RAM-typerna som kör dagens datorer

Nästan alla datorkompatibla enheter behöver RAM. Ta en titt på din favoritenhet (t.ex. smartphones, surfplattor, stationära datorer, bärbara datorer, grafräknare, HDTV, handhållna spelsystem etc.), och du borde hitta lite information om RAM. Även om allt RAM i princip tjänar samma syfte, finns det några olika typer som vanligtvis används idag:

• Statiskt RAM-minne (SRAM)
• Dynamiskt RAM-minne (DRAM)
• Synkron dynamiskt RAM (SDRAM)
• Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
• Dubbel datahastighets synkron dynamiskt RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
• Grafisk synkron dynamisk RAM med dubbla datahastigheter (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
• Flashminne

Vad är RAM?

RAM står för Random Access Memory, och det ger datorer det virtuella utrymme som behövs för att hantera information och lösa problem just nu. Du kan tänka på det som ett återanvändbart skrapapper som du skulle skriva anteckningar, siffror eller teckningar på med en penna. Om du tar slut på rummet på papperet, tjänar du mer genom att radera det du inte längre behöver; RAM beter sig på samma sätt när det behöver mer utrymme för att hantera tillfällig information (dvs. att köra program / program). Större pappersbitar gör att du kan skrapa ut fler (och större) idéer åt gången innan du måste radera; mer RAM inuti datorer delar en liknande effekt. RAM finns i olika former (dvs. hur det fysiskt ansluter till eller gränssnitt med datorsystem), kapacitet (mätt i MB eller GB), hastigheter (uppmätt i MHz eller GHz) och arkitekturer. Dessa och andra aspekter är viktiga att tänka på när man uppgraderar system med RAM, eftersom datorsystem (t.ex. hårdvara, moderkort) måste följa strikta riktlinjer för kompatibilitet. Till exempel:

• Äldre generationens datorer kommer sannolikt inte att rymma de nyare typerna av RAM-teknik
• Laptopminne passar inte i stationära datorer (och vice versa)
• RAM är inte alltid bakåtkompatibelt
• Ett system kan vanligtvis inte mixa och matcha olika typer / generationer av RAM tillsammans

Statiskt RAM-minne (SRAM)

• Tid på marknaden: 1990-talet att presentera
• Populära produkter som använder SRAM: Digitala kameror, routrar, skrivare, LCD-skärmar

En av de två grundläggande minnestyperna (den andra är DRAM), SRAM kräver ett konstant kraftflöde för att fungera. På grund av den kontinuerliga kraften behöver SRAM inte «uppdateras» för att komma ihåg de data som lagrats. Det är därför SRAM kallas «statisk» – ingen förändring eller åtgärd (t.ex. uppdatering) behövs för att hålla data intakt. SRAM är dock ett flyktigt minne, vilket innebär att all data som lagrats går förlorad när strömmen bryts. Fördelarna med att använda SRAM (vs. DRAM) är lägre strömförbrukning och snabbare åtkomsthastigheter. Nackdelarna med att använda SRAM (vs. DRAM) är lägre minneskapacitet och högre tillverkningskostnader. På grund av dessa egenskaper används SRAM vanligtvis i:

• CPU-cache (t.ex. L1, L2, L3)
• Hårddiskbuffert / cache
• Digital-till-analoga omvandlare (DAC) på grafikkort

Dynamiskt RAM-minne (DRAM)

• Tid på marknaden: 1970-talet till mitten av 1990-talet
• Populära produkter som använder DRAM: Videospelskonsoler, nätverkshårdvara

En av de två grundläggande minnestyperna (den andra är SRAM), DRAM kräver en periodisk «uppdatering» av kraft för att fungera. Kondensatorerna som lagrar data i DRAM laddar gradvis ut energi; ingen energi betyder att data går förlorade. Det är därför DRAM kallas «dynamisk» – konstant förändring eller åtgärd (t.ex. uppfriskning) behövs för att hålla data intakt. DRAM är också ett flyktigt minne, vilket innebär att all lagrad data går förlorad när strömmen bryts. Fördelarna med att använda DRAM (vs. SRAM) är lägre tillverkningskostnader och större minneskapacitet. Nackdelarna med att använda DRAM (vs. SRAM) är lägre åtkomsthastigheter och högre strömförbrukning. På grund av dessa egenskaper används DRAM vanligtvis i:

• System minne
• Videografikminne

På 1990-talet Utökat dynamiskt RAM-minne för data ut (EDO DRAM) utvecklades, följt av dess utveckling, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Dessa minnestyper hade tilltalande på grund av ökad prestanda / effektivitet till lägre kostnader. Men tekniken blev föråldrad av utvecklingen av SDRAM.

Synkron dynamiskt RAM (SDRAM)

• Tid på marknaden: 1993 att presentera
• Populära produkter som använder SDRAM: Datorminne, spelkonsoler

SDRAM är en klassificering av DRAM som fungerar synkroniserat med CPU-klockan, vilket innebär att den väntar på klocksignalen innan den svarar på dataingång (t.ex. användargränssnitt). Däremot är DRAM asynkron, vilket innebär att den reagerar omedelbart på dataingång. Men fördelen med synkron drift är att en CPU kan behandla överlappande instruktioner parallellt, även känd som «pipelining» – möjligheten att ta emot (läsa) en ny instruktion innan den tidigare instruktionen har lösts fullständigt (skriv). Även om rörledning inte påverkar tiden det tar att bearbeta instruktioner, gör det att fler instruktioner kan slutföras samtidigt. Bearbetar en läsning och en skrivinstruktion per klockcykel resulterar i högre totala CPU-överföring / prestanda. SDRAM stöder pipelining på grund av hur dess minne är indelat i separata banker, vilket ledde till dess utbredda preferens framför grundläggande DRAM.

Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)

• Tid på marknaden: 1993 att presentera
• Populära produkter som använder SDR SDRAM: Datorminne, spelkonsoler

SDR SDRAM är den utökade termen för SDRAM – de två typerna är en och samma, men kallas oftast bara SDRAM. ‘Enkel datahastighet’ indikerar hur minnet bearbetar en läs- och en skrivinstruktion per klockcykel. Denna märkning hjälper till att klargöra jämförelser mellan SDR SDRAM och DDR SDRAM:

• DDR SDRAM är i huvudsak andra generationens utveckling av SDR SDRAM

Dubbel datahastighets synkron dynamiskt RAM (DDR SDRAM)

• Tid på marknaden: 2000 att presentera
• Populära produkter som använder DDR SDRAM: Datorminne

DDR SDRAM fungerar som SDR SDRAM, bara dubbelt så snabbt. DDR SDRAM kan bearbetas två läs- och två skrivinstruktioner per klockcykel (därav «dubbel»). Även om de har samma funktion har DDR SDRAM fysiska skillnader (184 stift och ett enda skår på kontakten) mot SDR SDRAM (168 stift och två skåror på kontakten). DDR SDRAM fungerar också med en lägre standardspänning (2,5 V från 3,3 V), vilket förhindrar bakåtkompatibilitet med SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM är den evolutionära uppgraderingen till DDR SDRAM. Även om det fortfarande är dubbel datahastighet (bearbetar två läs- och två skrivinstruktioner per klockcykel) är DDR2 SDRAM snabbare eftersom den kan köras med högre klockhastigheter. Standard (ej överklockade) DDR-minnesmoduler fyller på 200 MHz, medan standard DDR2-minnesmoduler fyller på 533 MHz. DDR2 SDRAM går med en lägre spänning (1,8 V) med fler stift (240), vilket förhindrar bakåtkompatibilitet.
• DDR3 SDRAM förbättrar prestanda jämfört med DDR2 SDRAM genom avancerad signalbehandling (tillförlitlighet), högre minneskapacitet, lägre strömförbrukning (1,5 V) och högre standardklockhastigheter (upp till 800 MHz). Även om DDR3 SDRAM delar samma antal stift som DDR2 SDRAM (240), förhindrar alla andra aspekter bakåtkompatibilitet.
• DDR4 SDRAM förbättrar prestanda jämfört med DDR3 SDRAM genom mer avancerad signalbehandling (tillförlitlighet), ännu högre minneskapacitet, ännu lägre strömförbrukning (1,2 V) och högre standardklockhastigheter (upp till 1600 MHz). DDR4 SDRAM använder en 288-stifts konfiguration, vilket också förhindrar bakåtkompatibilitet.

Grafisk synkron dynamisk RAM (GDDR SDRAM) med dubbla datahastigheter

• Tid på marknaden: 2003 att presentera
• Populära produkter som använder GDDR SDRAM: Videografikkort, några surfplattor

GDDR SDRAM är en typ av DDR SDRAM som är särskilt utformad för grafikåtergivning, vanligtvis i kombination med en dedikerad GPU (grafikbehandlingsenhet) på ett grafikkort. Moderna PC-spel är kända för att driva kuvertet med otroligt realistiska HD-miljöer, vilket ofta kräver stora systemspecifikationer och den bästa grafikkortmaskinvaran för att kunna spelas (speciellt när du använder 720p eller 1080p högupplösta skärmar).

• I likhet med DDR SDRAM har GDDR SDRAM sin egen evolutionära linje (förbättrar prestanda och sänker strömförbrukningen): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM och GDDR5 SDRAM.

Trots att de delar mycket liknande egenskaper med DDR SDRAM är GDDR SDRAM inte exakt densamma. Det finns anmärkningsvärda skillnader med hur GDDR SDRAM fungerar, särskilt när det gäller hur bandbredd gynnas framför latens. GDDR SDRAM förväntas bearbeta stora mängder data (bandbredd), men inte nödvändigtvis med de snabbaste hastigheterna (latens); tänk på en 16-fils motorväg inställd på 55 MPH. Jämfört förväntas DDR SDRAM ha låg latens för att omedelbart svara på CPU: n; tänk på en motorväg med två spår inställd på 85 MPH.

Flashminne

• Tid på marknaden: 1984 att presentera
• Populära produkter som använder flashminne: Digitala kameror, smartphones / surfplattor, handhållna spelsystem / leksaker

Flash-minne är en typ av icke-flyktig lagringsmedium som behåller all data efter att strömmen har stängts av. Trots namnet är flashminnet närmare i form och funktion (dvs. lagring och dataöverföring) till SSD-enheter än de tidigare nämnda typerna av RAM. Flashminne används oftast i:

• USB-minnen
• Skrivare
• Bärbara mediaspelare
• Minneskort
• Liten elektronik / leksaker

Vanliga frågor

• Finns det en bästa typ av RAM? Det finns det inte, för olika typer av RAM har ofta mycket olika applikationer. Men för en hemmabaserad användare är idag DDR4 det överlägset bästa alternativet.
• Vad är snabbast: DDR2. DDR3. eller DDR4? Varje generation RAM-minne förbättras jämfört med den tidigare, vilket ger snabbare hastigheter och mer bandbredd till bordet. Det snabbaste RAM-minnet inom ramen för hemdator är lätt DDR4.