Kas yra avinų atmintis ir kaip ji veikia?

Kai mūsų kompiuteris lėtas, vienas iš pirmųjų dalykų, į kuriuos žiūrime, yra tai, ar turime pakankamai RAM atminties. Taip pat vienas iš reikalavimų, kuriuos paprastai turi visos programos, žaidimai ir operacinės sistemos, yra minimalus RAM kiekis. Kas iš tikrųjų yra RAM ir kam ji skirta? Visa tai ir dar daugiau pamatysime šiandien šiame straipsnyje.

Turinio rodyklė

Kas yra RAM

RAM (Random Access Memory) yra fizinis mūsų kompiuterio komponentas, paprastai įdiegiamas toje pačioje pagrindinėje plokštėje. RAM yra nuimamas ir gali būti plečiamas skirtingos talpos moduliais.

RAM atminties funkcija yra įkelti visas instrukcijas, kurios vykdomos procesoriuje. Šios instrukcijos yra iš operacinės sistemos, įvesties ir išvesties įrenginių, standžiųjų diskų ir visko, kas įdiegta kompiuteryje.

RAM atmintyje saugomi visi vykdomų programų duomenys ir instrukcijos, prieš juos vykdant, jie siunčiami iš atminties blokų. Tokiu būdu mes galime turėti visas mūsų vykdomas programas, jei sunkiai laukiate.

Jei RAM nėra, instrukcijos turėtų būti paimamos tiesiai iš standžiųjų diskų. Jie yra daug lėtesni nei ši laisvosios kreipties atmintis, todėl tai yra kritinis kompiuterio našumo komponentas.

Ji vadinama laisvosios kreipties atmintimi, nes ją galima perskaityti ir įrašyti į bet kurią savo atminties vietą, nepažeidžiant eilės prieigos tvarkos. Tai praktiškai neleidžia laukti intervalų prieigai prie informacijos.

Fiziniai RAM komponentai

Kalbant apie fizinius RAM atminties modulio komponentus, galime atskirti šias dalis:

Komponentinė plokštė

Būtent konstrukcija palaiko kitus komponentus ir elektros takus, kurie palaiko kiekvieną iš jų dalių.

Kiekviena iš šių plokščių sudaro RAM atminties modulį. Kiekvienas iš šių modulių turės tam tikrą atminties pajėgumą, atsižvelgiant į esamus rinkoje.

Atminties bankai

Jie yra fiziniai komponentai, atsakingi už įrašų saugojimą. Šie atminties bankai yra suformuoti integruotos grandinės mikroschemomis, kurias sudaro tranzistoriai ir kondensatoriai, sudarantys saugojimo ląsteles. Šie elementai leidžia jose kaupti informacijos bitus.

Kad informacija liktų tranzistorių viduje, juose periodiškai reikės elektros energijos. Štai kodėl išjungus kompiuterį ši atmintis visiškai tuščia.

Tai yra didelis skirtumas, pavyzdžiui, tarp RAM ir SSD atmintinių.

Norėdami sužinoti daugiau apie SSD diskus, galite perskaityti mūsų straipsnį, kuriame išsamiai paaiškinami geriausi modeliai ir jų charakteristikos:

Kiekvienas RAM modulis turi keletą iš šių atminties bankų, fiziškai atskirtų lustais. Tokiu būdu galima prieiti prie vieno iš jų informacijos, kol kitas yra pakraunamas ar iškraunamas.

Laikrodis

Sinchroninėse RAM atmintyse yra laikrodis, atsakingas už šių elementų skaitymo ir rašymo operacijų sinchronizavimą. Asinchroniniai prisiminimai neturi šio tipo integruoto elemento.

SPD lustas

SPD (Serial Presence Detect) lustas yra atsakingas už duomenų, susijusių su RAM atminties moduliu, saugojimą. Šie duomenys yra atminties dydis, prieigos laikas, greitis ir atminties tipas. Tokiu būdu kompiuteris sužinos, kokia RAM atmintis yra įdiegta viduje, patikrinant tai įjungiant.

Prijungimo magistralė

Ši magistralė, sudaryta iš elektrinių kontaktų, yra atsakinga už ryšį tarp atminties modulio ir pagrindinės plokštės. Šio elemento dėka atminties modulius turėsime atskirai nuo pagrindinės plokštės, taigi galėsime išplėsti atminties talpą naudodami naujus modulius.

RAM atminties modulių tipai

Pamatę skirtingus fizinius RAM atminties komponentus, mes taip pat turėsime žinoti, kokio tipo kapsules ar modulius jie montuoja. Šiuos modulius iš esmės sudaro komponentų plokštė ir sujungimo magistralė kartu su jų kontaktiniais kaiščiais. Be kita ko, tai yra labiausiai naudojami moduliai anksčiau ir dabar:

• RIMM: Šie moduliai sujungė RDRAM arba Rambus DRAM atmintines. Tada mes juos pamatysime. Šie moduliai turi 184 jungiamuosius kaiščius ir 16 bitų magistralę. SIMM: Šis formatas buvo naudojamas senesniuose kompiuteriuose. Turėsime 30 ir 60 kontaktinių modulių bei 16 ir 32 bitų duomenų magistralę. DIMM: toks formatas naudojamas DDR atmintims 1, 2, 3 ir 4 versijose. Duomenų magistralė yra 64 bitų ir gali turėti: 168 kaiščius SDR RAM, 184 DDR, 240 DDR2 ir DDR3 bei 288 - DDR4. SO-DIMM: tai bus konkretus nešiojamųjų kompiuterių DIMM formatas. FB-DIMM: DIMM formatas serveriams.

RAM technologijų tipai

Apskritai, yra arba egzistuoja dviejų rūšių RAM. Asinchroninis tipas, kuriame nėra laikrodžio sinchronizuoti su procesoriumi. Sinchroninio tipo įrenginiai, galintys palaikyti sinchronizaciją su procesoriumi, kad pasiektų ir saugotų juose informaciją. Pažiūrėkime, kurie egzistuoja kiekvieno tipo.

Asinchroniniai prisiminimai arba DRAM

Pirmieji DRAM (Dinamic RAM) arba dinaminės RAM atminties buvo asinchroninio tipo. Jis vadinamas DRAM dėl to, kad būdingas informacijos saugojimui atsitiktine tvarka ir dinamiškai. Jo tranzistoriaus ir kondensatoriaus struktūra reiškia, kad norint saugoti duomenis atminties elemente, periodiškai reikės maitinti kondensatorių.

Šie dinaminiai prisiminimai buvo asinchroninio tipo, todėl nebuvo elemento, galinčio sinchronizuoti procesoriaus dažnį su pačios atminties dažniu. Dėl šios priežasties buvo mažiau efektyvus šių dviejų elementų ryšys. Kai kurie asinchroniniai prisiminimai yra šie:

• FPM-RAM (greito puslapio režimo RAM): šie prisiminimai buvo naudojami pirmajam „Intel Pentium“. Jos dizainą sudarė galimybė siųsti vieną adresą ir mainais gauti kelis iš eilės adresus. Tai leidžia geriau reaguoti ir efektyviau, nes jums nereikia nuolat siųsti ir gauti atskirų adresų. EDO-RAM (išplėstinė duomenų išvesties RAM): Šis dizainas yra ankstesnio patobulinimas. Ankstesnis adresų stulpelis ne tik tuo pačiu metu gali priimti gretimus adresus, bet ir skaitomas, todėl nereikia laukti adresų, kai jis bus išsiųstas. BEDO-RAM („Burst Extended Data RAM“): patobulinęs EDO-RAM, ši atmintis galėjo pasiekti įvairias atminties vietas, norėdama perduoti duomenų kaupiklius („Burt“) kiekviename laikrodžio cikle procesoriui. Ši atmintis niekada nebuvo komercializuota.

Sinchroniniai arba SDRAM tipo prisiminimai

Skirtingai nuo ankstesnių, šis dinaminis RAM turi vidinį laikrodį, galintį sinchronizuoti jį su procesoriumi. Tokiu būdu žymiai pagerėja prieigos laikas ir ryšio tarp dviejų elementų efektyvumas. Šiuo metu visi mūsų kompiuteriai turi tokio tipo atmintį. Pažvelkime į skirtingų tipų sinchroninius prisiminimus.

„Rambus DRAM“ (RDRAM)

Šie prisiminimai yra visiškas asinchroninių DRAM atnaujinimas. Tai pagerino pralaidumas ir perdavimo dažnis. Jie buvo naudojami „Nintendo 64“ pultui. Šie prisiminimai buvo įmontuoti modulyje, pavadintame RIMM, ir pasiekė 1200 MHz dažnius ir 64 bitų žodžio plotį. Šiuo metu yra nebenaudojami

SDR SDRAM

Jie buvo tik dabartinio DDR SDRAM pirmtakai. Jie buvo pateikti DIMM tipo moduliuose. Jie turi galimybę prisijungti prie pagrindinės plokštės lizdų ir susideda iš 168 kontaktų. Šio tipo atmintis palaiko ne daugiau kaip 515 MB. Jie buvo naudojami „AMD Athlon“ procesoriuose ir „Pentium 2“ bei „3“

DDR SDRAM (dviguba duomenų perdavimo spartos SDRAM)

Tai yra RAM atmintinės, šiuo metu naudojamos mūsų kompiuteriuose, su skirtingais atnaujinimais. DDR atmintys leidžia perduoti informaciją dviem skirtingais kanalais tuo pačiu metu, tame pačiame laikrodžio cikle (dvigubi duomenys).

Inkapsuliaciją sudarė 184 kontaktų DIMM ir maksimali 1 GB talpa. DDR atmintį naudojo „AMD Athlon“, vėliau - „Pentium 4.“. Jo didžiausias laikrodžio dažnis buvo 500 MHz

DDR2 SDRAM

Dėl šios DDR RAM evoliucijos kiekviename laikrodžio cikle perduoti bitai buvo padvigubinti iki 4 (keturi perdavimai), du į priekį ir du atgal.

Inkapsuliacija yra 240 kontaktų DIMM tipas. Didžiausias jo laikrodžio dažnis yra 1200 MHz. DDR2 tipo lustų delsos trukmė (prieiga prie informacijos ir reakcijos laikas) padidėja, palyginti su DDR, todėl šiuo atžvilgiu sumažėja jų našumas. DDR2 atmintys nėra suderinamos su DDR, nes jos veikia esant kitai įtampai.

DDR3 SDRAM

Dar viena DDR standarto raida. Tokiu atveju energijos efektyvumas pagerėja dirbant žemesnei įtampai. Kapsulė vis dar yra 240 kontaktų DIMM tipo, o laikrodžio dažnis siekia iki 2666 MHz., Vieno atminties modulio talpa yra iki 16 GB.

Kaip ir per technologinį šuolį, šie DDR3 yra didesnio vėlavimo nei ankstesni atmintys ir nėra suderinami su ankstesnėmis versijomis.

DDR4 SDRAM

Kaip ir ankstesniais atvejais, jo reikšmingumas pagerėjo, atsižvelgiant į laikrodžio dažnį, nes jis gali pasiekti iki 4266 MHz. Kaip ir technologijos šuolio metu, šie DDR4 yra didesnės vėlavimo atminties nei ankstesni ir nesuderinami su išplėtimo lizdai senesnėms technologijoms.

DDR4 atmintyse yra 288 kontaktų moduliai.

Taikoma nomenklatūra

Turime atkreipti ypatingą dėmesį į nomenklatūrą, naudojamą dabartinėms DDR tipo RAM pavadinti. Tokiu būdu galime nustatyti, kokią atmintį perkame ir kaip dažnai ją turime.

Pirmiausia turėsime laisvą atminties talpą, o po to „DDR (x) - (dažnis) PC (x) - (duomenų perdavimo sparta). Pvz.:

2 GB DDR2-1066 PC2-8500: mes susiduriame su 2 GB DDR2 tipo RAM moduliu, kuris veikia 1066 MHz dažniu ir 8500 MB / s perdavimo greičiu.

Operacija RAM atmintyje

Norėdami žinoti, kaip veikia RAM atmintis, pirmiausia turėsime pamatyti, kaip ji fiziškai bendrauja su procesoriumi. Jei atsižvelgsime į RAM atminties hierarchinę tvarką, tai yra tiksliai kitame procesoriaus talpyklos lygyje.

Yra trijų tipų signalai, kuriuos turi valdyti RAM valdiklis, duomenų signalai, kreipimosi signalai ir valdymo signalai. Šie signalai daugiausia sklinda duomenų ir adresų magistralėse bei kitose valdymo linijose. Pažvelkime į kiekvieną iš jų.

Duomenų magistralė

Ši linija yra atsakinga už informacijos nešimą iš atminties valdiklio į procesorių ir kitus lustus, kuriems jos reikia.

Šie duomenys yra sugrupuoti į 32 arba 64 bitų elementus. Atsižvelgiant į procesoriaus bitų plotį, jei procesorius yra 64, duomenys bus sugrupuoti į 64 bitų blokus.

Adresų autobusas

Ši eilutė yra atsakinga už atminties adresų, kuriuose yra duomenys, gabenimą. Ši magistralė nepriklauso nuo sistemos adresų magistralės. Šios linijos magistralės plotis bus RAM ir procesoriaus plotis, šiuo metu 64 bitai. Adresų magistralė yra fiziškai sujungta su procesoriumi ir RAM.

Valdymo autobusas

Šioje magistralėje keliaus valdymo signalai, tokie kaip Vdd galios signalai, Skaitymo (RD) arba Rašymo (RW) signalai, Laikrodžio signalas (Laikrodis) ir Atstatyti signalą (Atstatyti).

Dviejų kanalų valdymas

Dviejų kanalų technologija leidžia padidinti įrangos našumą dėl to, kad bus galima vienu metu pasiekti du skirtingus atminties modulius. Kai aktyvuota dviejų kanalų konfigūracija, bus galima pasiekti 128 bitų plėtinio blokus, o ne įprastą 64. Tai ypač pastebima, kai mes naudojame vaizdo plokštės, integruotas į pagrindinę plokštę, nes tokiu atveju dalis RAM yra dalijama naudojimui su šia vaizdo plokštė.

Norint įdiegti šią technologiją, reikės papildomo atminties valdiklio, esančio pagrindinės plokštės šiaurinio tilto mikroschemų rinkinyje. Kad dvigubas kanalas būtų efektyvus, atminties moduliai turi būti to paties tipo, turėti vienodą talpą ir greitį. Ir jis turi būti įdiegtas į lizdus, ​​nurodytus pagrindinėje plokštėje (paprastai 1-3 ir 2-4 poros). Nors nesijaudinkite, nes net jei jie bus skirtingi prisiminimai, jie taip pat galės dirbti Dual Channel

Šiuo metu šią technologiją taip pat galime rasti naudodami trigubą ar net keturgubą kanalą su naujosiomis DDR4 atmintimis.

RAM atminties instrukcijų ciklas

Veikimo schema pavaizduota dviem dviejų kanalų atmintimis. Tam mes turėsime 128 bitų duomenų magistralę, 64 bitus kiekvienam duomenų, esančių kiekviename iš dviejų modulių, duomenims. Be to, turėsime centrinį procesorių su dviem atminties valdikliais CM1 ir CM2

Viena 64 bitų duomenų magistralė bus prijungta prie CM1, kita - prie CM2. Tam, kad 64 bitų CPU veiktų su dviem duomenų blokais, jis paskirstys juos dviem laikrodžio ciklais.

Adresų magistralėje bus duomenų, kurių procesoriui reikia bet kuriuo metu, atminties adresas. Šis adresas bus tiek iš 1 modulio, tiek iš 2 modulio langelių.

Centrinis procesorius nori nuskaityti duomenis iš 2 atminties vietos

Centrinis procesorius nori nuskaityti duomenis iš 2 atminties vietos. Šis adresas atitinka dvi ląsteles, esančias dviejuose dviejų kanalų RAM atminties moduliuose.

Kadangi mes norime nuskaityti duomenis iš atminties, valdymo magistralė suaktyvins skaitymo kabelį (RD), kad atmintis žinotų, kad centrinis procesorius nori nuskaityti tuos duomenis.

Tuo pačiu metu atminties magistralė siųs tą atminties adresą į RAM, visa tai sinchronizuos laikrodis (CLK).

Atmintis jau yra gavusi užklausą iš procesoriaus, dabar po kelių ciklų ji paruoš duomenis iš abiejų modulių, kad galėtų juos perduoti per duomenų magistralę. Mes sakome keletą ciklų vėliau, nes dėl RAM vėlavimo procesas nėra greitas.

128 bitai duomenų iš RAM bus siunčiami per duomenų magistralę, 64 bitų blokas vienai magistralės daliai ir 64 bitų blokas kitai daliai.

Dabar visi šie blokai pasieks atminties valdiklius CM1 ir CM2, o per du laikrodžio ciklus CPU juos apdoros.

Skaitymo ciklas bus baigtas. Rašymo veiksmas bus visiškai tas pats, tačiau aktyvinant valdymo magistralės RW laidą

Kaip sužinoti, ar tinka RAM

Norėdami sužinoti, ar RAM našumas yra geras, ar blogas, turėsime pažvelgti į tam tikrus jo aspektus.

• Gamybos technologija: svarbiausia bus žinoti, kokia technologija įgyvendina RAM atmintį. Be to, tai turi būti tas pats, kuris palaiko pagrindinę plokštę. Pvz., Jei tai yra DDR4 ar DDR3 ir kt. Dydis: Kitas pagrindinis aspektas yra saugojimo talpa. Kuo daugiau, tuo geriau, ypač jei savo įrangą naudosime žaidimams ar labai sunkioms programoms, mums reikės didelės talpos RAM, 8, 16, 32 GB ir pan. Kurio kanalo plokštės talpa: Kitas aspektas, į kurį reikia atsižvelgti, jei plokštė leidžia naudoti dvigubą kanalą. Jei taip, ir, pavyzdžiui, mes norime įdiegti 16 GB operatyviosios atminties, geriausia yra nusipirkti du po 8 GB kiekvieno modulio ir įdiegti juos dviem kanalais, prieš diegiant tik vieną iš 16 GB. Vėlavimas: Vėlavimas yra laikas, per kurį atminties reikia atlikti duomenų paieškos ir rašymo procesą. Kuo šis laikas mažesnis, tuo geriau, nors jį taip pat reikės įvertinti su kitais aspektais, tokiais kaip perdavimo pajėgumas ir dažnis. Pvz., DDR 4 atmintys yra labai vėluojančios, tačiau jas neutralizuoja aukštas dažnis ir duomenų perdavimas. Dažnis: yra greitis, kuriuo veikia atmintis. Kuo daugiau, tuo geriau.

Galbūt jus taip pat domina:

Tai baigiasi mūsų straipsniu apie tai, kas yra RAM ir kaip ji veikia, tikimės, kad jums patiko. Jei turite klausimų ar norite ką nors išsiaiškinti, tiesiog palikite tai komentaruose.