användargränssnitt). Däremot är DRAM asynkron, vilket innebär att den svarar omedelbart på dataingången. Men fördelen med synkron drift är att en CPU kan hantera överlappande instruktioner parallellt, även känd som pipelining. Möjligheten att ta emot (läsa) en ny instruktion innan den tidigare instruktionen har blivit fullständigt löst (skriv).

Även om pipelining inte påverkar den tid det tar att bearbeta instruktioner, tillåter det att fler instruktioner ska utföras samtidigt. Behandlar en läsning och en skrivinstruktion per klockcykel resulterar i högre övergripande CPU-överförings- / prestandakurser. SDRAM stöder pipelining på grund av hur dess minne är uppdelat i separata banker, vilket ledde till sin utbretthet framför Basic DRAM.

Enkelt datahastighets synkron dynamisk RAM (SDR SDRAM)

Tid på marknaden: 1993 att presentera
Populära produkter som använder SDR SDRAM: Datorminne, spelkonsoler

SDR SDRAM är den expanderade termen för SDRAM - de två typerna är en och samma, men oftast refererad till som bara SDRAM. Den enkla datahastigheten indikerar hur minnesprocesserna läser och en skrivinstruktion per klockcykel. Denna märkning bidrar till att klargöra jämförelser mellan SDR SDRAM och DDR SDRAM:

DDR SDRAM är i grunden andra generationens utveckling av SDR SDRAM

Synkron dynamisk dynamisk RAM (DDR SDRAM) för dubbeldata

Tid på marknaden: 2000 att presentera
Populära produkter som använder DDR SDRAM: Datorminne

DDR SDRAM fungerar som SDR SDRAM, bara dubbelt så snabbt. DDR SDRAM kan hantera två läsa och två skriva instruktioner per klockcykel (därmed "dubbel"). Även om det är liknande i funktion har DDR SDRAM fysiska skillnader (184 stift och en enda hak på kontakten) mot SDR SDRAM (168 stift och två hak på kontakten). DDR SDRAM fungerar också med en lägre standardspänning (2,5 V från 3,3 V), vilket hindrar bakåtkompatibilitet med SDR SDRAM.

DDR2 SDRAM är den evolutionära uppgraderingen till DDR SDRAM. Medan dubbelt datahastighet (bearbetning av två läsningar och två skrivinstruktioner per klockcykel) är DDR2 SDRAM snabbare eftersom den kan köras vid högre klockhastigheter. Standard (ej överklockade) DDR-minnesmoduler går ut på 200 MHz, medan standard DDR2-minnesmoduler går ut på 533 MHz. DDR2 SDRAM körs med lägre spänning (1,8 V) med fler stift (240), vilket förhindrar bakåtkompatibilitet.
DDR3 SDRAM förbättrar prestanda över DDR2 SDRAM genom avancerad signalbehandling (tillförlitlighet), större minneskapacitet, lägre strömförbrukning (1,5 V) och högre standardklockhastigheter (upp till 800 MHz). Fastän DDR3 SDRAM delar samma antal stift som DDR2 SDRAM (240), hindrar alla andra aspekter bakåtkompatibilitet.
DDR4 SDRAM förbättrar prestanda över DDR3 SDRAM genom mer avancerad signalbehandling (tillförlitlighet), ännu större minneskapacitet, ännu lägre strömförbrukning (1,2 V) och högre standardklockhastigheter (upp till 1600 MHz). DDR4 SDRAM använder en 288-polig konfiguration, vilket också hindrar bakåtkompatibilitet.

Grafisk dubbel datahastighet Synkron Dynamisk RAM (GDDR SDRAM)

Tid på marknaden: 2003 att presentera
Populära produkter som använder GDDR SDRAM: Video grafikkort, vissa tabletter

GDDR SDRAM är en typ av DDR SDRAM som är speciellt utformad för grafisk rendering, vanligtvis i samband med en dedikerad GPU (grafikbehandlingsenhet) på ett grafikkort. Moderna PC-spel är kända för att driva kuvertet med otroligt realistiska högupplösta miljöer, vilket ofta kräver hårda systemspecifikationer och det bästa grafikkortshårdvaran för att spela (speciellt när du använder 720p eller 1080p högupplösta skärmar).

På samma sätt som DDR SDRAM har GDDR SDRAM sin egen utvecklingslinje (förbättrad prestanda och sänkning av strömförbrukningen): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM och GDDR5 SDRAM.

Trots att de delar mycket liknande egenskaper med DDR SDRAM, är GDDR SDRAM inte exakt densamma. Det finns anmärkningsvärda skillnader med hur GDDR SDRAM fungerar, särskilt vad gäller hur bandbredd gynnas över latens. GDDR SDRAM förväntas bearbeta massiva datamängder (bandbredd), men inte nödvändigtvis vid de snabbaste hastigheterna (latens) - Tänk på en 16-lane motorväg vid 55 MPH. Jämförbart är DDR SDRAM förväntat att ha låg latens för att omedelbart reagera på CPU-tänk på en 2-lane motorväg inställd till 85 MPH.

Flashminne

Tid på marknaden: 1984 att presentera
Populära produkter som använder flashminne: Digitalkameror, smartphones / tabletter, handhållna spelsystem / leksaker

Flashminne är en typ av icke-flyktigt lagringsmedium som behåller all data efter att strömmen har stängts av. Trots namnet är blixtminne närmare i form och drift (dvs lagring och dataöverföring) till solid state-enheter än de ovan nämnda typerna av RAM. Flashminne används oftast i: