Minnet datamaskinen bruker kan være en stor del av hvordan datamaskinen fungerer og hvor raskt den kan utføre. Hvis du bygger en datamaskin, kan det imidlertid være vanskelig å vite hva du skal velge eller hvorfor. Derfor har vi satt sammen denne guiden.
Det er flere forskjellige teknologier når det kommer til minne. Her er en oversikt over disse teknologiene og hva de betyr for datamaskinen din.
Redaktørens note: Denne artikkelen, som opprinnelig ble publisert i 2007, ble oppdatert i november 2016 med mer aktuell informasjon om de nyeste minneteknologiene.
rom
ROM er i utgangspunktet et skrivebeskyttet minne, eller minne som kan leses, men ikke skrives til. ROM brukes i situasjoner der dataene som lagres må oppbevares permanent. Det er fordi det er et ikke-flyktig minne - med andre ord dataene er "fast kablet" inn i brikken. Du kan lagre den brikken for alltid, og dataene vil alltid være der, noe som gjør disse dataene veldig sikre. BIOS lagres på ROM fordi brukeren ikke kan forstyrre informasjonen.
Det finnes også en rekke forskjellige typer ROM:
EEPROM
Programmerbar ROM (PROM):
Dette er i utgangspunktet en tom ROM-brikke som kan skrives til, men bare en gang. Det er omtrent som en CD-R-stasjon som brenner dataene i CD-en. Noen selskaper bruker spesialmaskiner for å skrive PROMer for spesielle formål. PROM ble oppfunnet første gang tilbake i 1956.
Slettbar programmerbar ROM (EPROM):
Dette er akkurat som PROM, bortsett fra at du kan slette ROM ved å skinne et spesielt ultrafiolett lys inn i en sensor på toppen av ROM-brikken i en viss tid. Hvis du gjør dette, slettes dataene og lar dem skrives om. EPROM ble første oppfunnet i 1971.
Elektrisk slettbar programmerbar ROM (EEPROM):
Også kalt flash BIOS. Denne ROM-en kan skrives om ved bruk av et spesielt program. Flash BIOS fungerer på denne måten, slik at brukere kan oppgradere BIOS. EEPROM ble første gang oppfunnet i 1977.
ROM er tregere enn RAM, og det er derfor noen prøver å skygge for å øke hastigheten.
RAM
Random Access Memory (RAM) er det de fleste av oss tenker på når vi hører ordet “minne” tilknyttet datamaskiner. Det er flyktig minne, noe som betyr at alle data går tapt når strømmen er slått av. RAM brukes til midlertidig lagring av programdata, slik at ytelsen kan optimaliseres.
I likhet med ROM er det forskjellige typer RAM. Her er de vanligste forskjellige typene.
Statisk RAM (SRAM)
Denne RAM-en vil opprettholde dataene så lenge strømmen leveres til minnebrikken. Det trenger ikke skrives med jevne mellomrom. Faktisk er den eneste gangen dataene i minnet blir oppdatert eller endret når en faktisk skrivekommando utføres. SRAM er veldig rask, men er mye dyrere enn DRAM. SRAM blir ofte brukt som hurtigminne på grunn av hastigheten.
Det er noen få typer SRAM:
Statisk RAM-brikke
Async SRAM:
En eldre type SRAM brukt på mange PC-er for L2-cache. Det er asynkron, noe som betyr at den fungerer uavhengig av systemklokken. Dette betyr at CPU-en fant seg i å vente på informasjon fra L2-cachen. Async SRAM begynte å bli brukt mye på 1990-tallet.
Synkroniser SRAM:
Denne typen SRAM er synkron, noe som betyr at den er synkronisert med systemklokken. Selv om dette gjør det raskere, gjør det det ganske dyrt samtidig. Sync SRAM ble mer populær på slutten av 1990-tallet.
Pipeline Burst SRAM:
Ofte brukt. SRAM-forespørsler er i rørledning, noe som betyr større pakker med data som blir sendt til minnet på en gang, og handlet veldig raskt. Denne rasen av SRAM kan operere med busshastigheter høyere enn 66MHz, så brukes ofte. Pipeline Burst SRAM ble første gang implementert i 1996 av Intel.
Dynamisk RAM (DRAM)
DRAM, i motsetning til SRAM, må kontinuerlig skrives om for at den skal kunne opprettholde sine data. Dette gjøres ved å plassere minnet på en oppdateringskrets som skriver om dataene flere hundre ganger i sekundet. DRAM brukes til det meste av systemminnet fordi det er billig og lite.
Det finnes flere typer DRAM, som kompliserer minnescenen enda mer:
Rask sidemodus DRAM (FPM DRAM):
FPM DRAM er bare litt raskere enn vanlig DRAM. Før det var EDO RAM, var FPM RAM den viktigste typen som ble brukt på PC-er. Det er ganske treg ting, med en tilgangstid på 120 ns. Etter hvert ble den justert til 60 ns, men FPM var fremdeles for treg til å jobbe på 66MHz-systembussen. Av denne grunn ble FPM RAM erstattet av EDO RAM. FPM RAM brukes ikke mye i dag på grunn av sin lave hastighet, men støttes nesten universelt.
Utvidet Data Out DRAM (EDO DRAM):
EDO-minnet inneholder en ny finjustering i tilgangsmetoden. Den lar en tilgang begynne mens en annen fullføres. Selv om dette kan høres genialt ut, er ytelsesøkningen over FPM DRAM bare rundt 30%. EDO DRAM må støttes riktig av brikkesettet. EDO RAM kommer på en SIMM. EDO RAM kan ikke operere på en busshastighet raskere enn 66MHz, så med den økende bruken av høyere busshastigheter har EDO RAM tatt banen til FPM RAM.
Burst EDO DRAM (BEDO DRAM):
Opprinnelig EDO-RAM var for treg til at de nyere systemene kom ut den gangen. Derfor måtte en ny metode for minnetilgang utvikles for å få fart på minnet. Sprengning var metoden utviklet. Dette betyr at større datablokker ble sendt til minnet om gangen, og hver "blokk" med data ikke bare bar minneadressen til den umiddelbare siden, men informasjon om de neste sidene. Derfor vil de neste få tilgangene ikke oppleve forsinkelser på grunn av de foregående minneforespørslene. Denne teknologien øker EDO RAM-hastighet opp til rundt 10 ns, men den ga den ikke muligheten til å operere stabilt med busshastigheter over 66MHz. BEDO RAM var et forsøk på å få EDO RAM til å konkurrere med SDRAM.
Synkron DRAM (SDRAM):
Av Royan - Denne filen ble avledet fra: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12309701
SDRAM ble den nye standarden etter at EDO bitt støvet. Hastigheten er synkron, noe som betyr at den er direkte avhengig av klokkehastigheten til hele systemet. Standard SDRAM takler høyere busshastighet. I teorien kunne den fungere på opptil 100MHz, selv om det ble funnet at mange andre variable faktorer gikk inn på om den stabilt kunne gjøre det eller ikke. Den faktiske hastighetskapasiteten til modulen var avhengig av den faktiske minnebrikken så vel som designfaktorer i selve minnekortet.
For å komme rundt variabiliteten opprettet Intel PC100-standarden. PC100-standarden sikrer kompatibilitet av SDRAM-undersystemer med Intels 100MHz FSB-prosessorer. De nye kravene til design, produksjon og test skapte utfordringer for halvlederselskaper og leverandører av minnemoduler. Hver PC100 SDRAM-modul krevde nøkkelattributter for å garantere full overensstemmelse, for eksempel bruk av 8ns DRAM-komponenter (brikker) som er i stand til å fungere ved 125 MHz. Dette ga en sikkerhetsmargin ved å sikre at minnemodulen kunne kjøre i PC100-hastigheter. I tillegg må SDRAM-brikker brukes sammen med en riktig programmert EEPROM på et riktig utformet kretskort. Jo kortere avstand signalet trenger å reise, jo raskere løper det. Av denne grunn var det flere lag med interne kretser på PC100-moduler.
Etter hvert som PC-hastighetene økte, ble det oppstått det samme problemet for 133 MHz-bussen, slik at PC133-standarden ble utviklet. SDRAM dukket først opp på begynnelsen av 1970-tallet og ble brukt til midten av 1990-tallet.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Utviklet av Rambus, Inc. og godkjent av Intel som den valgte etterfølgeren til SDRAM. RDRAM begrenser minnebussen til 16-bit og kjører på opptil 800 MHz. Siden denne smale bussen tar mindre plass på brettet, kan systemer få mer fart ved å kjøre flere kanaler parallelt. Til tross for hastigheten har RDRAM hatt det tøft å ta av i markedet på grunn av problemer med kompatibilitet og timing. Heat er også et problem, men RDRAM har koblinger for å spre dette. Kostnader er et stort problem hos RDRAM, med produsenter som trenger å gjøre store anleggsendringer for å gjøre det og produktkostnadene for forbrukerne er for høye til at folk kan svelge. De første hovedkortene med RDRAM-støtte kom ut i 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Denne typen minne er den naturlige utviklingen fra SDRAM, og de fleste produsenter foretrekker dette fremfor Rambus fordi det ikke er behov for mye å endre for å gjøre det. Dessuten står minneprodusenter fritt til å produsere det fordi det er en åpen standard, mens de må betale lisensavgift til Rambus, Inc. for å gjøre RDRAM. DDR står for Double Data Rate. DDR stokker data over bussen både over stigningen og fallet av klokkesyklusen, og dobler effektiv hastigheten over standard SDRAM.
På grunn av fordelene i forhold til RDRAM, ble DDR-SDRAM-støtte implementert av nesten alle større brikkesettprodusenter, og ble raskt den nye minnestandarden for de fleste PC-er. Hastighetene varierte fra 100 mhz DDR (med driftshastighet 200 MHz), eller pc1600 DDR-SDRAM, helt til dagens hastigheter på 200 mhz DDR (med driftshastighet på 400 MHz), eller pc3200 DDR-SDRAM. Noen minne produserer produserer enda raskere DDR-SDRAM minnemoduler som lett appellerer til overklokkers publikum. DDR ble utviklet mellom 1996 og 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Av Victorrocha på engelsk Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920
DDR2 har flere fordeler i forhold til konvensjonell DDR-SDRAM (DDR), der den viktigste er at DDR2 i hver minnesyklus nå overfører for 4 bits informasjon fra logisk (internt) minne til I / O-buffere. standard DDR-SDRAM overfører bare 2 informasjonsbiter hver minnesyklus. På grunn av dette krever normal DDR-SDRAM internminnet og I / O-buffere for å begge operere ved 200 MHz for å nå en total ekstern driftshastighet på 400 MHz.
På grunn av DDR2s evne til å overføre dobbelt så mange biter per syklus fra logisk (internt) minne til I / O-buffere (denne teknologien er formelt kjent som 4-bit forhåndshenting), kan den interne minnefarten faktisk kjøre på 100MHz i stedet for 200MHz, og den totale eksterne driftshastigheten vil fortsatt være 400 MHz. Alt dette kommer ned til, er at DDR-SDRAM 2 vil være i stand til å operere med høyere totale driftsfrekvenser takket være sin 4-biters forhåndshenteteknologi (f.eks. En 200 mhz intern minnehastighet vil gi en total ekstern driftshastighet på 800 mHz!) Enn DDR -SDRAM.
DDR2 ble første gang implementert i 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
En av de viktigste fordelene med DDR3 i forhold til slike som DDR2 og DDR er fokus på lite strømforbruk. Med andre ord, den samme mengden RAM bruker mye mindre strøm, slik at du kan øke mengden RAM du bruker for den samme mengden strøm. Hvor mye reduserer det strømforbruket? Med heftige 40 prosent, sitter på 1, 5V sammenlignet med DDR2s 1, 8V. Ikke bare det, men overføringshastigheten til RAM er ganske mye raskere, og sitter mellom 800mHz - 1600mHz.
Bufferhastigheten er også betydelig høyere - DDR3s foretrukne buffere er 8 bit, mens DDR2 er 4 bit. Det betyr i utgangspunktet at RAM-en kan overføre dobbelt så mange biter per syklus som DDR2, og den overfører 8 bits data fra minnet til I / O-bufferne. DDR3 er ikke den nyeste formen for RAM, men den brukes på mange datamaskiner. DDR3 ble lansert i 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
Av Dsimic - Eget arbeid, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36779600
Neste opp er DDR4, som tar strømsparingen til neste nivå - driftsspenningen til DDR4 RAM er 1, 2V. Ikke bare det, men DDR4 RAM tilbyr en høyere overføringshastighet også, ved å sitte på opptil 3200mHz. På toppen av det legger DDR4 fire bankgrupper, som hver enkelt kan håndtere en operasjon, noe som betyr at RAM kan håndtere fire datasett per syklus. Det gjør det langt mer effektivt enn DDR3.
DDR4 tar ting et skritt videre, og bringer DBI eller Data Bus Inversion. Hva betyr det? Hvis DBI er aktivert, teller det i utgangspunktet antall “0” biter i en enkelt bane. Hvis det er 4 eller flere, bytes hvis data blir invertert og en niende bit legges til mot slutten, og sikrer at fem eller flere biter er “1.” Hva det gjør er at det reduserer dataoverføringsforsinkelsen, og sikrer at så lite strøm som mulig brukes. DDR5 RAM er for øyeblikket standarden på de fleste datamaskiner, men DDR5 er satt til å være ferdigstilt som standard innen utgangen av 2016. DDR4 ble lansert i 2014.
Ikke-flyktig RAM (NVRAM):
Ikke-flyktig RAM er en type minne som, i motsetning til andre typer minne, ikke mister dataene når den mister strømmen. Den mest kjente formen for NVRAM er faktisk flashlagring, brukt i solid state-stasjoner og USB-stasjoner. Det kommer imidlertid ikke uten sine ulemper - for eksempel har det et begrenset antall skrivesykluser, og etter dette tallet vil minnet begynne å bli dårligere. Ikke bare det, men det har noen ytelsesbegrensninger som forhindrer at de kan få tilgang til data like raskt som noen andre typer RAM.
Lukking
Det er nok å si at det er mange forskjellige minnetyper. Med denne guiden håper vi at vi gjorde det klart hva de forskjellige RAM-typene, hva de gjør og hvordan de påvirker datamaskinen din.
Har du spørsmål? Sørg for å legge igjen en kommentar nedenfor eller bli med på PCMech-fora!
