Cos'è la RAM?

Anche se molti componenti del computer vanno dal complicato all'esoterico, la RAM è forse uno dei più conosciuti. Dai meme sulla RAM dedicata all'esame dei requisiti di sistema per i videogiochi, molte persone (o forse anche la maggior parte delle persone) hanno sentito il termine alcune volte. Ma come con tutto l'hardware del computer, c'è molto da dire su cosa sia la RAM e cosa fa.

RAM: un tipo di memoria piccolo ma veloce per tutti i tipi di processori

La memoria ad accesso casuale (RAM) è una categoria molto ampia di archiviazione dei dati di memoria che dà priorità alle prestazioni rispetto alla capacità, ma non in modo estremo. Esistono due tipi principali di RAM: RAM dinamica (DRAM) e RAM statica (SRAM). Colloquialmente, le persone generalmente intendono DRAM quando dicono RAM, poiché SRAM è più comunemente chiamata cache. Mi concentrerò sulla DRAM qui, ma abbiamo a

spiegazione separata su SRAM/cache.

Per un computer sono necessari solo due componenti di base: un processore e una memoria. Ma all'inizio della storia dell'informatica, gli ingegneri si sono resi conto che i supporti di memorizzazione con molta capacità erano estremamente lenti e non consentivano al processore di funzionare a pieno regime. La RAM è stata creata come intermediario tra l'archiviazione permanente (come i dischi rigidi e le unità a stato solido) e il processore, con particolare attenzione alla velocità elevata e alla minore latenza. L'idea di base è quella di inserire nella RAM molti dati di cui avrai bisogno nel prossimo futuro, scambiando i dati dentro e fuori secondo necessità nel tempo.

Le caratteristiche principali che distinguono i diversi kit di RAM sono la velocità di clock, la larghezza di banda, la capacità e la latenza, ma in generale la RAM può specializzarsi solo in una o due di queste cose. I tipi di memoria a doppia velocità dati (o DDR) tendono ad avere velocità di clock molto elevate e capacità elevata, con l'ultima DDR5 standard a partire da 4.800 MHz con un massimo di 512 GB su un singolo stick, mentre DDR4 inizia a 2.133 MHz e ha solo fino a 128 GB per bastoncino. Tuttavia, ogni generazione di DDR aumenta la latenza e altri tipi di DRAM possono avere velocità di clock inferiori ma maggiore larghezza di banda.

Naturalmente, la RAM deve rinunciare a qualcosa per tutta la sua velocità. In primo luogo, è molto più costoso in termini di quantità di dati rispetto ai supporti di archiviazione permanenti. Oggi, 32 GB di RAM DDR5 costano circa $ 100, mentre puoi ottenere un SSD da 1 TB di fascia alta per $ 100. Inoltre, la RAM necessita di alimentazione continua per conservare i propri dati; altrimenti, smette semplicemente di esistere.

La RAM però non è divisa solo in DRAM e SRAM, poiché entrambe le categorie hanno le proprie sottocategorie. Il tipo principale di DRAM a cui teniamo è la SDRAM, o DRAM sincrona. Questa sottocategoria comprende tutti i tipi di RAM con DDR nel nome, come ad esempio Memoria DDR5 e DDR4 per CPU e sistemi informatici in generale e memoria GDDR6 per GPU. entrambi sono gestiti da JEDEC. La VRAM è anche una sottocategoria della RAM, ma non è una categoria tecnica come SDRAM e si riferisce semplicemente alla RAM creata per le GPU. La memoria a larghezza di banda elevata, o HBM, è una sorta di VRAM come GDDR6 ma non è SDRAM.

La gerarchia della memoria e la differenza tra DRAM e cache o SRAM

Esistono molti tipi diversi di memoria in un computer e la gerarchia della memoria può essere meglio riassunta con una piramide (come mostrato nell'immagine sopra). La CPU con la sua cache è in alto, la DRAM è al centro come memoria principale, e i dispositivi di archiviazione più permanenti come HDD, SSD e connessioni di rete sono in basso. Funziona in modo abbastanza semplice: i dati nella memoria permanente possono essere copiati nella DRAM, quindi la cache nella CPU può acquisire i dati dalla DRAM per un utilizzo immediato. Più si sale nella piramide, più le cose diventano veloci e piccole.

Forse ti starai chiedendo perché la cache o la SRAM non hanno semplicemente sostituito la DRAM poiché è molto più veloce e direttamente sulla CPU. Bene, la regola generale con la memoria è che più è veloce, più è costosa da produrre, per non parlare del fatto che anche i vincoli di dimensione sono un problema. La cache è molto costosa da produrre, soprattutto perché spesso si trova sullo stesso silicio del processore core e molte aziende desiderano che i propri processori si trovino sul nodo più costoso e all'avanguardia possibile. La cache occupa molto spazio e ciò rende la produzione costosa per i chip con molta cache.

C'è anche un'importante differenza tecnica tra DRAM e SRAM, e ha a che fare con il significato di "dinamico" e "statico" nei rispettivi acronimi. Mantenere accesa la DRAM in realtà non è sufficiente per conservare i dati; tutto ciò che è memorizzato nella DRAM deve essere costantemente aggiornato, quindi non va perso. La SRAM, tuttavia, può conservare i dati finché è accesa, ma questo vantaggio è anche uno dei motivi per cui è così costosa da produrre.

Cose da considerare quando si acquista RAM per PC e altri dispositivi

La maggior parte delle persone deve preoccuparsi solo della DRAM DDR, del tipo che acquisti per desktop, laptop e altri dispositivi. Ora che ho trattato tutti gli aspetti tecnici della RAM, è giunto il momento di rispondere ad alcune domande frequenti sull'acquisto e l'aggiornamento della RAM da utilizzare nei PC, in particolare nei PC da gioco.

"Di quanta RAM ho bisogno?" è una delle domande informatiche più frequenti di tutti i tempi e non c'è mai stata un'unica risposta corretta. Parte del problema è che i requisiti di memoria per il software aumentano nel tempo, quindi ciò che era buono anche cinque anni fa potrebbe non essere più sufficiente. Inoltre, ciò che fai con il tuo computer determinerà la quantità di RAM necessaria. In generale, 8 GB sono il minimo per eseguire senza problemi un PC Windows 10 o 11 e 16 GB ti daranno spazio di manovra per i giochi e altri carichi di lavoro intensivi. 32 GB e oltre sono destinati agli appassionati e agli utenti che lavorano con software creativo.

Poi ci sono aspetti legati alle prestazioni come frequenza e latenza. Frequenze più alte e latenze più basse sono entrambe positive per le prestazioni, ma è difficile migliorarle entrambe contemporaneamente. Idealmente, dovresti bilanciare queste due cose e considerare l'hardware con cui stai accoppiando la RAM. Abbiamo consigli per entrambi DDR4 E DDR5 che coprono tutte le migliori opzioni.

Un ultimo aspetto, spesso trascurato, da considerare sono i canali di memoria, che possono aumentare la larghezza di banda della memoria DDR quando si utilizza un certo numero di stick. La maggior parte delle piattaforme offre generalmente due, quattro o otto canali e se il sistema ha la stessa quantità di RAM dei canali (funzionerà anche il doppio), la larghezza di banda otterrà un notevole aumento. Per la maggior parte degli utenti, ciò significa installare due o quattro stick di memoria per attivare la memoria a doppio canale, che è ciò che ottieni su hardware non professionale. Sicuramente vuoi anche la memoria a doppio canale, poiché la modalità a canale singolo rovina le prestazioni praticamente in tutto, compresi i giochi. Ad esempio, se desideri 16 GB di RAM, è meglio acquistare due chiavette da 8 GB anziché una sola da 16 GB. Alcuni hardware professionali possono supportare anche la memoria quad-channel.

Il futuro sembra noioso per la DRAM

Sebbene diversi anni fa il campo fosse piuttosto affollato per le DRAM, oggi gli unici tipi di DRAM che contano davvero sono le memorie DDR di JEDEC, come DDR5 e GDDR6. Dei pochi sfidanti di JEDEC negli ultimi anni, come Optane di Intel, praticamente nessuno ha avuto successo. Persino HBM, iniziato come progetto tra SK Hynix, Samsung e AMD, è stato infine adottato da JEDEC, lasciando praticamente l'intero ecosistema abbastanza semplificato e non frammentato.

Niente dura per sempre, soprattutto nel settore informatico, ma sembra che la DRAM sarà un campo abbastanza statico per il prossimo futuro. Forse c'è spazio per nuovi tipi di memoria adattati alle esigenze di applicazioni specifiche, ma è incredibilmente improbabile che assisteremo a uno sconvolgimento più significativo di quello. È molto più probabile che le aziende continuino a produrre memorie DDR per anni.