Các loại RAM chạy máy tính ngày nay

NộI Dung

• RAM là gì?
• RAM tĩnh (SRAM)
• RAM động (DRAM)
• RAM động đồng bộ (SDRAM)
• RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đơn (SDR SDRAM)
• RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (DDR SDRAM)
• Đồ họa RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (GDDR SDRAM)
• Bộ nhớ flash

xét bởi

RAM là gì?

RAM là viết tắt của Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên và nó cung cấp cho máy tính không gian ảo cần thiết để quản lý thông tin và giải quyết các vấn đề trong thời điểm này. Bạn có thể nghĩ về nó giống như giấy nháp có thể tái sử dụng mà bạn sẽ viết ghi chú, số hoặc hình vẽ bằng bút chì. Nếu bạn hết phòng trên giấy, bạn kiếm được nhiều hơn bằng cách xóa những gì bạn không còn cần nữa; RAM hoạt động tương tự khi nó cần nhiều không gian hơn để xử lý thông tin tạm thời (nghĩa là phần mềm / chương trình đang chạy). Những mảnh giấy lớn hơn cho phép bạn viết nguệch ngoạc nhiều ý tưởng (và lớn hơn) tại một thời điểm trước khi phải xóa; thêm RAM bên trong máy tính chia sẻ một hiệu ứng tương tự.

RAM có nhiều hình dạng khác nhau (nghĩa là cách nó kết nối vật lý hoặc giao diện với các hệ thống máy tính), dung lượng (được đo bằng MB hoặc GB), tốc độ (được đo bằng MHz hoặc GHz) và kiến ​​trúc. Những khía cạnh này và các khía cạnh khác rất quan trọng để xem xét khi nâng cấp hệ thống với RAM, vì các hệ thống máy tính (ví dụ: phần cứng, bo mạch chủ) phải tuân thủ các nguyên tắc tương thích nghiêm ngặt. Ví dụ:

• Các máy tính thế hệ cũ không thể đáp ứng các loại công nghệ RAM gần đây
• Bộ nhớ máy tính xách tay giành chiến thắng trên máy tính để bàn (và ngược lại)
• RAM không phải lúc nào cũng tương thích ngược
• Một hệ thống thường không thể trộn và kết hợp các loại / thế hệ RAM khác nhau với nhau

RAM tĩnh (SRAM)

• Thời gian trên thị trường: Những năm 1990 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng SRAM: Máy ảnh kỹ thuật số, bộ định tuyến, máy in, màn hình LCD

Một trong hai loại bộ nhớ cơ bản (loại còn lại là DRAM), SRAM yêu cầu một dòng điện liên tục để hoạt động. Do sức mạnh liên tục, SRAM không cần phải được làm mới để nhớ dữ liệu được lưu trữ. Đây là lý do tại sao SRAM được gọi là ‘tĩnh - không cần thay đổi hoặc hành động (ví dụ: làm mới) để giữ nguyên dữ liệu. Tuy nhiên, SRAM là bộ nhớ dễ bay hơi, có nghĩa là tất cả dữ liệu được lưu trữ sẽ bị mất sau khi mất điện.

Ưu điểm của việc sử dụng SRAM (so với DRAM) là mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và tốc độ truy cập nhanh hơn. Nhược điểm của việc sử dụng SRAM (so với DRAM) là dung lượng bộ nhớ thấp hơn và chi phí sản xuất cao hơn. Do những đặc điểm này, SRAM thường được sử dụng trong:

• Bộ đệm CPU (ví dụ: L1, L2, L3)
• Bộ đệm / bộ nhớ ổ cứng
• Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự (DAC) trên thẻ video

RAM động (DRAM)

• Thời gian trên thị trường: Những năm 1970 đến giữa những năm 1990
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng DRAM: Máy chơi game video, phần cứng mạng

Một trong hai loại bộ nhớ cơ bản (loại còn lại là SRAM), DRAM yêu cầu một định kỳ ‘làm mới sức mạnh để hoạt động. Các tụ điện lưu trữ dữ liệu trong DRAM dần dần xả năng lượng; không có năng lượng có nghĩa là dữ liệu bị mất. Đây là lý do tại sao DRAM được gọi là ‘động - thay đổi hoặc hành động liên tục (ví dụ: làm mới) là cần thiết để giữ nguyên dữ liệu. DRAM cũng là một bộ nhớ dễ bay hơi, có nghĩa là tất cả dữ liệu được lưu trữ sẽ bị mất sau khi mất điện.

Ưu điểm của việc sử dụng DRAM (so với SRAM) là chi phí sản xuất thấp hơn và dung lượng bộ nhớ lớn hơn. Nhược điểm của việc sử dụng DRAM (so với SRAM) là tốc độ truy cập chậm hơn và tiêu thụ điện năng cao hơn. Do những đặc điểm này, DRAM thường được sử dụng trong:

• Bộ nhớ hệ thống
• Bộ nhớ đồ họa video

Trong những năm 1990, Mở rộng dữ liệu ra RAM động (EDO DRAM) đã được phát triển, tiếp theo là sự phát triển của nó, RAM EDO (BEDO DRAM). Những loại bộ nhớ này có sức hấp dẫn do tăng hiệu năng / hiệu quả với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, công nghệ đã bị lỗi thời bởi sự phát triển của SDRAM.

RAM động đồng bộ (SDRAM)

• Thời gian trên thị trường: 1993 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng SDRAM: Bộ nhớ máy tính, máy chơi game video

SDRAM là phân loại DRAM hoạt động đồng bộ với đồng hồ CPU, có nghĩa là nó chờ tín hiệu đồng hồ trước khi phản hồi đầu vào dữ liệu (ví dụ: giao diện người dùng). Ngược lại, DRAM không đồng bộ, có nghĩa là nó đáp ứng ngay lập tức với dữ liệu đầu vào. Nhưng lợi ích của hoạt động đồng bộ là CPU có thể xử lý song song các lệnh chồng chéo, còn được gọi là ‘pipelining, - khả năng nhận (đọc) một lệnh mới trước khi lệnh trước đó được giải quyết hoàn toàn (ghi).

Mặc dù đường ống không có ảnh hưởng đến thời gian xử lý các hướng dẫn, nhưng nó cho phép nhiều hướng dẫn được hoàn thành đồng thời. Xử lý một lần đọc và một lệnh ghi trên mỗi chu kỳ đồng hồ dẫn đến tốc độ truyền / hiệu năng CPU cao hơn. SDRAM hỗ trợ đường ống do cách thức bộ nhớ của nó được chia thành các ngân hàng riêng biệt, điều này dẫn đến sự ưu tiên rộng rãi của nó so với DRAM cơ bản.

RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đơn (SDR SDRAM)

• Thời gian trên thị trường: 1993 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng SDR SDRAM: Bộ nhớ máy tính, máy chơi game video

SDR SDRAM là thuật ngữ mở rộng cho SDRAM - hai loại là một và giống nhau, nhưng thường được gọi là SDRAM. Tốc độ dữ liệu đơn ’cho biết cách bộ nhớ xử lý một lệnh đọc và một lệnh ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp. Việc ghi nhãn này giúp làm rõ các so sánh giữa SDR SDRAM và DDR SDRAM:

• DDR SDRAM về cơ bản là sự phát triển thế hệ thứ hai của SDR SDRAM

RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (DDR SDRAM)

• Thời gian trên thị trường: 2000 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng DDR SDRAM: Bộ nhớ máy tính

DDR SDRAM hoạt động như SDR SDRAM, chỉ nhanh gấp đôi. DDR SDRAM có khả năng xử lý hai hướng dẫn đọc và hai viết trên mỗi chu kỳ đồng hồ (do đó, ’nhân đôi). Mặc dù có chức năng tương tự nhau, DDR SDRAM có sự khác biệt về vật lý (184 chân và một rãnh trên đầu nối) so với SDR SDRAM (168 chân và hai rãnh trên đầu nối). DDR SDRAM cũng hoạt động ở điện áp tiêu chuẩn thấp hơn (2,5 V từ 3,3 V), ngăn khả năng tương thích ngược với SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM là bản nâng cấp tiến hóa lên DDR SDRAM. Mặc dù tốc độ dữ liệu vẫn tăng gấp đôi (xử lý hai hướng dẫn đọc và hai ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp), DDR2 SDRAM nhanh hơn vì nó có thể chạy ở tốc độ xung nhịp cao hơn. Các mô-đun bộ nhớ DDR tiêu chuẩn (không được ép xung) đứng đầu ở mức 200 MHz, trong khi các mô-đun bộ nhớ DDR2 tiêu chuẩn đứng đầu ở mức 533 MHz. DDR2 SDRAM chạy ở điện áp thấp hơn (1,8 V) với nhiều chân hơn (240), ngăn cản khả năng tương thích ngược.
• DDR3 SDRAM cải thiện hiệu suất so với DDR2 SDRAM thông qua xử lý tín hiệu tiên tiến (độ tin cậy), dung lượng bộ nhớ lớn hơn, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn (1,5 V) và tốc độ xung nhịp tiêu chuẩn cao hơn (lên đến 800 Mhz). Mặc dù DDR3 SDRAM chia sẻ cùng số chân với DDR2 SDRAM (240), tất cả các khía cạnh khác đều ngăn cản khả năng tương thích ngược.
• DDR4 SDRAM cải thiện hiệu suất so với DDR3 SDRAM thông qua xử lý tín hiệu tiên tiến hơn (độ tin cậy), dung lượng bộ nhớ lớn hơn, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn (1,2 V) và tốc độ xung nhịp tiêu chuẩn cao hơn (lên đến 1600 Mhz). DDR4 SDRAM sử dụng cấu hình 288 pin, điều này cũng ngăn khả năng tương thích ngược.

Đồ họa RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (GDDR SDRAM)

• Thời gian trên thị trường: 2003 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng GDDR SDRAM: Card đồ họa video, một số máy tính bảng

GDDR SDRAM là một loại DDR SDRAM được thiết kế đặc biệt để kết xuất đồ họa video, thường kết hợp với GPU chuyên dụng (đơn vị xử lý đồ họa) trên thẻ video. Các trò chơi PC hiện đại được biết là đẩy phong bì với môi trường độ phân giải cao cực kỳ chân thực, thường đòi hỏi thông số kỹ thuật hệ thống lớn và phần cứng thẻ video tốt nhất để chơi (đặc biệt là khi sử dụng màn hình độ phân giải cao 720p hoặc 1080p).

• Tương tự như DDR SDRAM, GDDR SDRAM có dòng tiến hóa riêng (cải thiện hiệu suất và giảm mức tiêu thụ điện năng): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM và GDDR5 SDRAM.

Mặc dù chia sẻ các đặc điểm rất giống với DDR SDRAM, GDDR SDRAM không hoàn toàn giống nhau. Có những khác biệt đáng chú ý với cách thức hoạt động của GDDR SDRAM, đặc biệt là về cách băng thông được ưa chuộng hơn độ trễ. GDDR SDRAM dự kiến ​​sẽ xử lý lượng dữ liệu khổng lồ (băng thông), nhưng không nhất thiết phải ở tốc độ nhanh nhất (độ trễ) - hãy nghĩ đến đường cao tốc 16 làn được đặt ở 55 MPH. Một cách tương đối, DDR SDRAM dự kiến ​​sẽ có độ trễ thấp để đáp ứng ngay với CPU - hãy nghĩ đến đường cao tốc 2 làn được đặt ở mức 85 MPH.

Bộ nhớ flash

• Thời gian trên thị trường: 1984 đến nay
• Các sản phẩm phổ biến sử dụng bộ nhớ flash: Máy ảnh kỹ thuật số, điện thoại thông minh / máy tính bảng, hệ thống / đồ chơi chơi game cầm tay

Bộ nhớ flash là một loại không bay hơi phương tiện lưu trữ giữ lại tất cả dữ liệu sau khi nguồn bị cắt. Mặc dù có tên, bộ nhớ flash gần hơn về hình thức và hoạt động (nghĩa là lưu trữ và truyền dữ liệu) với các ổ đĩa trạng thái rắn hơn so với các loại RAM đã nói ở trên. Bộ nhớ flash được sử dụng phổ biến nhất trong:

• Ổ đĩa flash USB
• Máy in
• Máy nghe nhạc cầm tay
• Thẻ nhớ
• Đồ điện tử / đồ chơi nhỏ
• PDA