מה זה זיכרון RAM?

למרות שרכיבי מחשב רבים נעים בין מעט מסובכים לאזוטריים, זיכרון RAM הוא אולי אחד הידועים ביותר. מממים על זיכרון RAM ייעודי ועד להסתכלות על דרישות מערכת למשחקי וידאו, הרבה אנשים (או אולי אפילו רוב האנשים) שמעו את המונח כמה פעמים. אבל כמו בכל חומרת המחשב, יש לא מעט מה זה RAM ומה הוא עושה.

זיכרון RAM: סוג קטן אך מהיר של זיכרון עבור כל מיני מעבדים

זיכרון גישה אקראית (RAM) הוא קטגוריה רחבה מאוד של אחסון נתוני זיכרון שמתעדף את הביצועים על פני הקיבולת, אך לא בצורה קיצונית. ישנם שני סוגים עיקריים של זיכרון RAM: זיכרון RAM דינמי (DRAM) וזיכרון RAM סטטי (SRAM). בדרך כלל, אנשים מתכוונים ל-DRAM כשהם אומרים RAM, מכיוון ש-SRAM נקרא בדרך כלל מטמון. אני אתמקד כאן ב-DRAM, אבל יש לנו הסבר נפרד על SRAM/מטמון.

עבור מחשב, אתה רק צריך שני רכיבים בסיסיים: מעבד ואחסון. אבל בתחילת ההיסטוריה של המחשוב, המהנדסים הבינו שמדיי אחסון עם הרבה קיבולת היו סופר איטיים ולא אפשרו למעבד לפעול בשעמום מלא. זיכרון RAM נוצר כמתווך בין אחסון קבוע (כמו כוננים קשיחים וכונני מצב מוצק) לבין המעבד, תוך התמקדות במהירות מהירה והשהייה נמוכה יותר. הרעיון הבסיסי הוא שאתה מכניס הרבה נתונים שתזדקק להם בעתיד הקרוב ב-RAM, תוך החלפת נתונים פנימה והחוצה לפי הצורך לאורך זמן.

המאפיינים העיקריים המייחדים ערכות שונות של זיכרון RAM הן מהירות שעון, רוחב פס, קיבולת והשהייה, אך באופן כללי, זיכרון RAM יכול להתמחות רק באחד או שניים מהדברים הללו. סוגי זיכרון כפול קצב נתונים (או DDR) נוטים להיות בעלי מהירויות שעון גבוהות מאוד וקיבולת גבוהה, עם ה-DDR5 העדכני ביותר סטנדרטי החל מ-4,800 מגה-הרץ עם עד 512 ג'יגה-בייט על מקל בודד, בעוד ש-DDR4 מתחיל ב-2,133 מגה-הרץ ויש לו רק עד 128 ג'יגה-בייט לכל מקל. עם זאת, כל דור של DDR מגדיל את זמן ההשהיה, ולסוגים אחרים של DRAM עשויים להיות מהירויות שעון נמוכות יותר אך רוחב פס רב יותר.

כמובן, זיכרון RAM חייב לוותר על משהו על כל המהירות שלו. ראשית, זה הרבה יותר יקר לכל כמות נתונים מאשר אמצעי אחסון קבועים. כיום, זיכרון RAM של 32GB של DDR5 עולה כ-$100, בעוד שאתה יכול להשיג SSD 1TB מוביל ב-$100. בנוסף, זיכרון RAM זקוק לכוח מתמשך כדי לשמור על הנתונים שלו; אחרת, זה פשוט מפסיק להתקיים.

זיכרון RAM אינו מחולק רק ל-DRAM ו-SRAM, מכיוון שלשתי הקטגוריות יש תת-קטגוריות משלהן. הסוג העיקרי של DRAM שאכפת לנו ממנו הוא SDRAM, או DRAM סינכרוני. תת-קטגוריה זו כוללת את כל סוגי ה-RAM עם DDR בשם, כגון זיכרון DDR5 ו-DDR4 עבור CPUs ומערכות מחשב בכלל, וזיכרון GDDR6 עבור GPUs. שניהם מתוחזקים על ידי JEDEC. VRAM היא גם תת-קטגוריה של זיכרון RAM, אבל זו לא קטגוריה טכנית כמו SDRAM, ובמקום זאת מתייחסת רק ל-RAM שמיועד למעבדי GPU. זיכרון רוחב פס גבוה, או HBM, הוא סוג של VRAM כמו GDDR6 אבל אינו SDRAM.

היררכיית הזיכרון וכיצד DRAM שונה ממטמון או SRAM

יש המון סוגים שונים של זיכרון במחשב, וניתן לסכם בצורה הטובה ביותר את היררכיית הזיכרון עם פירמידה (כפי שניתן לראות בתמונה למעלה). המעבד עם המטמון שלו נמצא בחלק העליון, DRAM נמצא באמצע כזיכרון ראשי, והתקני אחסון קבועים יותר כמו כונני HDD, SSD וחיבורי רשת נמצאים בתחתית. זה עובד די פשוט: ניתן להעתיק נתונים באחסון קבוע ל-DRAM, ואז המטמון במעבד יכול לתפוס נתונים מה-DRAM לשימוש מיידי. ככל שאתה עולה במעלה הפירמידה, הדברים נעשים מהר יותר וקטנים יותר.

אתה אולי תוהה מדוע מטמון או SRAM לא פשוט החליפו את ה-DRAM באופן מוחלט מכיוון שהוא כל כך מהיר יותר ונכון במעבד. ובכן, כלל האצבע הכללי עם זיכרון הוא שככל שהוא מהיר יותר, כך הוא יקר לייצור, שלא לדבר על כך שגם אילוצי גודל הם בעיה. מטמון יקר מאוד לייצור, במיוחד בגלל שהוא לרוב על אותו סיליקון כמו המעבד ליבות, והמון חברות רוצות שהמעבדים שלהן יהיו בצומת הכי יקר ומתקדם אפשרי. מטמון תופס הרבה מקום וזה מייקר את הייצור עבור שבבים עם הרבה מטמון.

יש גם הבדל טכני אחד עיקרי בין DRAM ל-SRAM, והוא קשור למשמעות של "דינמי" ו"סטטי" בראשי התיבות שלהם. שמירה על הכוח ב-DRAM למעשה לא מספיקה כדי לשמור את הנתונים; כל דבר המאוחסן ב-DRAM צריך להיות מרענן כל הזמן, כך שהוא לא הולך לאיבוד. עם זאת, SRAM יכול לשמור נתונים כל עוד הוא מופעל, אך יתרון זה הוא גם חלק מהסיבה לכך שהוא כל כך יקר לייצור.

דברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​רכישת זיכרון RAM עבור מחשבים אישיים והתקנים אחרים

רוב האנשים באמת צריכים לדאוג רק לגבי DDR DRAM, מהסוג שאתה קונה עבור מחשבים שולחניים, מחשבים ניידים והתקנים אחרים. כעת, לאחר שכיסיתי את כל ההיבטים הטכניים של זיכרון RAM, הגיע הזמן לענות על כמה שאלות נפוצות לגבי קנייה ושדרוג זיכרון RAM לשימוש במחשבים אישיים, במיוחד במחשבי גיימינג.

"כמה זיכרון RAM אני צריך?" היא אחת משאלות המחשב הנפוצות ביותר בכל הזמנים, ומעולם לא הייתה תשובה אחת נכונה. חלק מהבעיה הוא שדרישות הזיכרון לתוכנה עולות עם הזמן, כך שמה שהיה טוב אפילו לפני חמש שנים אולי לא יספיק יותר. בנוסף, מה שאתה עושה עם המחשב שלך יקבע כמה זיכרון RAM אתה צריך. באופן כללי, 8GB הוא המינימום להפעלת מחשב Windows 10 או 11 בצורה חלקה, ו-16GB יעניקו לכם מקום להתנועע למשחקים ולעומסי עבודה אינטנסיביים אחרים. 32GB ומעלה מיועד לחובבים ומשתמשים שעובדים עם תוכנות יצירתיות.

ואז יש היבטים הקשורים לביצועים כמו תדירות והשהייה. תדרים גבוהים יותר והשהייה נמוכה יותר טובים לביצועים, אבל קשה לשפר את שניהם בו זמנית. באופן אידיאלי, אתה רוצה לאזן את שני הדברים האלה ולשקול את החומרה שאיתה אתה מחבר את ה-RAM. יש לנו המלצות לשניהם DDR4 ו DDR5 המכסים את כל האפשרויות הטובות ביותר.

דבר אחד אחרון ולעתים קרובות מתעלם ממנו הוא ערוצי זיכרון, שיכולים להגביר את רוחב הפס של זיכרון DDR בעת שימוש במספר מסוים של מקלות. רוב הפלטפורמות מציעות בדרך כלל שניים, ארבעה או שמונה ערוצים, ואם למערכת יש אותה כמות של מקלות RAM כמו ערוצים (כפול גם יעבוד), רוחב הפס יקבל דחיפה יפה. עבור רוב המשתמשים, זה אומר התקנת שניים או ארבעה מקלות זיכרון כדי להפעיל זיכרון דו-ערוצי, וזה מה שאתה מקבל בחומרה לא מקצועית. אתה בהחלט רוצה גם זיכרון כפול, שכן מצב ערוץ יחיד הורס את הביצועים כמעט בכל דבר, כולל משחקים. לדוגמה, אם אתה רוצה 16GB של זיכרון RAM, עדיף לקנות שני מקלות 8GB במקום אחד בודד של 16GB. חלק מהחומרה המקצועית עשויה לתמוך גם בזיכרון מרובע ערוצים.

העתיד נראה משעמם עבור DRAM

למרות שהתחום היה די צפוף ב-DRAM לפני מספר שנים, כיום הסוגים היחידים של DRAM שבאמת חשובים הם זיכרון ה-DDR של JEDEC, כמו DDR5 ו-GDDR6. מבין המתמודדים הבודדים של JEDEC בשנים האחרונות, כמו Optane של אינטל, כמעט אף אחד לא הצליח. אפילו HBM, שהתחיל כפרויקט בין SK Hynix, Samsung ו-AMD, אומצה בסופו של דבר על ידי JEDEC, מה שהותיר פחות או יותר את כל המערכת האקולוגית מפושטת למדי וחסרת פרגמנט.

שום דבר לא נמשך לנצח, במיוחד בתחום המחשוב, אבל נראה ש-DRAM יהיה שדה סטטי למדי לעתיד הנראה לעין. אולי יש מקום לסוגים חדשים של זיכרון המותאמים לצרכים של יישומים ספציפיים, אבל זה מאוד לא סביר שנראה טלטלה משמעותית יותר מזה. סביר הרבה יותר שחברות ימשיכו לייצר זיכרון DDR במשך שנים.