Mis on RAM?

Kuigi paljud arvutikomponendid ulatuvad pisut keerulisest kuni esoteeriliseni, on RAM ehk üks tuntumaid. Alates pühendatud RAM-i meemidest kuni videomängude süsteeminõuete vaatamiseni on paljud inimesed (või võib-olla isegi enamik inimesi) seda terminit paar korda kuulnud. Kuid nagu kogu arvuti riistvara puhul, on RAM-i ja selle funktsioonide kohta üsna palju teavet.

RAM: väike, kuid kiire mälu igasuguste protsessorite jaoks

Muutmälu (RAM) on väga lai mäluandmete kategooria, mis eelistab jõudlust võimsusele, kuid mitte äärmuseni. RAM-i on kahte peamist tüüpi: dünaamiline RAM (DRAM) ja staatiline RAM (SRAM). Kõnekeeles peavad inimesed RAM-i öeldes üldiselt silmas DRAM-i, kuna SRAM-i nimetatakse sagedamini vahemälluks. Ma keskendun siin DRAM-ile, kuid meil on a

eraldi selgitaja SRAM-i/vahemälu kohta.

Arvuti jaoks on vaja ainult kahte põhikomponenti: protsessorit ja salvestusruumi. Kuid andmetöötluse ajaloo alguses mõistsid insenerid, et suure mahutavusega andmekandjad on üliaeglased ega võimaldanud protsessoril täisvõimsusel töötada. RAM loodi vahendajana püsimälu (nagu kõvakettad ja pooljuhtdraivid) ja protsessori vahel, keskendudes kiirele kiirusele ja väiksemale latentsusele. Põhiidee on see, et panete RAM-i palju lähitulevikus vajaminevaid andmeid, vahetades aja jooksul vastavalt vajadusele andmeid sisse ja välja.

Peamised funktsioonid, mis eristavad erinevaid RAM-i komplekte, on taktsagedus, ribalaius, võimsus ja latentsusaeg, kuid üldiselt saab RAM spetsialiseeruda ainult ühele või kahele neist asjadest. Kahe andmeedastuskiirusega (või DDR) tüüpi mäludel on uusima DDR5-ga tavaliselt väga kõrge taktsagedus ja suur võimsus standard alates 4800 MHz ja kuni 512 GB ühel pulgal, samas kui DDR4 algab sagedusest 2133 MHz ja sellel on ainult kuni 128 GB pulga kohta. Kuid iga DDR-i põlvkond suurendab latentsusaega ja muud tüüpi DRAM-idel võib olla madalam taktsagedus, kuid suurem ribalaius.

Muidugi peab RAM kogu kiiruse nimel millestki loobuma. Esiteks on see andmemahu kohta palju kallim kui püsivad andmekandjad. Täna maksab 32 GB DDR5 RAM umbes 100 dollarit, samas kui tipptasemel 1 TB SSD saate 100 dollari eest. Lisaks vajab RAM andmete säilitamiseks pidevat energiat; vastasel juhul lakkab see lihtsalt eksisteerimast.

RAM ei jagune siiski ainult DRAM-iks ja SRAM-iks, kuna mõlemal kategoorial on oma alamkategooriad. Peamine DRAM-i tüüp, millest me hoolime, on SDRAM ehk sünkroon-DRAM. See alamkategooria hõlmab igasuguseid RAM-i, mille nimes on DDR, nt DDR5 ja DDR4 mälu CPU-de ja arvutisüsteemide jaoks üldiselt ning GDDR6-mälu GPU-de jaoks. mõlemat hooldab JEDEC. VRAM on ka RAM-i alamkategooria, kuid see ei ole tehniline kategooria nagu SDRAM, vaid viitab lihtsalt RAM-ile, mis on loodud GPU-de jaoks. Suure ribalaiusega mälu ehk HBM on omamoodi VRAM, nagu GDDR6, kuid mitte SDRAM.

Mälu hierarhia ja kuidas DRAM erineb vahemälust või SRAM-ist

Arvutis on palju erinevaid mälutüüpe ja mäluhierarhiat saab kõige paremini kokku võtta püramiidiga (nagu on näha ülaloleval pildil). Protsessor koos vahemäluga on ülaosas, DRAM on põhimäluna keskel ja püsivamad salvestusseadmed nagu HDD, SSD ja võrguühendused on all. See toimib üsna lihtsalt: alalises mälus olevaid andmeid saab kopeerida DRAM-i ja seejärel saab protsessori vahemälu DRAM-ist andmeid koheseks kasutamiseks haarata. Mida kõrgemale püramiidist tõused, seda kiiremaks ja väiksemaks lähevad asjad.

Võib tekkida küsimus, miks vahemälu või SRAM ei ole lihtsalt DRAM-i asendanud, kuna see on nii palju kiirem ja otse protsessoris. Noh, üldine rusikareegel mäluga on see, et mida kiirem see on, seda kallim on selle valmistamine, rääkimata sellest, et probleemiks on ka suurusepiirangud. Vahemälu on väga kallis toota, eriti kuna see on sageli protsessoriga samal ränil südamikud ja paljud ettevõtted soovivad, et nende protsessorid oleksid kõige kallimas ja tipptasemel sõlmes võimalik. Vahemälu võtab palju ruumi ja see muudab suure vahemäluga kiipide tootmise kulukaks.

DRAM-i ja SRAM-i vahel on ka üks suur tehniline erinevus ning see on seotud sellega, mida "dünaamiline" ja "staatiline" nende vastavates akronüümides tähendavad. Andmete säilitamiseks ei piisa tegelikult DRAM-i toite sisselülitamisest; kõike, mis on DRAM-i salvestatud, tuleb pidevalt värskendada, et see ei läheks kaotsi. SRAM võib siiski säilitada andmeid seni, kuni see on sisse lülitatud, kuid see eelis on ka osa põhjusest, miks selle tootmine on nii kallis.

Asjad, mida tuleb arvestada arvutite ja muude seadmete jaoks RAM-i ostmisel

Enamik inimesi peab tõesti muretsema ainult DDR DRAM-i pärast, mida ostate laua-, sülearvutite ja muude seadmete jaoks. Nüüd, kui olen käsitlenud kõiki RAM-i tehnilisi aspekte, on aeg vastata mõnele korduma kippuvale küsimusele RAM-i ostmise ja täiendamise kohta arvutites, eriti mänguarvutites.

"Kui palju RAM-i ma vajan?" on üks enim küsitud arvutiküsimusi läbi aegade ja sellele pole kunagi olnud ühest õiget vastust. Osa probleemist on see, et tarkvara mälunõuded aja jooksul suurenevad, nii et sellest, mis oli hea isegi viis aastat tagasi, ei pruugi enam piisata. Lisaks sellele, mida te oma arvutiga teete, määrab, kui palju RAM-i vajate. Üldiselt on 8 GB Windows 10 või 11 arvuti sujuvaks käitamiseks minimaalne ja 16 GB annab teile mänguruumi ja muude intensiivsete töökoormuste jaoks kõikumise. 32 GB ja rohkem on mõeldud entusiastidele ja kasutajatele, kes töötavad loomingulise tarkvaraga.

Siis on veel jõudlusega seotud aspektid, nagu sagedus ja latentsus. Kõrgemad sagedused ja väiksemad latentsusajad on mõlemad jõudluse jaoks head, kuid mõlemat korraga on raske parandada. Ideaalis soovite need kaks asja tasakaalustada ja kaaluda riistvara, millega RAM-i sidute. Meil on soovitused mõlema jaoks DDR4 ja DDR5 mis hõlmavad kõiki parimaid valikuid.

Üks viimane ja sageli tähelepanuta jäetud asi, mida tuleb arvestada, on mälukanalid, mis võivad teatud arvu pulkade kasutamisel DDR-mälu ribalaiust suurendada. Enamik platvorme pakub üldiselt kahte, nelja või kaheksat kanalit ja kui süsteemis on sama palju RAM-mälupulki kui kanalitel (töötab ka topelt), saab ribalaius kenasti juurde. Enamiku kasutajate jaoks tähendab see kahe või nelja mälupulga installimist, et aktiveerida kahekanaliline mälu, mis on see, mida saate mitteprofessionaalsel riistvaral. Kindlasti soovite ka kahekanalilist mälu, kuna ühe kanaliga režiim rikub jõudlust peaaegu kõiges, sealhulgas mängudes. Näiteks kui soovite 16 GB muutmälu, on parem osta kaks 8 GB mälupulka ühe 16 GB asemel. Mõni professionaalne riistvara võib toetada ka neljakanalilist mälu.

DRAM-i tulevik tundub igav

Kuigi mitu aastat tagasi oli DRAM-i jaoks üsna palju inimesi, on tänapäeval ainsad DRAM-i tüübid, millel on tõesti tähtsust, JEDECi DDR-mälu, nagu DDR5 ja GDDR6. JEDECi viimaste aastate vähestest väljakutsujatest, nagu Inteli Optane, pole praktiliselt ükski õnnestunud. Isegi HBM-i, mis sai alguse SK Hynixi, Samsungi ja AMD vahelisest projektist, võttis JEDEC lõpuks kasutusele, jättes peaaegu kogu ökosüsteemi üsna lihtsustatuks ja killustatuks.

Miski ei kesta igavesti, eriti andmetöötluses, kuid näib, et DRAM on lähitulevikus üsna staatiline valdkond. Võib-olla on ruumi uut tüüpi mälu jaoks, mis on kohandatud konkreetsete rakenduste vajadustele, kuid on uskumatult ebatõenäoline, et näeme sellest olulisemat muutust. On palju tõenäolisem, et ettevõtted jätkavad DDR-mälu tootmist aastaid.