Mi a ram memória és hogyan működik?

Amikor a számítógépünk lassú, az egyik első dolog, amelyet megvizsgálunk, az, hogy van-e elég RAM memória. Ezenkívül az összes követelmény, amely általában minden programnak, játéknak és operációs rendszernek megvan, a minimális RAM memória. Mi az a RAM valójában és mi az? Mindezt és még ma is láthatjuk ebben a cikkben.

Tartalom index

Mi az a RAM?

A RAM (Random Access Memory) a számítógépünk fizikai összetevője, általában ugyanazon az alaplapon telepítve. A RAM eltávolítható és különféle kapacitásokkal bővíthető.

A RAM memória funkciója az összes utasítás betöltése a processzorba. Ezek az utasítások az operációs rendszerből, a bemeneti és kimeneti eszközökből, a merevlemezekből és a számítógépre telepített összes fájlból származnak.

A RAM memóriában a futó programok összes adatát és utasítását tárolják, ezeket a tároló egységekről küldik meg a végrehajtásuk előtt. Ily módon minden futtatható program elérhető lesz, ha alig vár.

Ha nem létezik RAM, az utasításokat közvetlenül a merevlemezektől kell átvenni, és ezek sokkal lassabbak, mint ez a véletlen hozzáférésű memória, ezért kritikus eleme a számítógép teljesítményének.

Szabályos hozzáférésű memóriának nevezzük, mert olvasható és írható bármely memóriahelyére anélkül, hogy tiszteletben kellene tartania a hozzáférés sorrendjét. Ez gyakorlatilag nem teszi lehetővé az információhoz való várakozási időközöket.

A RAM fizikai összetevői

A RAM memória modul fizikai összetevőit illetően a következő részeket különböztethetjük meg:

Alkatrészlemez

Ez a szerkezet támogatja a többi alkatrészt és az elektromos sávokat, amelyek kommunikálnak ezek mindegyik részével.

A táblák mindegyike RAM memória modult alkot. Ezeknek a moduloknak a piacon meglévőkhöz hasonló memóriakapacitása lesz.

Memória bankok

Ezek a nyilvántartások tárolásáért felelõs fizikai elemek. Ezeket a memóriabankokat integrált áramköri chipek képezik, amelyeket tranzisztorok és kondenzátorok alkotnak, amelyek tároló cellákat képeznek. Ezek az elemek lehetővé teszik az információk bitjeinek tárolását bennük.

Annak érdekében, hogy az információ a tranzisztorokon belül maradjon, rendszeres elektromos ellátásra lesz szükség bennük. Ez az oka annak, hogy amikor kikapcsoljuk a számítógépet, ez a memória teljesen üres.

Ez a nagy különbség például a RAM és az SSD tárolóegységek között.

Ha többet szeretne tudni az SSD meghajtókról, látogasson el a cikkünkre, ahol a legjobb modelleket és azok jellemzőit ismerteti részletesen:

Minden RAM-modulnak több ilyen memóriabankja van, amelyeket fizikailag elválasztanak chipek. Ilyen módon hozzáférhet az egyikük információihoz, míg a másik be van töltve vagy kirakodva.

karóra

A szinkron RAM memóriáknak van egy órája, amely felelős ezen elemek olvasási és írási műveleteinek szinkronizálásáért. Az aszinkron memóriában nincs ilyen típusú integrált elem.

SPD chip

Az SPD (Serial Presence Detect) chip felelős a RAM memória modulhoz kapcsolódó adatok tárolásáért. Ezek az adatok a memória mérete, a hozzáférési idő, a sebesség és a memória típusa. Ily módon a számítógép meg fogja tudni, hogy milyen RAM memória van telepítve a belső részre, ha ellenőrzi ezt a bekapcsolás során.

Csatlakozó busz

Ez az elektromos érintkezőkből álló busz felelős a memória modul és az alaplap közötti kommunikáció biztosításáért. Ennek az elemnek köszönhetően külön memóriamodulok lesznek az alaplaptól, így új memóriákkal bővíthetjük a memóriakapacitást.

A RAM memória modulok típusai

Miután megismertük a RAM memória különböző fizikai elemeit, meg kell ismernünk a beillesztett kapcsolatok típusát vagy moduljait is. Ezeket a modulokat alapvetően az alkatrészlap és a csatlakozó busz alkotja, azok érintkezőivel. Többek között ezek a leggyakrabban használt modulok korábban és most:

• RIMM: Ezek a modulok RDRAM vagy Rambus DRAM memóriákat rögzítettek. Akkor meglátjuk őket. Ezeknek a moduloknak 184 csatlakozótű és 16 bites busza van. SIMM: Ezt a formátumot a régebbi számítógépek használják. 30 és 60 kontaktmodul, valamint 16 és 32 bites adat buszunk lesz. DIMM: ez az a formátum, amelyet jelenleg a DDR memóriákhoz használnak az 1., 2., 3. és 4. verzióban. Az adat busz 64 bites, és rendelkezik: 168 érintkezővel SDR RAM-hoz, 184 DDR-hez, 240-hez DDR2 és DDR3 és 288 a DDR4 számára. SO-DIMM: ez lesz a hordozható számítógépek speciális DIMM formátuma. FB-DIMM: DIMM formátum a szerverek számára.

A RAM technológiák típusai

Általában kétféle RAM létezik vagy létezik. Aszinkron típusú, amelynek nincs órája a szinkronizáláshoz a processzorral. És azok a szinkron típusúak, amelyek képesek fenntartani a szinkronizálást a processzorral, hogy hatékonyságot és eredményességet érjenek el az információk tárolása és tárolása terén. Lássuk, melyek léteznek az egyes típusoknál.

Aszinkron memória vagy DRAM

Az első DRAM (dinamikus RAM) vagy dinamikus RAM memória aszinkron típusú volt. DRAM-nak hívják, mert jellemzője az információk véletlenszerű és dinamikus tárolása. A tranzisztor és a kondenzátor felépítése azt jelenti, hogy ahhoz, hogy az adatokat memóriacellán belül tárolhassák, a kondenzátort rendszeresen be kell táplálni.

Ezek a dinamikus memóriák aszinkron típusúak voltak, tehát nem volt olyan elem, amely képes a processzor frekvenciáját és a memória frekvenciáját szinkronizálni. Ennek eredményeként kevésbé volt hatékony a kommunikáció e két elem között. Néhány aszinkron memória a következő:

• FPM-RAM (gyors oldal módú RAM): Ezeket az emlékeket az első Intel Pentiumhoz használták. Tervezése az volt, hogy egyetlen címet lehetett küldeni, és cserébe megkaphattam ezeket a egymást követőket. Ez lehetővé teszi a jobb reagálást és a hatékonyságot, mivel nem kell folyamatosan egyedi címeket küldenie és fogadnia. EDO-RAM (Extended Data Output RAM): Ez a kialakítás az előző javítása. Amellett, hogy egyidejűleg képes szomszédos címeket egyidejűleg fogadni, az előző címsor is olvasásra kerül, tehát nem kell várni a címeket, amikor a címet elküldik. BEDO-RAM (Burst Extended Data RAM): Az EDO-RAM továbbfejlesztése révén ez a memória különféle memóriahelyeket tudott elérni, hogy minden egyes órajel-ciklusban adatcsomagokat (Burt) küldjön a processzornak. Ez az emlék soha nem került forgalomba.

Szinkron vagy SDRAM típusú memóriák

Az előzőktől eltérően, ennek a dinamikus RAM-nak van egy belső órája, amely képes szinkronizálni a processzorral. Ily módon jelentősen javul a hozzáférési idő és a kommunikáció hatékonysága a két elem között. Jelenleg minden számítógépünk rendelkezik ilyen típusú memóriával. Nézzük meg a szinkron emlékek különféle típusait.

Rambus DRAM (RDRAM)

Ezek az emlékek az aszinkron DRAM-ok teljes átalakítása. Javította ezt mind a sávszélesség, mind az átviteli frekvencia szempontjából. A Nintendo 64 konzolhoz használták őket, ezeket a memóriákat a RIMM nevű modulba illesztették, és elérték az 1200 MHz frekvenciát és egy 64 bites szószélességet. Jelenleg elavult

SDR SDRAM

Csak a jelenlegi DDR SDRAM elődei. Ezeket DIMM típusú modulokban mutatták be. Ezek 168 érintkezőből állnak, hogy csatlakozhassanak az alaplap nyílásaihoz. Az ilyen típusú memória maximális mérete 515 MB. Használta őket az AMD Athlon processzorokban, valamint a Pentium 2 és 3-ban

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

Ezek a számítógépünkben jelenleg használt RAM-memóriák, különböző frissítésekkel. A DDR memóriák lehetővé teszik az információk továbbítását két különböző csatornán keresztül egyidejűleg, ugyanabban az óraciklusban (kettős adat).

A kapszula egy 184 pólusú DIMM-ből áll, és maximális kapacitása 1 GB volt. A DDR memóriákat az AMD Athlon és később a Pentium 4 használta. A maximális órajel-frekvencia 500 MHz volt

DDR2 SDRAM

A DDR RAM ezen fejlődésén keresztül az egyes óraciklusokban átvitt biteket 4-re (négy átvitel) kétszeresére dupláztuk, két előre és kettőt a visszatéréshez.

A beágyazás egy 240 tűs DIMM típusú. A maximális órajel-frekvenciája 1200 MHz. A DDR2 típusú chipek késése (információhoz való hozzáférés és válaszidő) növekszik a DDR-hez képest, tehát ebben a tekintetben csökkenti azok teljesítményét. A DDR2 memóriák nem kompatibilisek a telepítéssel a DDR memóriákkal, mert más feszültséggel működnek.

DDR3 SDRAM

A DDR-szabvány újabb fejlődése. Ebben az esetben az alacsonyabb feszültséggel végzett munka javítja az energiahatékonyságot. A beágyazás továbbra is egy 240 tűs DIMM típusú, az órafrekvencia 2666 MHz-ig megy, az egy memóriamodul kapacitása pedig legfeljebb 16 GB.

Mint a technológiai ugrásnál is, ezek a DDR3 memóriák nagyobb késleltetéssel bírnak, mint az előzőek, és a korábbi verziókkal történő telepítéskor nem kompatibilisek.

DDR4 SDRAM

Mint az előző esetekben is, jelentős javulást mutat az órafrekvencia szempontjából, elérve a 4266 MHz-t is. Mint a technológiai ugráshoz hasonlóan, ezek a DDR4 olyan memóriák is, amelyeknek a késése nagyobb, mint az előzőekben, és nem kompatibilisek a bővítőhelyek régebbi technológiákhoz.

A DDR4 memóriák 288 pólusú modulokat tartalmaznak.

Használt nómenklatúra

Különös figyelmet kell fordítanunk a jelenlegi DDR-típusú RAM-ok megnevezésére használt nómenklatúrára. Ily módon meg tudjuk határozni, hogy milyen memóriát vásárolunk, és milyen gyakran.

Először a rendelkezésére álló memóriakapacitást, majd a "DDR (x) - (frekvencia) PC (x) - (adatátviteli sebességet) követi. Például:

2 GB-os DDR2-1066 PC2-8500: egy 2 GB-os DDR2 típusú RAM-modullal van szó, amely 1066 MHz frekvencián működik és 8500 MB / s átviteli sebességgel rendelkezik.

RAM memória működése

Ahhoz, hogy megismerjük a RAM memória működését, először látnunk kell, hogy fizikailag hogyan kommunikál a processzorral. Ha figyelembe vesszük a RAM memória hierarchikus sorrendjét, akkor pontosan a processzor gyorsítótárának a következő szintjén helyezkedik el.

Háromféle jel van, amelyeket a RAM-vezérlőnek kezelnie kell: adatjelek, címzési és vezérlőjelek. Ezek a jelek elsősorban az adat- és címbuszokon és más vezérlővonalakon keringnek. Nézzük meg mindegyiket.

Adatbusz

Ez a vonal felelős az információk továbbításáért a memóriavezérlőtől a processzorig és a többi chipre, amelyre szükség van.

Ezek az adatok 32 vagy 64 bites elemekre vannak csoportosítva. A processzor bitszélességétől függően, ha a processzor 64, az adatokat 64 bites blokkokba kell csoportosítani.

Cím busz

Ez a sor felel az adatokat tartalmazó memória címek szállításáért. Ez a busz független a rendszer címbuszától. Ennek a vonalnak a buszszélessége megegyezik a RAM és a processzor szélességével, jelenleg 64 bit. A cím busz fizikailag kapcsolódik a processzorhoz és a RAM-hoz.

Vezérlő busz

A vezérlőjelek, például a Vdd tápellátás jelek, az Olvasás (RD) vagy az Írás (RW) jelek, az Órajel (Óra) és az Alapjel visszaállítása (Visszaállítás) ezen a buszon haladnak.

Kétcsatornás működtetés

A kétcsatornás technológia lehetővé teszi a berendezés teljesítményének növelését, köszönhetően annak, hogy két különböző memóriamodulhoz egyidejűleg hozzáférhetünk. Ha a kétcsatornás konfiguráció aktív, akkor a tipikus 64 helyett 128 bites kiterjesztésű blokkokat lehet elérni. Ez különösen akkor észlelhető, ha az alaplapba integrált grafikus kártyákat használunk, mivel ebben az esetben a RAM memória egy részét megosztják ezzel a grafikus kártyával.

Ennek a technológiának a megvalósításához további memóriavezérlőre van szükség, amely az alaplap északi hídjának chipsetjében található. A kétcsatornás hatékonyság érdekében a memóriamoduloknak azonos típusúaknak kell lenniük, azonos kapacitással és sebességgel. És az alaplapon feltüntetett résekbe kell telepíteni (általában 1-3 és 2-4 pár). Annak ellenére, hogy ne aggódjon, mert még ha eltérő emlékek is, képesek lesznek a Dual Channel csatornán is dolgozni

Jelenleg ezt a technológiát is megtalálhatjuk hármas vagy akár négyszeres csatornán keresztül az új DDR4 memóriákkal.

RAM memória utasítás ciklus

Az operációs sémát két kétcsatornás memória képviseli. Ehhez rendelkezünk egy 128 bites adat busszal, 64 bit minden adatmal, mindkét modulban. Ezen felül lesz egy CPU két CM1 és CM2 memóriavezérlővel

Az egyik 64 bites adatbusz a CM1-hez, a másik a CM2-hez lesz csatlakoztatva. Annak érdekében, hogy a 64 bites CPU két adatblokkkal működjön, akkor két óraciklusra elosztja azokat.

A címsín tartalmazza az adat memóriacímét, amelyre a processzornak bármikor szüksége van. Ez a cím mind az 1., mind a 2. modul celláiból származik.

A CPU adatokat akar olvasni a 2. memóriahelyről

A CPU ki akarja olvasni az adatokat a 2. memória helyről. Ez a cím két cellának felel meg, amelyek két kétcsatornás RAM memória modulban helyezkednek el.

Mivel azt akarjuk, hogy az adatokat olvassa be a memóriából, a vezérlő busz aktiválja az olvasó kábelt (RD), hogy a memória tudja, hogy a CPU ezeket az adatokat olvassa.

Ezzel egyidejűleg a memória busz elküldi ezt a memória címet a RAM-ra, amelyet az összes óra szinkronizál (CLK)

A memória már megkapta a processzor kérését, néhány perccel később előkészíti mindkét modul adatait, hogy az adatbuszon keresztül továbbítsa azokat. Néhány ciklust később mondunk el, mert a RAM késése miatt a folyamat nem válik azonnal.

A RAMbõl származó 128 bites adatot az adatbuszon keresztül továbbítják, a busz egyik részén egy 64 bites blokkot, a másik részen pedig a 64 bites blokkot.

Ezen blokkok mindegyike eléri a CM1 és CM2 memóriavezérlőket, és két órajel-ciklusban a CPU feldolgozza őket.

Az olvasási ciklusnak vége lesz. Az írási művelet elvégzéséhez pontosan ugyanaz lesz, de aktiválja a vezérlő busz RW kábelét

Hogyan lehet megtudni, hogy jó-e a RAM

Annak megismerése érdekében, hogy a RAM jó vagy rossz teljesítményt nyújt-e, meg kell vizsgálnunk annak bizonyos aspektusait.

• Gyártási technológia: a legfontosabb az, hogy tudjuk, melyik technológia valósítja meg a RAM memóriát. Ezenkívül ennek meg kell egyeznie azzal, amely támogatja az alaplapot. Például, ha DDR4 vagy DDR3 stb. Méret: Egy másik fő szempont a tárolási kapacitás. Minél több, annál jobb, főleg ha játékunkhoz vagy nagyon nehéz programokhoz használjuk felszereléseinket, nagy kapacitású RAM-ra, 8, 16, 32 GB-ra van szükségünk stb. A tábla kapacitása melyik csatornára: Egy másik szempont, amelyet figyelembe kell venni, ha a kártya engedélyezi a kettős csatornát. Ha igen, és például 16 GB RAM-ot akarunk telepíteni, a legjobb dolog az, ha megvásárolunk két 8 GB-os modult, és kétcsatornás telepítjük őket, mielőtt a 16 GB-ból csak egyet telepítenénk. Latencia: A latencia az az idő, amely a memóriának az adatkeresési és -írási folyamathoz szükséges. Minél alacsonyabb ez az idő, annál jobb, bár ezt más szempontokkal, például az átviteli kapacitással és a frekvenciával is ki kell mérlegelni. A DDR 4 memóriák például nagy késleltetéssel bírnak, de a nagyfrekvenciás és az adatátvitel ellensúlyozza őket. Frekvencia: a memória működésének sebessége. Minél több, annál jobb.

Ön is érdekli:

Ez véget vet a cikknek arról, hogy mi a RAM és hogyan működik, reméljük, hogy tetszett. Ha bármilyen kérdése van, vagy szeretne tisztázni valamit, hagyja ezt a megjegyzésekben.