Памет памет - всичко, което трябва да знаете [техническа информация]

RAM е един от основните компоненти на нашия компютър, заедно с процесора и дънната платка, и двете много добре обяснени от нас в съответните им статии. Този път ще направим същото с модулите за RAM памет, не става въпрос само за GB, който искаме, но и каква скорост поддържа платката, кои са по-съвместими или кои са основните характеристики, които би трябвало да знаем. Всичко това ще видим в следващата статия, така че нека започнем!

В края ще ви оставим ръководство с най-препоръчителните RAM памет в текущия сценарий, за да не правите статията твърде дълга.

Индекс на съдържанието

Каква е функцията на RAM в компютър?

RAM (Random Access Memory) е паметта, където се зареждат всички инструкции и задачи, които съставляват програмите и които ще бъдат използвани от процесора. Това е съхранение на случаен достъп, тъй като е възможно да се четат или записват данни във всяко налично място в паметта в ред, предварително зададен от системата. RAM взема информация директно от основното хранилище, твърди дискове, които са много по-бавни от нея, като по този начин се избягват затрудненията при прехвърляне на данни към процесора.

Настоящата RAM памет е от тип DRAM или динамична RAM, тъй като се нуждае от сигнал за напрежение, така че данните, съхранявани в нея, да не изчезват. Когато изключим компютъра и няма захранване, всичко, което се съхранява в него, ще бъде изтрито. Тези спомени са най-евтините за правене чрез съхраняване на по един бит информация за всеки транзистор и кондензатор (клетка).

Има друг тип памет, SRAM или Static RAM, която не се нуждае от опресняване, тъй като информационният бит остава запаметен дори без захранване. По-скъпа е за производство и изисква повече пространство, така че те са по-малки, например, кеш паметта на процесора. Друг статичен вариант са SSD паметта, въпреки че те използват NAND порти, по-евтини, но много по-бавни от кеша SRAMs.

Кратък преглед на историята

Ще дадем много кратък преглед на развитието на RAM паметта, докато достигнем до сегашното поколение DDR или Double Data Rate.

Памет RAM памет с магнитно ядро

Всичко започва около 1949 г. със спомени, които използваха магнитно ядро, за да съхраняват всеки бит. Това ядро ​​беше не повече от няколко милиметра тороид, но огромно в сравнение с интегралните схеми, така че те бяха с много малък капацитет. През 1969 г., когато полупроводниците (транзистори) на основата на силиций започнаха да се използват, Intel създаде 1024- байтова оперативна памет, която беше първата на пазара. От 1973 г. технологията напредна и по този начин капацитетът на паметта, което налага използването на слотове за разширение за модулното инсталиране на SIPP и по-късно SIMM паметта .

Следващите спомени бяха FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) през 1990 г. и за първия Intel 486 със скорост от 66 MHz при около 60 ns. Дизайнът му се състоеше в това да може да изпрати един адрес и в замяна да получи няколко от тези последователни.

BEDO RAM

След тях се появиха EDO-RAM (Extended Data Output RAM) и BEDO-RAM (Burst Extended…). Първите бяха в състояние да приемат и изпращат данни, като по този начин достигат 320 MB / s, използвани от Pentium MMX и AMD K6. Последните имаха достъп до различни места в паметта, за да изпращат изблици на данни (Burt) във всеки цикъл на часовника до процесора, въпреки че те никога не бяха комерсиализирани.

Така стигнахме до ерата на SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) спомени, които са спомени, синхронизирани с вътрешен часовник за четене и запис на данни. Те достигнаха 1200 MHz с известния Rambus (RD-RAM). След тях се появи SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) като предшественици на текущия DDR. Тези спомени бяха директно свързани със системния часовник, така че във всеки часовник цикъл те бяха в състояние да четат и записват по една информация наведнъж.

Еволюция до DDR

DDR или Double Data Rate е настоящата технология на RAM паметта, случваща се в 4 поколения в зависимост от скоростта и капсулирането му. С тях започна да се използва капсулацията DIMM, която има не една, а две едновременни операции с данни в един и същ цикъл на часовника, като по този начин удвоява производителността.

DDR

Първите DDR версии дойдоха да дават скорост на предаване от 200 MHz до 400 MHz, те използваха DIMM капсулиране на 182 контакта при 2, 5 V. Важно е да се разграничи добре между честотата на шината и честотата на предаване (I / O), тъй като когато работите с две данни едновременно, честотата на предаване е два пъти по-голяма от честотата на шината. Например: DDR-400 има шина от 200 MHz и 400 MHz трансфер.

DDR2, DDR3 и DDR4

С DDR2 битовете, прехвърлени при всяка операция, са удвоени от 2 на 4 едновременно, така че честотата на предаване също се удвоява. При капсулирането на DIMM той имаше 240 контакта при 1.8V. DDR-1200s бяха най-бързи, с тактова честота 300 MHz, честота на шината 600 MHz и скорост на предаване 1200 MHz.

Третото и четвъртото поколение просто са били подобрения спрямо предходното, с по-малко напрежение и по-висока честота, тъй като размерът на транзисторите намалява. С увеличаването на честотата латентността също се увеличава, въпреки че това е по-бързи спомени. DDR3 поддържат DIMM от 240 пина при 1.5 V, въпреки че не е съвместим с DDR2, докато DDR4 се повишава до 288 пина при 1.35V, като в момента достига 4800 или 5000 MHz трансфер.

В следващите раздели ще се съсредоточим много по-добре върху DDR4, които в момента използват домашно потребителско оборудване и сървъри.

Често използвани типове интерфейси и къде да ги намерите

Вече имаме добра представа за RAM паметта, които са циркулирали през компютрите през цялата история, така че нека се съсредоточим върху текущите спомени и да видим какви видове капсулиране можем да намерим в различното оборудване.

Понастоящем се използва капсулация тип DIMM (Dual In-Line Memory Module), състояща се от двойна линия от медни контактни щифтове, директно залепени към двустранния ръб на платката за памет.

RAM DIMM (настолни компютри)

Този тип капсулиране винаги се използва в ориентирани към десктопа дънни платки. Пакетът има 288 контакта за DDR4 и 240 за DDR3. В централната зона, завита на една страна, имаме матрица, за да гарантираме правилното поставяне на паметта във вертикалния слот, наличен на дъската. Работните напрежения варират от 1, 2 V до 1, 45 V при максимални честоти.

SO-DIMM RAM (преносимо оборудване)

Това е компактната версия на предишния двоен контакт. В настоящите версии на DDR4 намираме 260 контакта в слотове, които са поставени хоризонтално, а не вертикално. Поради тази причина този тип слотове се използват преди всичко на лаптопи, а също и на сървъри, с DDR4L и DDR4U памет. Тези спомени обикновено работят на 1.2V за подобряване на потреблението в сравнение с настолните компютри.

RAM памет, споена с дъска

DirectIndustry

От друга страна, имаме чиповете памет, които са директно запоени на борда, метод, подобен на BGA гнездата на лаптоп процесори. Този метод се използва в особено малко оборудване като HTPC или смартфони с LPDDR4 памет с консумация от само 1, 1 V и честоти 2133 MHz

Това се случва и в случай на RAM, която в момента използва чипове GDDR5 и GDDR6, превъзхождащи се по скорост от DDR4 и които са директно запоени към печатни платки.

Видове RAM памет и капсулации, които съществуват в момента

Технически характеристики, които трябва да знаем за RAM паметта

След като видим как и къде е свързан, нека видим основните характеристики, за да вземем предвид RAM. Всички тези фактори ще бъдат включени в техническия лист на модула, който купуваме и ще повлияят на неговата производителност.

архитектура

Архитектурата, за която можем да кажем, че това е начинът, по който спомените комуникират с различните елементи, към които са свързани, очевидно с процесора. В момента имаме DDR архитектура във версия 4, която е способна да записва и чете четири клетки от информация в две едновременни операции във всеки часовник.

Наличието на по-малки транзистори и кондензатори улеснява работата при по-ниски напрежения и по-високи скорости, като икономията на енергия е до 40% в сравнение с DDR3. Честотната лента също е подобрена с 50%, достигайки скорост до 5000 MHz. В този смисъл няма да се съмняваме, паметта за закупуване винаги ще бъде DDR4.

капацитет

Това е пинтата, която има 1 TB RAM

Тези DDR4 памет имат по-малки транзистори вътре в банките с памет и следователно по-висока плътност на клетките. В същия модул ще можем да имаме до 32 GB в момента. Колкото по-голям е капацитетът, толкова повече програми могат да бъдат заредени в паметта, като имат по-малък достъп до твърдия диск.

Както настоящите процесори AMD, така и Intel поддържат максимум 128 GB, ограничени от капацитета на дънната платка и нейните слотове. Всъщност производители като G-Skill започват да предлагат на пазара 256GB комплекти, свързани с 8 слота за разширение за сървърни табла от ново поколение и ентусиазирана гама. Във всеки случай, 16 или 32 GB е тенденцията днес за домашните компютри и игри.

скорост

Когато говорим за скорост в текущите спомени, трябва да разграничим три различни мерки.

• Тактова честота: която ще бъде с честота на опресняване на банките с памет. Честота на шината: В момента тя е четири пъти по-голяма от тактовата честота, тъй като DDR4 работят с 4 бита във всеки тактов цикъл. Тази скорост се отразява в програми като CPU-Z в "DRAM Frequency". Скорост на трансфер: това е ефективната скорост, постигната от данни и транзакции, която в DDR ще бъде двойна за наличието на двойна шина. Това измерване дава името на модулите, например PC4-2400 или PC4600.

И ето един пример: PC4-3600 памет има тактова честота 450 MHz, докато неговата шина работи на 1800 MHz, което води до скорост от 3600 MHz.

Когато говорим за скорост в предимствата на дънната платка или RAM, винаги се отнасяме за скоростта на прехвърляне.

латентност

Закъснението е времето, необходимо за RAM за обслужване на заявка, направена от процесора. Колкото по-голяма е честотата, толкова повече закъснения ще има, въпреки че скоростта винаги ще ги прави модули по-бързи, въпреки че имат по-висока латентност. Стойностите се измерват в часовникови цикли или часовници.

Латентностите са представени под формата XXX-XX. Нека да видим какво означава всяко число с типичен пример, 3600 MHz DDR4 с CL 17-17-17-36:

поле	описание
CAS закъснение (CL)	Те са цикли на часовника, тъй като адресът на колоната се изпраща в паметта и стартирането на данните, които се съхраняват в нея. Това е времето, необходимо за четене на първия бит на паметта на RAM памет с вече отворен правилен ред.
RAS до CAS забавяне (tRCD)	Броят на цикъла на часовника, необходим от отварянето на ред памет и колоните в него. Времето за четене на първия бит от паметта без активен ред е CL + TRCD.
Време за зареждане на RAS (tRP)	Броят цикли на часовника, необходими от изпращане на команда за предварително зареждане и отваряне на следващия ред. Времето за четене на първия бит от паметта, ако е отворен различен ред, е CL + TRCD + TRP
Редово активно време (tRAS)	Броят на тактовите цикли, необходими между командата за задействане на реда и изпращането на командата за предварително зареждане. Това е времето, необходимо за вътрешно опресняване на ред, припокривайки се с TRCD. В SDRAM модулите (Syncronous Dynamic RAM, обичайната) тази стойност е просто CL + TRCD. В противен случай тя е приблизително равна на (2 * CL) + TRCD.

Тези регистри могат да бъдат докоснати в BIOS, въпреки че не е препоръчително да променяте фабричните настройки, тъй като целостта на модула и чиповете ще бъде засегната. В случая на Ryzen има доста полезна програма, наречена RAM Calculator, която ни казва най-добрата конфигурация в зависимост от модула, който имаме.

волтаж

Напрежението е просто стойността на напрежението, при което работи RAM модулът. Както при другите електронни компоненти, колкото по-висока е скоростта, толкова повече напрежение ще е необходимо за достигане на честотата.

Базов честотен DDR4 модул (2133 MHz) работи при 1.2 V, но ако овърклок с JEDEC профили, ще трябва да повишим това напрежение до приблизително 1, 35-1, 36 V.

ECC и Non-ECC

Тези термини се появяват често в спецификациите на RAM паметта, а също и в дънната платка. ECC (Error Correcting Code) или Кодекс за коригиране на грешки на испански език, е система, чрез която RAM има допълнителен бит информация в прехвърлянията, за да открие грешки между данните, прехвърлени от паметта и процесора.

Колкото по-висока е скоростта, толкова по-податлива е грешката на системата и за това има ECC и Non-ECC памет. Въпреки това, ние винаги ще използваме такива, които не са ECC, в нашите домашни компютри, тоест без коригиране на грешки. Останалите са предназначени за компютри като сървъри и професионални среди, където променените битове могат да бъдат коригирани, без да се губят данни при работа. Само процесорите на Intel и AMD Pro и сървърните процесори поддържат ECC памет.

Шина за данни: Dual и Quad Channel

За тази характеристика е по-добре да направим независим раздел, тъй като той е много важна функция в текущите спомени и много влияе върху работата на паметта. Първо, нека да видим какви са различните шини, които RAM трябва да комуникира с процесора.

• Шина от данни: линия, през която циркулира съдържанието на инструкциите, които трябва да бъдат обработени в процесора. Днес е 64 битов. Адресна шина: заявката за данни се извършва чрез адрес на паметта. Има специфична шина, която да прави тези искания и да идентифицира къде се съхраняват данните. Контролна шина: специфична шина, използвана от RAM сигнали за четене, запис, часовник и нулиране.

Dual Channel или Dual Channel технологията позволява едновременен достъп до два различни модула памет. Вместо да има 64-битова шина за данни, тя се дублира на 128 бита, така че в процесора пристигат повече инструкции. Контролерите на паметта, интегрирани в процесора (северен мост), имат този капацитет , стига модулите да са свързани към DIMM със същия цвят на платката. В противен случай те ще работят независимо.

На дъски с чипсет X399 на AMD и чипсет на X299 на Intel е възможно да се работи с до четири модула паралелно, тоест Quad Channel, генериращ 256-битова шина. За тази цел тези спомени трябва да имат в своите спецификации това качество.

Производителността е толкова превъзходна, че ако решим да имаме 16 GB RAM в нашия компютър, е по-добре да го направим с два 8 GB модула, отколкото да имаме един 16 GB модул.

Профили на овърклок и JEDEC

RAM, като всеки друг електронен компонент, може да бъде овърклок. Това означава увеличаване на честотата му над априорните граници, установени от самия производител. Въпреки че е вярно, че тази практика е много по-контролирана и ограничена за потребителя, отколкото например графичните карти или процесорите.

Всъщност овърклокът на RAM паметта се осъществява по контролиран начин от създаването му директно от производителя чрез честотни профили, които можем да изберем от BIOS на нашия компютър. Това се нарича потребителски JEDEC профили. JEDEC е организация, която установи основните спецификации, на които производителите на RAM памет трябва да отговарят, както по отношение на честотите, така и закъсненията.

На потребителско ниво това, което имаме, е функционалност, внедрена в BIOS на дънната платка, която ни позволява да изберем максималния операционен профил, който дъската и паметта поддържат. Колкото по-голяма е честотата на профила, толкова по-големи са латентностите и всичко това се съхранява в профила, така че когато го изберете, той ще ни даде перфектна операция, без да е необходимо ръчно да докосвате честотата или времената. В случай, че платката не поддържа тези профили, тя ще конфигурира основната честота на RAM паметта, тоест 2133 MHz в DDR4 или 1600 MHz в DDR3.

От страна на Intel имаме технологията, наречена XMP (Extreme Memory Profiles), която е системата, за която споменахме, че винаги е с най-висока производителност на RAM, която сме инсталирали. AMD се нарича DOCP и неговата функция е абсолютно същата.

Знайте коя, колко и какъв тип RAM ми трябва

След като видяхме най-подходящите характеристики и концепции за RAM, би било много полезно да знаем как да идентифицираме колко RAM поддържа и с каква скорост може да достигне. Освен това ще бъде полезно да закупите, за да знаете каква RAM паметта сме инсталирали в момента на нашия компютър.

Ако имаме HTPC, задачата няма да даде много плод, тъй като обикновено те са компютри, които позволяват малко обновяване на модулите, защото са споени на платката. Това би трябвало да разгледаме в спецификациите на въпросното оборудване или директно да го отворим и да направим очен преглед, което не препоръчваме, защото ще загубим гаранцията.

В случая на лаптопите има константа в почти всички компютри: имаме два SO-DIMM слота, които ще поддържат максимум 32 или 64 GB RAM при 2666 MHz. Въпросът ще бъде да знаем дали имаме един или два модула, инсталирани в него. От страна на настолните компютри той ще бъде малко по-променлив, въпреки че почти винаги ще имаме 4 DIMM, които в зависимост от дъската ще поддържат повече или по-малка скорост. Ключът към познаването на това, което поддържа нашия компютър ще бъде да видим спецификациите на платката, докато знанието за характеристиките на RAM, която сме инсталирали, се свежда до инсталирането на безплатния софтуер CPU-Z.

Ето статиите, които ви интересуват във всеки детайл:

Съвместимост: винаги важен фактор в RAM паметта

Понякога става истинско главоболие да намерим оперативната памет с най-добрата съвместимост за нашия компютър. Това по-скоро се случи в предишните поколения процесори и по-точно в първото поколение AMD Ryzen, което имаше доста несъвместимости.

В момента все още има по-подходящи спомени от другите за определени процесори и това се дължи на вида на използвания чип. Например, ако говорим за Quad Channel за Ryzen, ECC спомени за процесори Pro обхват и т.н. В случая на процесорите на Intel, те практически ще изядат паметта, която влагаме върху него, което е много добро нещо, тъй като марки като Corsair, HyperX, T-Force или G.Skill ще осигурят оптимална съвместимост.

В случая с второто и третото поколение AMD Ryzen също няма да имаме големи проблеми, въпреки че е вярно, че модулите Corsair или G.Skill обикновено са най-големият залог за тях, особено с чиповете Samsung. По-конкретно, серията Dominator на първия и диапазона Trident на втората. Винаги е добре да погледнете спецификациите на официалния уебсайт, за да знаете предварително тази информация.

Имаме пълна статия, в която учим стъпка по стъпка как да идентифицираме съвместимостта между всички компоненти на компютъра.

Заключение и ръководство за най-добрата RAM памет на пазара

И накрая, оставяме ви нашето ръководство за RAM паметта, където събираме най-интересните модели на пазара за Intel и AMD с техните спецификации и други. Ако искате да си купите памет, това е най-доброто, което имаме, за да не усложнявате живота си твърде много.

Каква оперативна памет използвате и с каква скорост? Ако пропуснете някоя важна информация за RAM, оставете ни коментар, за да актуализираме статията.