Kas ir RAM?

Lai gan daudzi datoru komponenti ir no nedaudz sarežģītiem līdz ezotēriskiem, RAM, iespējams, ir viena no pazīstamākajām. No mēmiem par speciālo operatīvo atmiņu un beidzot ar videospēļu sistēmas prasību aplūkošanu, daudzi cilvēki (vai varbūt pat lielākā daļa cilvēku) ir dzirdējuši šo terminu dažas reizes. Taču, tāpat kā ar visu datoru aparatūru, arī RAM ir diezgan maz un ko tā dara.

RAM: maza, bet ātra atmiņa visu veidu procesoriem

Brīvpiekļuves atmiņa (RAM) ir ļoti plaša atmiņas datu krātuves kategorija, kas dod priekšroku veiktspējai, nevis ietilpībai, bet ne galējībām. Ir divi galvenie RAM veidi: dinamiskā RAM (DRAM) un statiskā RAM (SRAM). Sarunvalodā cilvēki parasti domā DRAM, kad viņi saka RAM, jo SRAM biežāk sauc par kešatmiņu. Šeit es koncentrēšos uz DRAM, taču mums ir a

atsevišķs paskaidrojums par SRAM/kešatmiņu.

Datoram jums ir nepieciešami tikai divi pamata komponenti: procesors un krātuve. Taču skaitļošanas vēstures sākumā inženieri saprata, ka datu nesēji ar lielu ietilpību ir ļoti lēni un neļāva procesoram darboties ar pilnu jaudu. RAM tika izveidota kā starpnieks starp pastāvīgo atmiņu (piemēram, cietajiem diskiem un cietvielu diskdziņiem) un procesoru, koncentrējoties uz ātru ātrumu un mazāku latentumu. Pamatideja ir tāda, ka jūs ievietojat daudz datu, kas jums tuvākajā nākotnē būs nepieciešami, laika gaitā mainot datus un pēc vajadzības.

Galvenās funkcijas, kas atšķir dažādus RAM komplektus, ir pulksteņa ātrums, joslas platums, jauda un latentums, taču parasti RAM var specializēties tikai vienā vai divās no šīm lietām. Divkāršā datu ātruma (vai DDR) atmiņas veidiem parasti ir ļoti augsts takts ātrums un liela ietilpība, izmantojot jaunāko DDR5. standarts, sākot no 4800 MHz ar līdz 512 GB vienā zibatmiņā, savukārt DDR4 sākas no 2133 MHz un ir tikai līdz 128 GB par kociņu. Tomēr katra DDR paaudze palielina latentumu, un cita veida DRAM var būt mazāks takts ātrums, bet lielāks joslas platums.

Protams, RAM ir jāatsakās no kaut kā visa ātruma dēļ. Pirmkārt, tas ir daudz dārgāks par datu apjomu nekā pastāvīgie datu nesēji. Šodien 32 GB DDR5 RAM maksā aptuveni 100 USD, savukārt augstākās klases 1 TB SSD var iegūt par 100 USD. Turklāt RAM ir nepieciešama nepārtraukta jauda, ​​lai saglabātu savus datus; pretējā gadījumā tas vienkārši pārstāj pastāvēt.

RAM gan nav sadalīta tikai DRAM un SRAM, jo abām kategorijām ir savas apakškategorijas. Galvenais DRAM veids, kas mums rūp, ir SDRAM jeb sinhronā DRAM. Šajā apakškategorijā ietilpst visa veida RAM ar DDR nosaukumā, piemēram, DDR5 un DDR4 atmiņa CPU un datorsistēmām kopumā un GDDR6 atmiņa GPU. abus uztur JEDEC. VRAM ir arī RAM apakškategorija, taču tā nav tehniska kategorija, piemēram, SDRAM, un tā vietā attiecas tikai uz RAM, kas paredzēta GPU. Liela joslas platuma atmiņa jeb HBM ir sava veida VRAM, piemēram, GDDR6, taču tā nav SDRAM.

Atmiņas hierarhija un tas, kā DRAM atšķiras no kešatmiņas vai SRAM

Datorā ir daudz dažādu atmiņas veidu, un atmiņas hierarhiju vislabāk var apkopot ar piramīdu (kā redzams attēlā iepriekš). Centrālais procesors ar kešatmiņu atrodas augšpusē, DRAM atrodas vidū kā galvenā atmiņa, un vairāk pastāvīgas atmiņas ierīces, piemēram, HDD, SSD un tīkla savienojumi, atrodas apakšā. Tas darbojas diezgan vienkārši: pastāvīgajā krātuvē esošos datus var pārkopēt uz DRAM, un pēc tam CPU kešatmiņa var iegūt datus no DRAM tūlītējai lietošanai. Jo augstāk jūs ejat pa piramīdu, jo ātrāk un mazākas lietas kļūst.

Jums varētu rasties jautājums, kāpēc kešatmiņa vai SRAM nav tikko pilnībā aizstājusi DRAM, jo tā ir tik daudz ātrāka un tieši CPU. Nu, vispārējais noteikums par atmiņu ir tāds, ka jo ātrāk tā ir, jo dārgāka ir tā izgatavošana, nemaz nerunājot par to, ka problēma ir arī izmēra ierobežojumi. Kešatmiņas izgatavošana ir ļoti dārga, jo īpaši tāpēc, ka tā bieži atrodas uz tā paša silīcija kā procesors kodoli, un daudzi uzņēmumi vēlas, lai viņu procesori būtu visdārgākajā, vismodernākajā mezglā iespējams. Kešatmiņa aizņem daudz vietas, un tas padara dārgu mikroshēmu ar lielu kešatmiņu ražošanu.

Pastāv arī viena būtiska tehniska atšķirība starp DRAM un SRAM, un tā ir saistīta ar to, ko nozīmē “dinamisks” un “statisks” to attiecīgajos akronīmos. Lai saglabātu datus, nepietiek ar to, ka DRAM ir ieslēgta strāva; viss, kas tiek glabāts DRAM, ir pastāvīgi jāatsvaidzina, lai tas netiktu pazaudēts. Tomēr SRAM var saglabāt datus tik ilgi, kamēr tas ir ieslēgts, taču šī priekšrocība ir arī daļa no iemesla, kāpēc tā ražošana ir tik dārga.

Lietas, kas jāņem vērā, pērkot RAM datoriem un citām ierīcēm

Lielākajai daļai cilvēku patiešām jāuztraucas tikai par DDR DRAM — tādu, kādu iegādājaties galddatoriem, klēpjdatoriem un citām ierīcēm. Tagad, kad esmu apskatījis visus RAM tehniskos aspektus, ir pienācis laiks atbildēt uz dažiem bieži uzdotajiem jautājumiem par RAM iegādi un jaunināšanu lietošanai personālajos datoros, īpaši spēļu datoros.

"Cik daudz RAM man vajag?" ir viens no visu laiku visbiežāk uzdotajiem jautājumiem par datoru, un nekad nav bijis vienas pareizas atbildes. Daļa no problēmas ir tā, ka programmatūras atmiņas prasības laika gaitā palielinās, tāpēc tas, kas bija labs pat pirms pieciem gadiem, var vairs nepietikt. Turklāt tas, ko darāt ar datoru, noteiks, cik daudz RAM jums būs nepieciešams. Vispārīgi runājot, 8 GB ir minimums, lai nevainojami darbotos Windows 10 vai 11 dators, un 16 GB ļaus jums pārvietoties spēlēm un citām intensīvām darba slodzēm. 32 GB un vairāk ir paredzēts entuziastiem un lietotājiem, kuri strādā ar radošu programmatūru.

Turklāt ir ar veiktspēju saistīti aspekti, piemēram, biežums un latentums. Augstākas frekvences un mazāks latentums ir labs veiktspējai, taču ir grūti uzlabot abus vienlaikus. Ideālā gadījumā vēlaties līdzsvarot šīs divas lietas un apsvērt aparatūru, ar kuru savienojat RAM. Mums ir ieteikumi abiem DDR4 un DDR5 kas aptver visas labākās iespējas.

Pēdējā un bieži vien aizmirstā lieta, kas jāņem vērā, ir atmiņas kanāli, kas var palielināt DDR atmiņas joslas platumu, izmantojot noteiktu skaitu nūju. Lielākā daļa platformu parasti piedāvā divus, četrus vai astoņus kanālus, un, ja sistēmai ir tāds pats RAM nūju daudzums kā kanāliem (darbosies arī dubultā), joslas platums iegūs labu stimulu. Lielākajai daļai lietotāju tas nozīmē divu vai četru atmiņas zibatmiņu instalēšanu, lai aktivizētu divkanālu atmiņu, ko iegūstat, izmantojot neprofesionālu aparatūru. Jūs noteikti vēlaties arī divu kanālu atmiņu, jo viena kanāla režīms sabojā veiktspēju gandrīz visās jomās, tostarp spēlēs. Piemēram, ja vēlaties 16 GB RAM, labāk ir iegādāties divus 8 GB atmiņas kartes, nevis vienu 16 GB. Daža profesionāla aparatūra var atbalstīt arī četru kanālu atmiņu.

DRAM nākotne izskatās garlaicīga

Lai gan pirms vairākiem gadiem lauks bija diezgan pārpildīts ar DRAM, šodien vienīgie DRAM veidi, kam patiešām ir nozīme, ir JEDEC DDR atmiņa, piemēram, DDR5 un GDDR6. No dažiem JEDEC pēdējo gadu izaicinājumiem, piemēram, Intel Optane, praktiski nevienam nav izdevies. Pat HBM, kas sākās kā projekts starp SK Hynix, Samsung un AMD, galu galā pieņēma JEDEC, atstājot gandrīz visu ekosistēmu diezgan vienkāršotu un nesadrumstalotu.

Nekas neturpinās mūžīgi, it īpaši skaitļošanā, taču izskatās, ka pārskatāmā nākotnē DRAM būs diezgan statisks lauks. Iespējams, ka ir vieta jauniem atmiņas veidiem, kas pielāgoti konkrētu lietojumprogrammu vajadzībām, taču ir ļoti maz ticams, ka mēs piedzīvosim nozīmīgāku satricinājumu. Ir daudz lielāka iespēja, ka uzņēmumi turpinās ražot DDR atmiņu gadiem ilgi.