Kaj je RAM?

Čeprav se številne računalniške komponente gibljejo od malo zapletenih do ezoteričnih, je RAM morda eden najbolj znanih. Od memov o namenskem RAM-u do pregledovanja sistemskih zahtev za videoigre, je veliko ljudi (ali morda celo večina ljudi) že nekajkrat slišalo za ta izraz. Toda kot pri vsej računalniški strojni opremi je tudi pri tem kar nekaj RAM-a in kaj počne.

RAM: majhen, a hiter pomnilnik za vse vrste procesorjev

Pomnilnik z naključnim dostopom (RAM) je zelo široka kategorija pomnilnika za shranjevanje podatkov, ki daje prednost zmogljivosti pred zmogljivostjo, vendar ne v skrajnosti. Obstajata dve glavni vrsti RAM-a: dinamični RAM (DRAM) in statični RAM (SRAM). Pogovorno ljudje na splošno mislijo na DRAM, ko rečejo RAM, saj se SRAM pogosteje imenuje predpomnilnik. Tukaj se bom osredotočil na DRAM, vendar imamo

ločen razlagalnik za SRAM/cache.

Za računalnik potrebujete samo dve osnovni komponenti: procesor in pomnilnik. Toda zgodaj v zgodovini računalništva so inženirji ugotovili, da so pomnilniški mediji z veliko zmogljivostjo izjemno počasni in procesorju ne dovoljujejo polnega delovanja. RAM je bil ustvarjen kot posrednik med trajnim pomnilnikom (kot so trdi diski in pogoni SSD) in procesorjem, s poudarkom na visoki hitrosti in nižji zakasnitvi. Osnovna ideja je, da veliko podatkov, ki jih boste potrebovali v bližnji prihodnosti, shranite v pomnilnik RAM, pri čemer jih po potrebi sčasoma izmenjujete.

Primarne lastnosti, po katerih se razlikujejo različni kompleti RAM-a, so takt, pasovna širina, zmogljivost in zakasnitev, vendar se lahko RAM na splošno specializira samo za eno ali dve od teh stvari. Vrste pomnilnika z dvojno podatkovno hitrostjo (ali DDR) imajo običajno zelo visoke hitrosti in veliko zmogljivost, pri najnovejšem DDR5 standard se začne pri 4.800 MHz z do 512 GB na eni ključki, medtem ko se DDR4 začne pri 2.133 MHz in ima samo do 128 GB na palico. Vendar pa vsaka generacija DDR poveča zakasnitev, druge vrste DRAM-a pa imajo lahko nižje takte, vendar večjo pasovno širino.

Seveda se mora RAM pri vsej svoji hitrosti nečemu odreči. Prvič, na količino podatkov je veliko dražji od trajnih medijev za shranjevanje. Danes 32 GB DDR5 RAM-a stane približno 100 USD, medtem ko lahko vrhunski 1TB SSD dobite za 100 USD. Poleg tega potrebuje RAM neprekinjeno napajanje, da obdrži podatke; sicer preprosto preneha obstajati.

RAM pa ni razdeljen samo na DRAM in SRAM, saj imata obe kategoriji svoje podkategorije. Glavna vrsta DRAM-a, ki nas zanima, je SDRAM ali sinhroni DRAM. Ta podkategorija vključuje vse vrste RAM-a z DDR v imenu, kot npr Pomnilnik DDR5 in DDR4 za CPE in računalniške sisteme na splošno ter pomnilnik GDDR6 za GPE. oba vzdržuje JEDEC. VRAM je tudi podkategorija RAM-a, vendar to ni tehnična kategorija, kot je SDRAM, temveč se nanaša samo na RAM, ki je narejen za GPE. Pomnilnik z visoko pasovno širino ali HBM je neke vrste VRAM, kot je GDDR6, vendar ni SDRAM.

Hierarhija pomnilnika in kako se DRAM razlikuje od predpomnilnika ali SRAM-a

V računalniku je veliko različnih vrst pomnilnika in hierarhijo pomnilnika je najbolje povzeti s piramido (kot je prikazano na zgornji sliki). CPE s predpomnilnikom je na vrhu, DRAM je na sredini kot glavni pomnilnik, trajnejše pomnilniške naprave, kot so trdi diski, SSD in omrežne povezave, pa so na dnu. Deluje precej preprosto: podatke v trajni shrambi je mogoče kopirati v DRAM, nato pa lahko predpomnilnik v CPE zgrabi podatke iz DRAM-a za takojšnjo uporabo. Višje kot se povzpnete po piramidi, hitreje in manjše so stvari.

Morda se sprašujete, zakaj predpomnilnik ali SRAM nista dokončno nadomestila DRAM-a, saj je veliko hitrejši in neposredno v CPE. No, splošno pravilo pri pomnilniku je, da hitrejši kot je, dražja je izdelava, da ne omenjam, da so problem tudi omejitve velikosti. Izdelava predpomnilnika je zelo draga, zlasti zato, ker je pogosto na istem siliciju kot procesor jeder in mnoga podjetja želijo, da so njihovi procesorji na najdražjem, najsodobnejšem vozlišču mogoče. Predpomnilnik zavzame veliko prostora, zaradi česar je proizvodnja draga za čipe z veliko predpomnilnika.

Obstaja tudi ena velika tehnična razlika med DRAM-om in SRAM-om, povezana pa je s tem, kaj pomenita "dinamično" in "statično" v njunih akronimih. Ohranjanje vklopljenega DRAM-a dejansko ni dovolj za ohranitev podatkov; vse, kar je shranjeno v DRAM-u, je treba nenehno osveževati, da se ne izgubi. SRAM pa lahko hrani podatke, dokler je vklopljen, vendar je ta prednost tudi del razloga, zakaj je tako draga za proizvodnjo.

Kaj morate upoštevati pri nakupu RAM-a za osebne računalnike in druge naprave

Večina ljudi mora v resnici skrbeti samo za DDR DRAM, tistega, ki ga kupite za namizne računalnike, prenosnike in druge naprave. Zdaj, ko sem zajel vse tehnične vidike RAM-a, je skrajni čas, da odgovorim na nekaj pogosto zastavljenih vprašanj o nakupu in nadgradnji RAM-a za uporabo v osebnih računalnikih, še posebej v igralnih računalnikih.

"Koliko RAM-a potrebujem?" je eno najpogosteje zastavljenih računalniških vprašanj vseh časov in nikoli ni bilo enega pravilnega odgovora. Del težave je, da se zahteve po pomnilniku za programsko opremo sčasoma povečajo, tako da tisto, kar je bilo dobro še pred petimi leti, morda ne bo več zadostovalo. Poleg tega bo od tega, kaj počnete z računalnikom, odvisno, koliko RAM-a potrebujete. Na splošno je 8 GB najmanj za nemoteno delovanje računalnika z operacijskim sistemom Windows 10 ali 11, 16 GB pa vam bo dalo prostor za premikanje pri igranju iger in drugih intenzivnih delovnih obremenitvah. 32 GB in več je za navdušence in uporabnike, ki delajo z ustvarjalno programsko opremo.

Potem so tu še vidiki, povezani z zmogljivostjo, kot sta frekvenca in zakasnitev. Višje frekvence in nižje zakasnitve so dobre za delovanje, vendar je težko izboljšati oboje hkrati. V idealnem primeru bi želeli uravnotežiti ti dve stvari in upoštevati strojno opremo, s katero združujete RAM. Za oba imamo priporočila DDR4 in DDR5 ki zajemajo vse najboljše možnosti.

Zadnja in pogosto spregledana stvar, ki jo je treba upoštevati, so pomnilniški kanali, ki lahko povečajo pasovno širino pomnilnika DDR pri uporabi določenega števila palic. Večina platform na splošno ponuja dva, štiri ali osem kanalov in če ima sistem enako količino pomnilnikov RAM kot kanalov (tudi dvojno bo delovalo), se bo pasovna širina lepo povečala. Za večino uporabnikov to pomeni namestitev dveh ali štirih pomnilniških palic, da aktivirajo dvokanalni pomnilnik, kar dobite na neprofesionalni strojni opremi. Vsekakor si želite tudi dvokanalni pomnilnik, saj enokanalni način uniči zmogljivost v skoraj vsem, vključno z igrami. Na primer, če želite 16 GB RAM-a, je bolje kupiti dva 8 GB ključa namesto enega 16 GB. Nekatera profesionalna strojna oprema lahko podpira tudi štirikanalni pomnilnik.

Prihodnost je za DRAM videti dolgočasna

Čeprav je bilo področje DRAM-a pred nekaj leti precej natrpano, so danes edine vrste DRAM-a, ki so resnično pomembne, JEDEC-ov pomnilnik DDR, kot sta DDR5 in GDDR6. Od redkih JEDEC-ovih izzivalcev v zadnjih letih, kot je Intelov Optane, skoraj nobenemu ni uspelo. Celo HBM, ki se je začel kot projekt med SK Hynix, Samsung in AMD, je na koncu sprejel JEDEC, tako da je skoraj celoten ekosistem ostal precej poenostavljen in nerazdrobljen.

Nič ne traja večno, zlasti v računalništvu, vendar se zdi, da bo DRAM v bližnji prihodnosti dokaj statično področje. Morda obstaja prostor za nove vrste pomnilnika, prilagojene potrebam posebnih aplikacij, vendar je neverjetno verjetno, da bomo videli pomembnejši pretres od tega. Veliko bolj verjetno je, da bodo podjetja še leta izdelovala pomnilnik DDR.