Pochopenie typov pamäte RAM a jej používania

RAM alebo pamäť s náhodným prístupom(Random Access Memory ) je neuveriteľne dôležitou súčasťou každého moderného počítača. CPU ( centrálna procesorová jednotka) počítača potrebuje dáta a inštrukcie, aby mohla vykonávať svoju prácu. Tieto informácie musia byť niekde uložené. To „niekde“ sa označuje ako počítačová pamäť. 

Existujú rôzne typy pamäte RAM(RAM) , z ktorých každá má svoje výhody a nevýhody. Procesory(CPUs) majú v sebe zabudované veľmi malé množstvo pamäte, známej ako CPU „ cache“. Táto pamäť je neuveriteľne rýchla a je v podstate súčasťou samotného CPU . Je však veľmi drahá, a preto ju nemožno použiť ako primárnu pamäť počítača.

Tu prichádza na rad RAM(RAM) . RAM prichádza vo forme kremíkových počítačových čipov pripojených k pamäťovej zbernici. Vyrovnávacia pamäť na samotnom procesore(CPU) je v skutočnosti tiež formou pamäte RAM(RAM) , ale keď sa tento výraz všeobecne používa, vzťahuje sa na tieto pamäťové čipy, ktoré sú umiestnené mimo procesora(CPU) .  

Pamäťová zbernica je jednoducho vyhradená sada obvodov, ktoré presúvajú informácie medzi CPU a samotnou RAM . Operačný systém presúva informácie z oveľa pomalšieho mechanického alebo polovodičového pevného disku(solid-state hard drive) systému v rámci prípravy na potreby CPU. Napríklad, keď sa videohra „načíta“, údaje sa presúvajú z pevného disku do pamäte RAM(RAM) .

Ako analógiu si predstavte RAM ako vrchnú časť stola a zásuvky ako pevný disk, pričom vy sami pôsobíte ako CPU . Je rýchla a jednoduchá práca s predmetmi, ktoré sú na stole, ale je tam len toľko miesta. To znamená, že musíte presúvať veci medzi povrchom stola a zásuvkami tak, ako potrebujete.

Počítače, smartfóny, herné konzoly a každý iný typ výpočtového zariadenia, ktoré sa dnes používa, má nejaký typ pamäte RAM(some type of RAM) . Prejdeme si každý z nich, vysvetlíme, ako funguje a na čo sa používa. Konkrétne(Specifically) sa budeme zaoberať nasledujúcimi typmi pamäte RAM:

  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • SDR RAM
  • DDR SDRAM
  • NDR
  • HMB

Nebojte sa, ak to znie ako zastrašujúci blábol. Všetko bude čoskoro úplne jasné.

SRAM – Static Random Access Memory

Jeden z dvoch základných typov pamäte RAM(RAM) , SRAM , je špeciálny, pretože nie je potrebné ju „obnovovať“, aby sa zachovali informácie, ktoré práve ukladá. Pokiaľ cez obvody prúdi energia, informácie zostávajú tam, kde sú. 

SRAM je postavená z množstva tranzistorov (4-6) a je vďaka svojej povahe neskutočne rýchla. Je však pomerne zložitá a drahá, a preto ju nájdete v procesoroch(CPUs) uvádzaných do prevádzky ako hyper-rýchla vyrovnávacia pamäť. 

Existuje tiež malé množstvo vyrovnávacej pamäte SRAM všade tam, kde sa údaje musia rýchlo pohybovať, ale môžu byť obmedzené. Dobrým príkladom tohto prípadu použitia sú vyrovnávacie pamäte pevného disku. (Hard)Všade, kde má zariadenie viac údajov, je pravdepodobné, že tam bude nejaká pamäť SRAM(SRAM) , ktorá pomôže tento prenos vyhladiť.

DRAM – dynamická pamäť s náhodným prístupom(DRAM – Dynamic Random Access Memory)

DRAM je ďalším(other ) bežným typom konštrukcie RAM . Pamäť DRAM(DRAM) je postavená pomocou tranzistorov a kondenzátorov. Pokiaľ neobnovíte každú pamäťovú bunku, stratí svoj obsah. Preto sa to nazýva skôr „dynamické“ ako „statické“. 

DRAM je oveľa pomalšia ako SRAM , ale stále oveľa rýchlejšia ako sekundárne úložné zariadenia, ako sú pevné disky. Je to tiež oveľa lacnejšie ako SRAM a pre počítače je typické, že majú na palube niekoľko gigabajtov DRAM ako hlavné riešenie RAM

SDRAM – Synchrónna dynamická pamäť s náhodným prístupom(SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory) 

Zdá sa, že niektorí ľudia si myslia, že SDRAM je zmes SRAM a DRAM , ale nie je to tak! Toto je DRAM , ktorá bola synchronizovaná s hodinami CPU

Modul DRAM počká na CPU , kým odpovie na požiadavky na vstup dát. Vďaka svojej synchrónnej povahe a tomu, ako je pamäť SDRAM nakonfigurovaná do bánk, môže (SDRAM)CPU vykonávať viacero inštrukcií súčasne, čím sa výrazne zvyšuje jeho celkový výkon. 

SDRAM je základná forma hlavného typu RAM používaného vo väčšine dnešných počítačov. Je tiež známa ako SDR SDRAM alebo Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory . Hoci ide v podstate o rovnaký typ pamäte, aký sa dnes používa v počítačoch, jej vanilková SDR forma je do značnej miery zastaraná a nahradila ju ďalší typ pamäte RAM(RAM) na našom zozname.

Synchrónna dynamická pamäť s náhodným prístupom s dvojnásobnou dátovou rýchlosťou(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Prvá vec, ktorú by ste mali vedieť, je, že existuje niekoľko generácií pamätí DDR . Prvá generácia, ktorú spätne označujeme ako DDR 1 , zdvojnásobila rýchlosť SDRAM tým, že umožnila operáciám čítania a zápisu prebiehať na vrchole aj na konci hodinového cyklu.

DDR2 , DDR3 a dnes DDR4 sa oproti prvej generácii (DDR4)DDR exponenciálne zlepšili . Výkon týchto pamäťových modulov sa meria v mega prenosoch za sekundu(Mega Transfers per Second ) alebo „MT/S“. Jeden mega prenos je v podstate ekvivalentom milióna hodinových cyklov. Najrýchlejšie čipy DDR prvej generácie mohli dosahovať rýchlosť 400 MT/s . DDR4 môže byť až 3200 MT/s !

GDDR SDRAM – Grafická pamäť s náhodným prístupom s dvojnásobnou dátovou rýchlosťou (GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory )

GDDR je v súčasnosti už šiestou generáciou a takmer výlučne sa vyskytuje pripojená k GPU (grafická procesorová jednotka) na grafickej karte alebo hernej konzole . GDDR súvisí s bežnou pamäťou DDR , ale je určená pre prípady grafického použitia. Zdôrazňuje obrovské množstvo šírky pásma, pričom sa menej zaoberá nízkou latenciou. 

Inými slovami, táto pamäť nereaguje tak rýchlo ako bežná SDRAM , ale keď zareaguje, dokáže presunúť viac informácií naraz. To je ideálne pre grafické aplikácie, kde je na vykreslenie scény potrebné streamovať veľa gigabajtov textúrových údajov a malé množstvo latencie nemá žiadny skutočný vplyv.

Napriek názvu je možné GDDR použiť ako normálnu systémovú RAM . Napríklad PlayStation 4 má jeden fond pamäte GDDR , ktorý môžu vývojári rozdeliť ľubovoľným spôsobom a podľa potreby prideliť časti CPU a GPU .

HBM – High Bandwidth Memory

GDDR má konkurenta v podobe pamäte HBM(HBM memory) , ktorá sa objavila na obmedzenom počte grafických kariet od AMD . V súčasnosti(Currently) je najnovšou verziou HBM 2 , ale nie je isté, či nahradí GDDR alebo zanikne.

Najdôležitejšou časťou výkonu pamäte je celkové množstvo údajov, ktoré je možné presunúť za daný čas. Jedným zo spôsobov, ako to urobiť, je vytvoriť pamäť, ktorá je veľmi rýchla. Ďalším spôsobom, ako zlepšiť celkovú šírku pásma, je rozšíriť „potrubie“ dáta.

Pamäť HBM(HBM) beží na nižších nespracovaných hodinových frekvenciách ako GDDR , ale používa jedinečný dizajn 3D-zloženého čipu, ktorý poskytuje veľmi širokú fyzickú cestu pre dáta, ako aj oveľa kratšie vzdialenosti pre prenos signálov. Konečným výsledkom je pamäťové riešenie, ktoré má podobnú celkovú šírku pásma ako GDDR , ale s menšou latenciou.

Problém s HBM je v tom, že je komplikovaný na výrobu a vďaka jeho fyzickému dizajnu ešte nie je možné dosiahnuť také kapacity, ktoré sú v GDDR triviálne . Ak sa tieto problémy nakoniec prekonajú, môže nahradiť GDDR , ale nie je zaručené, že sa tak stane. 

Thanks For The Memories!

Malo by byť zrejmé, že RAM je základnou súčasťou každého počítača a keď sa pokazí, môže byť ťažké zistiť, v čom je vlastne problém.

Koniec koncov, nečestný kúsok tu alebo tam môže spôsobiť, že váš systém bude jemne nestabilný alebo bude stáť za zdanlivo náhodnými zlyhaniami. To je dôvod, prečo by ste mali vždy otestovať zlú pamäť RAM(test for bad RAM memory) vždy, keď máte nevysvetliteľný problém so stabilitou. 

Jedného dňa sa možno posunieme za hranice RAM , ale v dohľadnej budúcnosti to bude podstatná súčasť skladačky výpočtového výkonu, takže by sme ju mohli poznať.



About the author

Som odborník na počítačovú bezpečnosť s viac ako 10-ročnými skúsenosťami so špecializáciou na aplikácie a súbory pre Windows. Napísal som a/alebo skontroloval som stovky článkov na rôzne témy súvisiace s počítačovou bezpečnosťou, ktoré pomáhajú jednotlivcom zostať v bezpečí online. Som tiež skúseným konzultantom pre firmy, ktoré potrebujú pomoc s ochranou svojich systémov pred narušením údajov alebo kybernetickými útokmi.



Related posts