Memorie RAM - tot ce trebuie să știți [informații tehnice]

RAM este una dintre componentele principale ale PC-ului nostru împreună cu procesorul și placa de bază, ambele foarte bine explicate de noi în articolele lor corespunzătoare. De data aceasta vom face același lucru cu modulele de memorie RAM, nu este vorba doar de GB-ul pe care îl dorim, dar și de ce viteză suportă placa, care sunt mai compatibile sau care sunt principalele caracteristici pe care ar trebui să le cunoaștem. Vom vedea toate acestea în articolul care urmează, așa că haideți să începem!

La sfârșit, vă vom lăsa un ghid cu cele mai recomandate memorii RAM în scenariul actual, pentru a nu face articolul prea lung.

Indice de conținut

Care este funcția RAM-ului într-un computer?

Memoria RAM (Random Access Memory) este stocarea în care sunt încărcate toate instrucțiunile și sarcinile care alcătuiesc programele și care vor fi utilizate de procesor. Este un stoc de acces aleatoriu, deoarece este posibilă citirea sau scrierea unei date în orice locație de memorie disponibilă, într-o ordine prefixată de sistem. RAM preia informații direct de la stocarea principală, hard disk-urile, care sunt mult mai lente decât aceasta, evitând astfel blocajele în transferul de date către CPU.

Memoria RAM curentă este de tip DRAM sau RAM dinamică, deoarece are nevoie de un semnal de tensiune, astfel încât datele stocate în ea să nu dispară. Când oprim computerul și nu există curent, tot ceea ce este memorat în acesta va fi șters. Aceste memorii sunt cele mai ieftine de făcut prin stocarea unui bit de informații pentru fiecare tranzistor și condensator (celulă).

Există un alt tip de memorie, SRAM sau RAM statică care nu are nevoie de reîmprospătare, deoarece bitul de informații rămâne stocat chiar și fără alimentare. Este mai scump de fabricat și necesită mai mult spațiu, deci sunt mai mici, de exemplu, memoria cache a procesorului. O altă variantă statică este memoriile SSD, deși folosesc porți NAND, mai ieftine, dar mult mai lente decât SRAM-urile din cache.

Scurtă privire de ansamblu asupra istoriei

Vom oferi o scurtă privire de ansamblu asupra evoluției memoriei RAM până când vom ajunge la generația curentă de DDR sau Double Data Rate.

Magnetic Core RAM Memory

Totul începe în jurul anului 1949, cu amintiri care au folosit un miez magnetic pentru stocarea fiecărui bit. Acest nucleu nu a fost mai mult decât câțiva toroizi milimetri, dar uriaș în comparație cu circuitele integrate, deci au o capacitate foarte mică. În 1969, când semiconductorii (tranzistoarele) pe bază de siliciu au început să fie utilizate, Intel a creat o memorie RAM de 1024 octeți care a fost prima comercializată. Începând cu anul 1973, tehnologia a avansat și astfel capacitatea memoriilor, făcând necesară utilizarea sloturilor de expansiune pentru instalarea modulară a memoriilor SIPP și ulterior SIMM.

Următoarele amintiri au fost FPM-RAM (Rapid Page Mode RAM) în 1990 și pentru primul Intel 486 cu viteze de 66 MHz la aproximativ 60 ns. Proiectarea sa a constat în posibilitatea de a trimite o singură adresă și, în schimb, a primi mai multe dintre acestea consecutive.

RAM BEDO

După ei, au apărut EDO-RAM (RAM de ieșire a datelor extinse) și BEDO-RAM (Burst Extended…). Primele au fost capabile să primească și să trimită date de date, ajungând astfel la 320 MB / s fiind utilizate de Pentium MMX și AMD K6. Acestea din urmă au putut accesa diverse locații de memorie pentru a trimite explozorii de date (Burt) în fiecare ciclu de ceas către procesor, deși nu au fost niciodată comercializate.

Am ajuns astfel la era SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) memoriile fiind memorii sincronizate cu un ceas intern pentru a citi și scrie date. Au ajuns la 1200 MHz cu celebrul Rambus (RD-RAM). După ei, a apărut SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) fiind predecesorii DDR-ului actual. Aceste memorii au fost conectate direct la ceasul sistemului, astfel încât, în fiecare ciclu de ceas, să poată citi și scrie o singură dată la un moment dat.

Evoluția la DDR

DDR sau Double Data Rate este tehnologia actuală a memoriei RAM, care se întâmplă în 4 generații, în funcție de viteza și încapsularea acesteia. Odată cu acestea, a început să fie utilizată încapsularea DIMM, având nu una, ci două operații de date simultane în același ciclu de ceas, dublând astfel performanța.

DDR

Primele versiuni DDR au dat viteze de transfer de la 200 MHz la 400 MHz. Au folosit încapsularea DIMM a 182 de contacte la 2, 5 V. Este important să diferențiați bine între frecvența autobuzului și frecvența de transfer (I / O), deoarece atunci când lucrați cu două date în același timp, frecvența de transfer este de două ori mai mare decât cea a frecvenței magistralei. De exemplu: un DDR-400 are un autobuz de 200 MHz și un transfer de 400 MHz.

DDR2, DDR3 și DDR4

Cu DDR2, biții transferați în fiecare operație au fost dublați de la 2 la 4 simultan, deci frecvența de transfer s-a dublat și el. În încapsularea DIMM a avut 240 de contacte la 1.8V. DDR-1200 a fost cel mai rapid, cu o frecvență de ceas de 300 MHz, o frecvență de autobuz de 600 MHz și o viteză de transfer de 1200 MHz.

A 3-a și a 4-a generație au fost pur și simplu îmbunătățiri față de cea anterioară, cu o tensiune mai mică și o frecvență mai mare pe măsură ce dimensiunea tranzistoarelor scade. Prin creșterea frecvenței, latența este, de asemenea, crescută, deși au fost amintiri mai rapide. DDR3s au menținut un DIMM de 240 de pini la 1, 5 V, deși nu este compatibil cu DDR2, în timp ce DDR4 s-a ridicat la 288 de pini la 1.35V, ajungând în prezent la 4800 sau 5000 MHz.

În secțiunile următoare ne vom concentra mult mai bine pe DDR4, care utilizează în prezent echipamente și servere pentru consumatori casnici.

Tipuri de interfață utilizate frecvent și unde să le găsești

Avem deja o idee bună despre memoriile RAM care au circulat prin calculatoare de-a lungul istoriei, așa că haideți să ne concentrăm asupra memoriilor actuale și să vedem ce tipuri de încapsulare putem găsi în diferitele echipamente.

În prezent este utilizată încapsularea de tip DIMM (Dual In-Line Memory Module), constând dintr-o linie dublă de pini de contact din cupru lipiți direct pe marginea dublă a PCB-ului de memorie.

RAM DIMM (computere desktop)

Acest tip de încapsulare este întotdeauna utilizat pe plăci de bază orientate pe desktop. Pachetul are 288 de contacte pentru DDR4 și 240 pentru DDR3. În zona centrală, călcată într-o parte, avem o matriță pentru a asigura plasarea corectă a memoriei în fanta verticală disponibilă pe placă. Tensiunile de funcționare variază între 1, 2 V și 1, 45 V la frecvențe maxime.

RAM SO-DIMM (echipamente portabile)

Aceasta este versiunea compactă a contactului dual anterior. În versiunile actuale ale DDR4 găsim 260 de contacte în sloturi care sunt plasate orizontal în loc de vertical. Din acest motiv, acest tip de slot este utilizat mai presus de toate pe laptopuri și, de asemenea, pe servere, cu memorii DDR4L și DDR4U. Aceste amintiri funcționează, de obicei, la 1.2V pentru a îmbunătăți consumul în comparație cu computerele desktop.

Memorie RAM soldată pe placă

DirectIndustry

Pe de altă parte, avem cipurile de memorie care sunt direct lipite la bord, o metodă similară cu prizele BGA ale procesoarelor de laptop. Această metodă este folosită în special în echipamente mici precum HTPC sau Smartphone-uri cu memorii de tip LPDDR4 cu consumuri de doar 1, 1 V și frecvențe de 2133 MHz

Acest lucru se întâmplă și în cazul RAM-ului, care în prezent folosește cipuri GDDR5 și GDDR6, cu o viteză superioară DDR4 și care sunt soldate direct pe PCB.

Tipuri de memorie RAM și încapsulări care există în prezent

Caracteristici tehnice pe care ar trebui să le cunoaștem despre memoria RAM

După ce vedem cum și unde este conectat, să vedem principalele caracteristici care trebuie luate în considerare a RAM. Toți acești factori vor intra în fișa tehnică a modulului pe care îl cumpărăm și vor influența performanțele acestuia.

arhitectură

Arhitectura putem spune că este modul în care amintirile comunică cu diferitele elemente la care sunt conectate, evident CPU. În prezent avem arhitectura DDR în versiunea 4, care este capabilă să scrie și să citească patru celule de informații în două operații simultane în fiecare ciclu de ceas.

Având tranzistoare și condensatoare mai mici, ușor lucrează la tensiuni mai mici și viteze mai mari, cu economii de energie de până la 40% în comparație cu DDR3. Lățimea de bandă a fost, de asemenea, îmbunătățită cu 50%, atingând viteze de până la 5000 MHz. În acest sens nu vom avea îndoieli, memoria de a cumpăra va fi întotdeauna DDR4.

capacitate

Aceasta este tableta care are 1 TB de RAM

Aceste memorii DDR4 au tranzistoare mai mici în interiorul băncilor de memorie și, în consecință, o densitate mai mare a celulelor. În același modul vom putea avea în prezent până la 32 GB. Cu cât este mai mare capacitatea, cu atât mai multe programe pot fi încărcate în memorie, având mai puțin acces la hard disk.

Ambele procesoare AMD și Intel actuale acceptă un maxim de 128 GB limitat de capacitatea plăcii de bază și sloturile sale. De fapt, producători precum G-Skill încep să comercializeze kituri de 256 GB conectate la 8 sloturi de expansiune pentru plăcile serverului de generație următoare și gama entuziastă. În orice caz, 16 sau 32 GB este tendința de astăzi pentru calculatoarele de acasă și jocurile.

viteză

Când vorbim de viteză în amintirile actuale, trebuie să diferențiem trei măsuri diferite.

• Frecvența ceasului: care va fi la rata de actualizare a băncilor de memorie. Frecvența autobuzului: în prezent este de patru ori frecvența de ceas, deoarece DDR4-urile funcționează cu 4 biți în fiecare ciclu de ceas. Această viteză este reflectată în programe precum CPU-Z în „Frecvența DRAM”. Viteza de transfer: este viteza efectivă atinsă de date și tranzacții, care în DDR va fi dublă pentru a avea un autobuz dublu. Această măsurare dă numele modulelor, de exemplu PC4-2400 sau PC4600.

Și iată un exemplu: o memorie PC4-3600 are o viteză de ceas de 450 MHz, în timp ce autobuzul său funcționează la 1800 MHz, rezultând o viteză de 3600 MHz.

Când vorbim despre viteză în beneficiile unei plăci de bază sau RAM, ne referim întotdeauna la viteza de transfer.

latență

Latency este timpul necesar pentru RAM pentru a răspunde unei solicitări efectuate de procesor. Cu cât este mai multă frecvență, cu atât va exista mai multă latență, deși viteza le va face mereu module mai rapide, în ciuda unei latențe mai mari. Valorile sunt măsurate în cicluri sau ceasuri de ceas.

Latențiile sunt reprezentate sub forma XXX-XX. Să vedem ce înseamnă fiecare număr cu un exemplu tipic, un DDR4 de 3600 MHz cu CL 17-17-17-36:

câmp	descriere
Latency CAS (CL)	Acestea sunt cicluri de ceas de când o adresă de coloană este trimisă în memorie și începerea datelor care sunt stocate în ea. Este timpul necesar pentru a citi primul bit de memorie dintr-o memorie RAM cu rândul corect deja deschis.
Întârziere RAS la CAS (tRCD)	Numărul de cicluri de ceas necesare de la deschiderea unui rând de memorie și accesarea coloanelor din acesta. Perioada de citire a primului bit dintr-o memorie fără un rând activ este CL + TRCD.
Timp de preîncărcare RAS (tRP)	Numărul de cicluri de ceas necesare de la trimiterea unei comenzi de preîncărcare și deschiderea rândului următor. Perioada de citire a primului bit de memorie dacă este deschis un alt rând este CL + TRCD + TRP
Timp activ de rând (tRAS)	Numărul de cicluri de ceas necesare între o comandă de declanșare a rândului și trimiterea comenzii de preîncărcare. Acesta este timpul necesar pentru reîmprospătarea internă a unui rând, suprapunându-se cu TRCD. În modulele SDRAM (RAM dinamică sincronă, de obicei) această valoare este pur și simplu CL + TRCD. În caz contrar, este aproximativ egal cu (2 * CL) + TRCD.

Aceste registre pot fi atinse în BIOS, deși nu este recomandabil să modificați setările din fabrică, deoarece integritatea modulului și a cipurilor vor fi afectate. În cazul Ryzen, există un program destul de util numit RAM Calculator care ne spune cea mai bună configurație în funcție de modulul pe care îl avem.

voltaj

Tensiunea este pur și simplu valoarea tensiunii la care funcționează modulul RAM. La fel ca în cazul altor componente electronice, cu cât este mai mare viteza, cu atât va fi nevoie de mai multă tensiune pentru a atinge frecvența.

Un modul DDR4 de frecvență de bază (2133 MHz) funcționează la 1, 2 V, dar dacă depășim cu profil JEDEC, va trebui să ridicăm această tensiune la aproximativ 1, 35-1, 36 V.

ECC și non-ECC

Acești termeni apar frecvent în specificațiile RAM-ului de memorie și, de asemenea, în placa de bază. ECC (Error Correcting Code) este un sistem prin care RAM are un bit suplimentar de informații în transferuri pentru a detecta erorile între datele transferate din memorie și procesor.

Cu cât este mai mare viteza, cu atât un sistem este mai sensibil la erori, iar pentru aceasta există memorii ECC și non-ECC. Cu toate acestea, vom folosi întotdeauna cele de tip non-ECC în calculatoarele de acasă, adică fără corecția erorilor. Celelalte sunt destinate calculatoarelor precum serverele și mediile profesionale, unde biții alterați pot fi corectați fără a pierde date în funcțiune. Doar procesoarele și procesoarele serverului Intel și AMD Pro acceptă memoria ECC.

Bus de date: Dual și Quad Channel

Pentru această caracteristică facem mai bine o secțiune independentă, deoarece este o funcție foarte importantă în amintirile actuale și care influențează foarte mult performanța unei memorii. În primul rând, să vedem care sunt diferitele autobuze pe care RAM le are de comunicat cu procesorul.

• Bus bus: linie prin care circulă conținutul instrucțiunilor care urmează să fie procesate în procesor. Astăzi este pe 64 de biți. Autobuz de adrese: cererea pentru date se face printr-o adresă de memorie. Există un autobuz specific pentru a face aceste solicitări și pentru a identifica unde sunt stocate datele. Magistrala de control: magistrala specifică utilizată de semnalele de citire, scriere, ceas și resetare RAM.

Tehnologia Dual Channel sau Dual Channel permite accesul simultan la două module de memorie diferite. În loc de a avea un bus de date pe 64 de biți, acesta este duplicat la 128 de biți, astfel încât mai multe instrucțiuni să ajungă la procesor. Controlerele de memorie integrate în procesor (podul nord) au această capacitate atâta timp cât modulele sunt conectate la DIMM de aceeași culoare de pe placă. În caz contrar, vor lucra independent.

Pe placi cu chipsetul X399 de la AMD și chipsetul X299 al Intel, este posibil să lucreze cu până la patru module în paralel, adică Quad Channel, generând un autobuz de 256 biți. Pentru aceasta, aceste amintiri trebuie să aibă în specificațiile lor această capacitate.

Performanța este atât de superioară încât, dacă alegem să avem 16 GB RAM în calculatorul nostru, este mai bine să o facem cu două module de 8 GB decât să avem un singur modul de 16 GB.

Profiluri de overclocking și JEDEC

RAM, ca orice altă componentă electronică, este suprasolicitat. Aceasta înseamnă creșterea frecvenței sale peste limitele a priori stabilite de producătorul însuși. Deși este adevărat că această practică este mult mai controlată și limitată pentru utilizator decât de exemplu plăci grafice sau procesoare.

De fapt, overclockarea memoriei RAM este realizată într-un mod controlat de la crearea ei direct de către producător prin intermediul profilelor de frecvență pe care le putem selecta din BIOS-ul computerului nostru. Aceasta se numește profiluri JEDEC personalizate. JEDEC este o organizație care a stabilit specificațiile de bază pe care trebuie să le îndeplinească producătorii de memorie RAM, atât în ​​ceea ce privește frecvențele, cât și latențele.

Deci, la nivel de utilizator, ceea ce avem este o funcționalitate implementată în BIOS-ul plăcii de bază care ne permite să selectăm profilul maxim de operare pe care îl acceptă placa și amintirile. Cu cât frecvența profilului este mai mare, cu atât latențele sunt mai mari și toate acestea sunt stocate în profil, astfel încât atunci când îl selectăm, ne va oferi o funcționare perfectă, fără a fi nevoie să atingem manual frecvența sau orele. În cazul în care o placă nu acceptă aceste profiluri, va configura frecvența de bază a RAM, adică 2133 MHz în DDR4 sau 1600 MHz în DDR3.

Din partea Intel avem tehnologia numită XMP (Extreme Memory Profiles), care este sistemul pe care l-am menționat pentru a prelua întotdeauna profilul cu cea mai înaltă performanță a RAM-ului pe care l-am instalat. AMD-ul se numește DOCP, iar funcția sa este exact aceeași.

Știu de ce, de cât și de ce tip de RAM am nevoie

După ce am văzut cele mai relevante caracteristici și concepte de RAM, ar putea fi foarte util să știm să identificăm cât de multă RAM suportă și cu ce viteză poate ajunge. În plus, va fi util să cumpărați pentru a ști ce RAM am instalat în prezent pe computerul nostru.

Dacă avem un HTPC, sarcina nu va da prea multe roade, deoarece acestea sunt, în general, computere care permit o actualizare mică a modulelor, deoarece acestea sunt soldate pe placă. Acest lucru ar trebui să ne uităm în specificațiile echipamentului în cauză sau să-l deschidă direct și să facem o inspecție a ochilor, ceea ce nu recomandăm pentru că vom pierde garanția.

În cazul laptopurilor, există o constantă în aproape toate computerele: avem două sloturi SO-DIMM care vor suporta un maxim de 32 sau 64 GB RAM la 2666 MHz. Întrebarea va fi să știm dacă avem unul sau două module instalate în el. Din partea computerelor desktop, va fi ceva mai variabil, deși aproape întotdeauna vom avea 4 DIMM-uri care în funcție de placă vor suporta mai mult sau mai puțin de viteză. Cheia pentru a ști ce suportă computerul nostru va fi să vezi specificațiile plăcii, în timp ce cunoașterea caracteristicilor RAM-ului pe care le-am instalat se reduce la instalarea software-ului gratuit CPU-Z.

Iată articolele care vă interesează în fiecare detaliu:

Compatibilitate: întotdeauna un factor important în memoria RAM

Uneori devine o adevărată durere de cap pentru a găsi memoria RAM cu cea mai bună compatibilitate pentru computerul nostru. Acest lucru s-a întâmplat mai degrabă în generațiile anterioare de procesoare, și mai exact în AMD Ryzen din prima generație, care a avut destul de multe incompatibilități.

În prezent, există încă amintiri mai potrivite decât altele pentru anumite procesoare, iar acest lucru se datorează tipului de cip utilizat. De exemplu, dacă vorbim despre Quad Channel pentru Ryzen, memorii ECC pentru procesoare din gama Pro etc. În cazul procesoarelor Intel, ei vor mânca practic memoria pe care o punem, ceea ce este un lucru foarte bun, deoarece mărci precum Corsair, HyperX, T-Force sau G.Skill vor asigura o compatibilitate optimă.

În cazul AMD Ryzen din a doua și a treia generație, nu vom avea probleme majore, deși este adevărat că modulele Corsair sau G.Skill sunt de obicei cea mai mare pariu pentru ei, în special cu cipurile Samsung. Mai exact, seria Dominator a primului și gama Trident a doua. Este întotdeauna bine să vă uitați la specificațiile de pe site-ul oficial pentru a cunoaște aceste informații în prealabil.

Avem un articol complet în care învățăm pas cu pas cum să identificăm compatibilitatea dintre toate componentele unui computer.

Concluzie și ghid către cea mai bună memorie RAM de pe piață

În cele din urmă, vă lăsăm cu ghidul nostru de memorii RAM, unde colectăm cele mai interesante modele de pe piață pentru Intel și AMD cu specificațiile lor și multe altele. Dacă doriți să cumpărați o memorie, aceasta este cea mai bună pentru a nu vă complica prea mult viața.

Ce RAM folosiți și cu ce viteză? Dacă pierdeți informații importante despre RAM, lăsați-ne un comentariu pentru a actualiza articolul.