Co je RAM?

Ačkoli mnoho počítačových komponent se pohybuje od trochu komplikovaných až po esoterické, RAM je možná jednou z nejznámějších. Od memů o vyhrazené paměti RAM po pohled na systémové požadavky pro videohry, spousta lidí (nebo možná dokonce většina lidí) tento termín několikrát slyšela. Ale stejně jako u veškerého počítačového hardwaru je toho docela málo na tom, co je RAM a co dělá.

RAM: Malý, ale rychlý druh paměti pro všechny druhy procesorů

Paměť s náhodným přístupem (RAM) je velmi široká kategorie paměťových datových úložišť, která upřednostňuje výkon před kapacitou, ale ne extrémně. Existují dva hlavní typy paměti RAM: dynamická RAM (DRAM) a statická RAM (SRAM). Hovorově lidé obecně myslí DRAM, když říkají RAM, protože SRAM se běžněji nazývá cache. Zde se zaměřím na DRAM, ale máme

samostatný vysvětlující modul SRAM/mezipaměť.

Pro počítač potřebujete pouze dvě základní součásti: procesor a úložiště. Ale brzy v historii výpočetní techniky si inženýři uvědomili, že paměťová média s velkou kapacitou jsou velmi pomalá a neumožňují procesoru běžet na plné pecky. RAM byla vytvořena jako prostředník mezi trvalým úložištěm (jako jsou pevné disky a disky SSD) a procesorem se zaměřením na vysokou rychlost a nižší latenci. Základní myšlenkou je, že spoustu dat, která budete v blízké budoucnosti potřebovat, vložíte do paměti RAM a data budete v průběhu času přidávat a vyměňovat.

Primární vlastnosti, které odlišují různé sady RAM, jsou rychlost hodin, šířka pásma, kapacita a latence, ale obecně se RAM může specializovat pouze na jednu nebo dvě z těchto věcí. Typy pamětí s dvojnásobnou datovou rychlostí (neboli DDR) mívají velmi vysoké taktovací rychlosti a vysokou kapacitu, s nejnovějšími DDR5 standardně začínající na 4 800 MHz s až 512 GB na jedné páce, zatímco DDR4 začíná na 2 133 MHz a má pouze až 128 GB na hůl. Každá generace DDR však zvyšuje latenci a jiné druhy DRAM mohou mít nižší takt, ale větší šířku pásma.

RAM se samozřejmě musí za všechnu svou rychlost něčeho vzdát. Za prvé, je to mnohem dražší na množství dat než trvalá paměťová média. Dnes stojí 32 GB DDR5 RAM asi 100 $, zatímco špičkový 1TB SSD můžete získat za 100 $. RAM navíc potřebuje nepřetržité napájení, aby si uchovala svá data; jinak prostě přestane existovat.

RAM se však nedělí pouze na DRAM a SRAM, protože obě kategorie mají své vlastní podkategorie. Hlavním typem DRAM, o který se zajímáme, je SDRAM, neboli synchronní DRAM. Tato podkategorie zahrnuje všechny druhy RAM s DDR v názvu, jako např Paměti DDR5 a DDR4 pro CPU a počítačové systémy obecně a paměti GDDR6 pro GPU. oba spravuje JEDEC. VRAM je také podkategorií RAM, ale není to technická kategorie jako SDRAM a místo toho se vztahuje pouze na RAM, která je vyrobena pro GPU. Paměť s vysokou šířkou pásma nebo HBM je druh VRAM jako GDDR6, ale není to SDRAM.

Hierarchie paměti a jak se DRAM liší od mezipaměti nebo SRAM

V počítači je spousta různých druhů paměti a hierarchii paměti lze nejlépe shrnout pomocí pyramidy (jak je vidět na obrázku výše). CPU s mezipamětí je nahoře, DRAM je uprostřed jako hlavní paměť a trvalejší úložná zařízení jako HDD, SSD a síťová připojení jsou dole. Funguje to docela jednoduše: Data v trvalém úložišti lze zkopírovat do DRAM a pak mezipaměť v CPU může získat data z DRAM pro okamžité použití. Čím výš půjdete po pyramidě, tím rychleji a menší věci se dostanou.

Možná se divíte, proč mezipaměť nebo SRAM nenahradily přímo DRAM, protože jsou mnohem rychlejší a přímo na CPU. U paměti platí obecné pravidlo, že čím je rychlejší, tím dražší je její výroba, nemluvě o tom, že problémem jsou také omezení velikosti. Cache je velmi drahá na výrobu, zejména proto, že je často na stejném křemíku jako procesor jádra a mnoho společností chce, aby jejich procesory byly na nejdražším a nejmodernějším uzlu možný. Cache zabírá spoustu místa a to zdražuje výrobu čipů s velkým množstvím cache.

Mezi DRAM a SRAM je také jeden zásadní technický rozdíl, který souvisí s tím, co v jejich příslušných zkratkách znamená „dynamický“ a „statický“. Zachování napájení v DRAM ve skutečnosti nestačí k uchování dat; cokoliv uloženého v DRAM se musí neustále obnovovat, takže se to neztratí. SRAM však může uchovávat data, dokud je zapnutý, ale tato výhoda je také jedním z důvodů, proč je jeho výroba tak nákladná.

Co je třeba zvážit při nákupu paměti RAM pro počítače a další zařízení

Většina lidí se opravdu musí starat pouze o DDR DRAM, typ, který kupujete pro stolní počítače, notebooky a další zařízení. Nyní, když jsem probral všechny technické aspekty paměti RAM, je čas odpovědět na některé často kladené otázky týkající se nákupu a upgradu paměti RAM pro použití v počítačích, zejména v herních počítačích.

"Kolik paměti RAM potřebuji?" je jednou z nejčastěji kladených počítačových otázek všech dob a nikdy na ni nebyla jediná správná odpověď. Část problému spočívá v tom, že paměťové nároky na software se postupem času zvyšují, takže to, co bylo dobré ještě před pěti lety, už nemusí stačit. Navíc to, co s počítačem uděláte, určí, kolik paměti RAM budete potřebovat. Obecně řečeno, 8 GB je minimum pro bezproblémový provoz počítače se systémem Windows 10 nebo 11 a 16 GB vám poskytne prostor pro hraní her a další intenzivní pracovní zátěž. 32 GB a více je pro nadšence a uživatele, kteří pracují s kreativním softwarem.

Pak jsou tu aspekty související s výkonem, jako je frekvence a latence. Vyšší frekvence a nižší latence jsou dobré pro výkon, ale je těžké zlepšit obojí současně. V ideálním případě chcete tyto dvě věci vyvážit a zvážit hardware, se kterým RAM spárujete. Máme doporučení pro oba DDR4 a DDR5 které pokrývají všechny nejlepší možnosti.

Poslední a často přehlíženou věcí, kterou je třeba zvážit, jsou paměťové kanály, které mohou zvýšit šířku pásma paměti DDR při použití určitého počtu klíčů. Většina platforem obecně nabízí dva, čtyři nebo osm kanálů, a pokud má systém stejné množství paměti RAM jako kanály (funguje i dvojitý), šířka pásma se pěkně zvýší. Pro většinu uživatelů to znamená instalaci dvou nebo čtyř pamětí za účelem aktivace dvoukanálové paměti, což je to, co získáte na neprofesionálním hardwaru. Určitě chcete také dvoukanálovou paměť, protože jednokanálový režim ničí výkon téměř ve všem, včetně her. Pokud například chcete 16 GB RAM, je lepší koupit dvě 8GB paměti namísto jediné 16GB. Některý profesionální hardware může také podporovat čtyřkanálové paměti.

Budoucnost vypadá pro DRAM nudně

Přestože před několika lety bylo pole DRAM docela přeplněné, dnes jedinými druhy DRAM, na kterých skutečně záleží, jsou paměti DDR společnosti JEDEC, jako jsou DDR5 a GDDR6. Z mála vyzyvatelů JEDEC v posledních letech, jako je Optane od Intelu, prakticky žádný neuspěl. Dokonce i HBM, který začal jako projekt mezi SK Hynix, Samsung a AMD, byl nakonec přijat JEDEC, takže celý ekosystém zůstal poměrně zjednodušený a nefragmentovaný.

Nic netrvá věčně, zvláště v oblasti výpočetní techniky, ale vypadá to, že DRAM bude v dohledné době poměrně statickým polem. Možná je zde prostor pro nové typy paměti přizpůsobené potřebám konkrétních aplikací, ale je neuvěřitelně nepravděpodobné, že bychom viděli výraznější otřes. Je mnohem pravděpodobnější, že společnosti budou vyrábět paměti DDR roky.