Čo je RAM?

Hoci mnohé počítačové komponenty siahajú od trochu komplikovaných až po ezoterické, RAM je možno jednou z najznámejších. Od memov o vyhradenej pamäti RAM po pohľad na systémové požiadavky pre videohry, veľa ľudí (alebo možno dokonca väčšina ľudí) tento výraz už niekoľkokrát počulo. Ale ako pri všetkom počítačovom hardvéri, aj tu je dosť málo toho, čo je RAM a čo robí.

RAM: Malý, ale rýchly druh pamäte pre všetky druhy procesorov

Pamäť s náhodným prístupom (RAM) je veľmi široká kategória ukladania údajov do pamäte, ktorá uprednostňuje výkon pred kapacitou, ale nie extrémne. Existujú dva hlavné typy pamäte RAM: dynamická RAM (DRAM) a statická RAM (SRAM). Hovorovo ľudia vo všeobecnosti myslia DRAM, keď hovoria RAM, keďže SRAM sa častejšie nazýva cache. Zameriam sa tu na DRAM, ale máme

samostatný vysvetľovač na SRAM/cache.

Pre počítač potrebujete len dva základné komponenty: procesor a úložisko. Ale na začiatku histórie výpočtovej techniky si inžinieri uvedomili, že pamäťové médiá s veľkou kapacitou sú super pomalé a neumožňujú procesoru bežať naplno. RAM bola vytvorená ako prostredník medzi trvalým úložiskom (ako sú pevné disky a disky SSD) a procesorom so zameraním na rýchlu rýchlosť a nižšiu latenciu. Základnou myšlienkou je, že množstvo údajov, ktoré budete v blízkej budúcnosti potrebovať, vložíte do pamäte RAM, pričom v priebehu času budete údaje podľa potreby vymieňať.

Primárne vlastnosti, ktoré odlišujú rôzne súpravy RAM, sú rýchlosť hodín, šírka pásma, kapacita a latencia, ale vo všeobecnosti sa RAM môže špecializovať iba na jednu alebo dve z týchto vecí. Typy pamäte s dvojnásobnou dátovou rýchlosťou (alebo DDR) majú tendenciu mať veľmi vysoké rýchlosti hodín a vysokú kapacitu, s najnovšími DDR5 štandardne začínajúce na 4 800 MHz s až 512 GB na jednom kľúči, zatiaľ čo DDR4 začína na 2 133 MHz a má len do 128 GB na palicu. Každá generácia DDR však zvyšuje latenciu a iné druhy DRAM môžu mať nižšiu rýchlosť hodín, ale väčšiu šírku pásma.

Samozrejme, RAM sa musí niečo vzdať za celú svoju rýchlosť. Po prvé, je to oveľa drahšie na množstvo dát ako trvalé pamäťové médiá. Dnes stojí 32 GB DDR5 RAM asi 100 dolárov, zatiaľ čo špičkový 1TB SSD môžete získať za 100 dolárov. Okrem toho RAM potrebuje nepretržité napájanie, aby si zachovala svoje údaje; inak jednoducho prestane existovať.

RAM sa však nerozdeľuje len na DRAM a SRAM, pretože obe kategórie majú svoje vlastné podkategórie. Hlavný typ DRAM, o ktorý sa staráme, je SDRAM alebo synchrónna DRAM. Táto podkategória zahŕňa všetky druhy RAM s DDR v názve, ako napr Pamäť DDR5 a DDR4 pre CPU a počítačové systémy vo všeobecnosti a pamäť GDDR6 pre GPU. oboje spravuje JEDEC. VRAM je tiež podkategóriou RAM, ale nie je to technická kategória ako SDRAM a namiesto toho sa vzťahuje len na RAM, ktorá je vyrobená pre GPU. Pamäť s vysokou šírkou pásma alebo HBM je druh VRAM ako GDDR6, ale nie je to SDRAM.

Hierarchia pamäte a ako sa DRAM líši od vyrovnávacej pamäte alebo SRAM

V počítači je veľa rôznych druhov pamäte a hierarchiu pamäte možno najlepšie zhrnúť do pyramídy (ako je vidieť na obrázku vyššie). CPU s vyrovnávacou pamäťou je hore, DRAM je v strede ako hlavná pamäť a trvalejšie úložné zariadenia ako HDD, SSD a sieťové pripojenia sú dole. Funguje to celkom jednoducho: Údaje v trvalom úložisku je možné skopírovať do DRAM a potom môže vyrovnávacia pamäť v CPU získať údaje z DRAM na okamžité použitie. Čím vyššie stúpate po pyramíde, tým rýchlejšie a menšie sú veci.

Možno sa čudujete, prečo vyrovnávacia pamäť alebo SRAM jednoducho nenahradili DRAM, pretože sú oveľa rýchlejšie a priamo na CPU. No, všeobecné pravidlo s pamäťou je, že čím je rýchlejšia, tým drahšia je jej výroba, nehovoriac o tom, že problémom sú aj obmedzenia veľkosti. Cache je veľmi drahá na výrobu, najmä preto, že je často na tom istom kremíku ako procesor jadrá a veľa spoločností chce, aby ich procesory boli na najdrahšom a najnovšom uzle možné. Cache zaberá veľa miesta a to robí výrobu drahou pre čipy s množstvom cache.

Medzi DRAM a SRAM je tiež jeden hlavný technický rozdiel a súvisí s tým, čo znamená „dynamický“ a „statický“ v ich príslušných skratkách. Ponechanie zapnutého napájania v DRAM v skutočnosti nestačí na uchovanie údajov; všetko uložené v DRAM sa musí neustále obnovovať, takže sa to nestratí. SRAM si však môže uchovávať dáta, pokiaľ je zapnutý, no táto výhoda je tiež jedným z dôvodov, prečo je jeho výroba taká drahá.

Čo treba zvážiť pri nákupe pamäte RAM pre počítače a iné zariadenia

Väčšina ľudí sa naozaj musí starať len o DDR DRAM, typ, ktorý kupujete pre stolné počítače, notebooky a ďalšie zariadenia. Teraz, keď som pokryl všetky technické aspekty pamäte RAM, je čas odpovedať na niektoré často kladené otázky o kúpe a inovácii pamäte RAM na použitie v počítačoch, najmä v herných počítačoch.

"Koľko RAM potrebujem?" je jednou z najčastejšie kladených počítačových otázok všetkých čias a nikdy na ňu nebola jediná správna odpoveď. Časť problému spočíva v tom, že pamäťové nároky na softvér sa časom zvyšujú, takže to, čo bolo dobré ešte pred piatimi rokmi, už nemusí stačiť. Okrem toho to, čo robíte s počítačom, určí, koľko pamäte RAM potrebujete. Vo všeobecnosti je 8 GB minimom na plynulý chod počítača so systémom Windows 10 alebo 11 a 16 GB vám poskytne priestor na hranie a iné intenzívne pracovné zaťaženie. 32 GB a viac je pre nadšencov a používateľov, ktorí pracujú s kreatívnym softvérom.

Potom sú tu aspekty súvisiace s výkonom, ako je frekvencia a latencia. Vyššie frekvencie a nižšie latencie sú dobré pre výkon, ale je ťažké zlepšiť oboje súčasne. V ideálnom prípade chcete tieto dve veci vyvážiť a zvážiť hardvér, s ktorým RAM spárujete. Máme odporúčania pre obe DDR4 a DDR5 ktoré pokrývajú všetky najlepšie možnosti.

Jedna posledná a často prehliadaná vec, ktorú je potrebné zvážiť, sú pamäťové kanály, ktoré môžu zvýšiť šírku pásma pamäte DDR pri použití určitého počtu palíc. Väčšina platforiem vo všeobecnosti ponúka dva, štyri alebo osem kanálov a ak má systém rovnaké množstvo pamäte RAM ako kanály (funguje aj dvojitý), šírka pásma sa pekne zvýši. Pre väčšinu používateľov to znamená inštaláciu dvoch alebo štyroch pamätí na aktiváciu dvojkanálovej pamäte, čo získate na neprofesionálnom hardvéri. Určite chcete aj dvojkanálovú pamäť, pretože jednokanálový režim ničí výkon takmer vo všetkom, vrátane hier. Napríklad, ak chcete 16 GB RAM, je lepšie kúpiť dva 8 GB kľúče namiesto jedného 16 GB. Niektorý profesionálny hardvér môže podporovať aj štvorkanálovú pamäť.

Budúcnosť vyzerá pre DRAM nudne

Hoci pred niekoľkými rokmi bolo pole pre DRAM dosť preplnené, dnes jediné druhy DRAM, na ktorých skutočne záleží, sú pamäte DDR spoločnosti JEDEC, ako sú DDR5 a GDDR6. Z mála vyzývateľov JEDEC v posledných rokoch, ako napríklad Optane od Intelu, neuspel prakticky žiadny. Dokonca aj HBM, ktorý začal ako projekt medzi SK Hynix, Samsung a AMD, bol nakoniec prijatý JEDEC, takže celý ekosystém zostal dosť zjednodušený a nefragmentovaný.

Nič netrvá večne, najmä v oblasti výpočtovej techniky, ale zdá sa, že DRAM bude v dohľadnej budúcnosti pomerne statickým poľom. Možno je tu priestor pre nové typy pamäte prispôsobené potrebám špecifických aplikácií, ale je neuveriteľne nepravdepodobné, že uvidíme výraznejšie zmeny. Je oveľa pravdepodobnejšie, že spoločnosti budú vyrábať pamäte DDR roky.