ოპერატიული მეხსიერების ტიპები, რომლებიც მართავენ დღევანდელ კომპიუტერებს

თითქმის ყველა გამოთვლითი მოწყობილობა სჭირდება ოპერატიული მეხსიერება. გადახედეთ თქვენს საყვარელ მოწყობილობას (მაგ.: სმარტფონებს, ტაბლეტებს, დესკტოპებს, ლეპტოპებს, გრაფიკული კალკულატორების, HDTV-ების, ხელის სათამაშო სისტემების და ა.შ.) და თქვენ უნდა იპოვოთ გარკვეული ინფორმაცია ოპერატიული მეხსიერების შესახებ. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ოპერატიული მეხსიერება ძირითადად ერთსა და იმავე მიზანს ემსახურება, დღესდღეობით ჩვეულებრივ გამოიყენება რამდენიმე განსხვავებული ტიპი:

• სტატიკური ოპერატიული მეხსიერება (SRAM)
• დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (DRAM)
• სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (SDRAM)
• მონაცემთა ერთჯერადი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (SDR SDRAM)
• მონაცემთა ორმაგი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
• გრაფიკული მონაცემთა ორმაგი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
• Ფლეშ - მეხსიერება

რა არის ოპერატიული მეხსიერება?

ოპერატიული მეხსიერება ნიშნავს შემთხვევითი წვდომის მეხსიერებას და ის კომპიუტერებს აძლევს ვირტუალურ სივრცეს, რომელიც საჭიროა ინფორმაციის მართვისა და პრობლემების მომენტში გადასაჭრელად. შეგიძლიათ იფიქროთ, როგორც მრავალჯერადი გამოყენების ნაკაწრის ქაღალდი, რომელზეც ფანქრით დაწერდით შენიშვნებს, ციფრებს ან ნახატებს. თუ ქაღალდზე ოთახი გამოგრჩათ, მეტს გამოიმუშავებთ იმის წაშლით, რაც აღარ გჭირდებათ; RAM იქცევა ანალოგიურად, როდესაც მას მეტი სივრცე სჭირდება დროებითი ინფორმაციის მოსაგვარებლად (მაგ. გაშვებული პროგრამული უზრუნველყოფა/პროგრამები). უფრო დიდი ქაღალდის ნაჭრები საშუალებას გაძლევთ ამოიწეროთ მეტი (და უფრო დიდი) იდეა ერთდროულად, სანამ წაშალოთ; კომპიუტერის შიგნით მეტი ოპერატიული მეხსიერება იზიარებს მსგავს ეფექტს.

ოპერატიული მეხსიერება გამოდის სხვადასხვა ფორმებში (ანუ ის, თუ როგორ ფიზიკურად უკავშირდება გამოთვლით სისტემებს ან ინტერფეისს), სიმძლავრეებს (იზომება MB ან GB), სიჩქარეები (იზომება in MHz ან GHz), და არქიტექტურები. ეს და სხვა ასპექტები მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ RAM-ით სისტემების განახლებისას, რადგან კომპიუტერული სისტემები (მაგ. აპარატურა, დედაპლატები) უნდა დაიცვან მკაცრი თავსებადობის სახელმძღვანელო პრინციპები. Მაგალითად:

• ძველი თაობის კომპიუტერები ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მოერგოს RAM ტექნოლოგიის უახლეს ტიპებს
• ლეპტოპის მეხსიერება არ ჯდება სამუშაო მაგიდაზე (და პირიქით)
• ოპერატიული მეხსიერება ყოველთვის არ არის თავსებადი უკან
• სისტემა, როგორც წესი, ვერ აერთიანებს და ემთხვევა სხვადასხვა ტიპის/თაობის RAM-ს

სტატიკური ოპერატიული მეხსიერება (SRAM)

• დრო ბაზარზე: 1990-იანი წლები დღემდე 
• პოპულარული პროდუქტები SRAM გამოყენებით: ციფრული კამერები, როუტერები, პრინტერები, LCD ეკრანები

მეხსიერების ორი ძირითადი ტიპიდან ერთს (მეორე არის DRAM), საჭიროა SRAM მუდმივი დენის ნაკადი ფუნქციონირებისთვის. უწყვეტი სიმძლავრის გამო, SRAM არ საჭიროებს "განახლებას" შენახული მონაცემების დასამახსოვრებლად. ამიტომ SRAM-ს უწოდებენ "სტატიკური" - არანაირი ცვლილება ან მოქმედება (მაგ. განახლება) არ არის საჭირო მონაცემების ხელუხლებლად შესანარჩუნებლად. თუმცა, SRAM არის არასტაბილური მეხსიერება, რაც ნიშნავს, რომ ყველა შენახული მონაცემი იკარგება დენის გათიშვის შემდეგ.

SRAM-ის გამოყენების უპირატესობები (vs. DRAM) არის ენერგიის დაბალი მოხმარება და უფრო სწრაფი წვდომის სიჩქარე. SRAM-ის გამოყენების ნაკლოვანებები (vs. DRAM) არის მეხსიერების ნაკლები სიმძლავრე და წარმოების უფრო მაღალი ღირებულება. ამ მახასიათებლების გამო, SRAM ჩვეულებრივ გამოიყენება:

• CPU ქეში (მაგ. L1, L2, L3)
• მყარი დისკის ბუფერი/ქეში
• ციფრული ანალოგური გადამყვანები (DAC) ჩართულია ვიდეო ბარათები

დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (DRAM)

• დრო ბაზარზე: 1970-იანი წლებიდან 1990-იანი წლების შუა ხანებამდე
• პოპულარული პროდუქტები DRAM-ის გამოყენებით: ვიდეო თამაშების კონსოლები, ქსელის აპარატურა

მეხსიერების ორი ძირითადი ტიპიდან ერთს (მეორე არის SRAM), DRAM მოითხოვს ძალაუფლების პერიოდული "განახლება". ფუნქციონირებისთვის. კონდენსატორები, რომლებიც ინახავს მონაცემებს DRAM-ში, თანდათან ათავისუფლებს ენერგიას; ენერგიის არარსებობა ნიშნავს, რომ მონაცემები იკარგება. ამიტომ DRAM-ს უწოდებენ "დინამიურს" - მუდმივი ცვლილება ან მოქმედება (მაგ. განახლება) საჭიროა მონაცემთა ხელუხლებლად შესანარჩუნებლად. DRAM ასევე არის არასტაბილური მეხსიერება, რაც ნიშნავს, რომ ყველა შენახული მონაცემი იკარგება დენის გათიშვის შემდეგ.

DRAM-ის გამოყენების უპირატესობები (vs. SRAM) არის წარმოების დაბალი ღირებულება და მეხსიერების უფრო დიდი ტევადობა. DRAM-ის გამოყენების უარყოფითი მხარეები (vs. SRAM) არის უფრო ნელი წვდომის სიჩქარე და უფრო მაღალი ენერგიის მოხმარება. ამ მახასიათებლების გამო, DRAM ჩვეულებრივ გამოიყენება:

• სისტემის მეხსიერება
• ვიდეო გრაფიკული მეხსიერება

1990-იან წლებში, გაფართოებული მონაცემთა ამოღება დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (EDO DRAM) შეიქმნა, რასაც მოჰყვა მისი ევოლუცია, ადიდებული EDO RAM (BEDO DRAM). მეხსიერების ამ ტიპებს მიმზიდველი ჰქონდათ გაზრდილი შესრულების/ეფექტურობის გამო დაბალ ფასად. თუმცა, ტექნოლოგია მოძველდა SDRAM-ის შემუშავებით.

სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (SDRAM)

• დრო ბაზარზე: 1993 წლიდან დღემდე
• პოპულარული პროდუქტები SDRAM-ის გამოყენებით: კომპიუტერის მეხსიერება, ვიდეო თამაშების კონსოლები

SDRAM არის DRAM-ის კლასიფიკაცია, რომელიც მუშაობს CPU-ის საათთან სინქრონულად, რაც ნიშნავს, რომ იგი ელოდება საათის სიგნალს, სანამ უპასუხებს მონაცემთა შეყვანას (მაგ. მომხმარებლის ინტერფეისი). ამის საპირისპიროდ, DRAM არის ასინქრონული, რაც ნიშნავს, რომ ის დაუყოვნებლივ რეაგირებს მონაცემთა შეყვანაზე. მაგრამ სინქრონული მოქმედების უპირატესობა ის არის, რომ პროცესორს შეუძლია გადახურვის ინსტრუქციების პარალელურად დამუშავება, ასევე ცნობილი როგორც "pipelining" - ახალი ინსტრუქციის მიღების (წაკითხვის) შესაძლებლობა, სანამ წინა ინსტრუქცია სრულად გადაიჭრება (დაწერე).

მიუხედავად იმისა, რომ მილსადენი არ ახდენს გავლენას ინსტრუქციების დამუშავების დროზე, ის საშუალებას იძლევა, რომ მეტი ინსტრუქცია ერთდროულად შესრულდეს. ერთი წაკითხულის დამუშავება და ერთი ჩაწერის ინსტრუქცია თითო საათის ციკლზე იწვევს CPU გადაცემის/ეფექტურობის უფრო მაღალ სიჩქარეს. SDRAM მხარს უჭერს მილსადენს იმის გამო, რომ მისი მეხსიერება იყოფა ცალკეულ ბანკებად, რამაც განაპირობა მისი ფართო უპირატესობა ძირითად DRAM-ზე.

მონაცემთა ერთჯერადი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (SDR SDRAM)

• დრო ბაზარზე: 1993 წლიდან დღემდე
• პოპულარული პროდუქტები SDR SDRAM-ის გამოყენებით: კომპიუტერის მეხსიერება, ვიდეო თამაშების კონსოლები

SDR SDRAM არის გაფართოებული ტერმინი SDRAM-ისთვის - ორი ტიპი ერთი და იგივეა, მაგრამ ყველაზე ხშირად მოიხსენიება როგორც მხოლოდ SDRAM. „მონაცემთა ერთჯერადი სიჩქარე“ მიუთითებს, თუ როგორ ამუშავებს მეხსიერება ერთი წაკითხვის და ერთი ჩაწერის ინსტრუქციას საათის ციკლზე. ეს მარკირება ხელს უწყობს SDR SDRAM-სა და DDR SDRAM-ს შორის შედარებების გარკვევას:

• DDR SDRAM არსებითად არის SDR SDRAM-ის მეორე თაობის განვითარება

მონაცემთა ორმაგი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (DDR SDRAM)

• დრო ბაზარზე: 2000 დღემდე
• პოპულარული პროდუქტები DDR SDRAM გამოყენებით: კომპიუტერის მეხსიერება

DDR SDRAM მუშაობს SDR SDRAMვით, მხოლოდ ორჯერ უფრო სწრაფად. DDR SDRAM-ს შეუძლია დამუშავება ორი წაკითხვის და ორი ჩაწერის ინსტრუქცია საათის ციკლზე (აქედან "ორმაგი"). მიუხედავად იმისა, რომ მსგავსი ფუნქციით, DDR SDRAM-ს აქვს ფიზიკური განსხვავებები (184 ქინძისთავები და ერთი ჭრილი კონექტორზე) SDR SDRAM-თან შედარებით (168 პინი და ორი ჭრილი კონექტორზე). DDR SDRAM ასევე მუშაობს დაბალ სტანდარტულ ძაბვაზე (2.5 ვ 3.3 ვ-დან), რაც ხელს უშლის SDR SDRAM-თან უკან თავსებადობას.

• DDR2 SDRAM არის ევოლუციური განახლება DDR SDRAM-მდე. მიუხედავად იმისა, რომ მონაცემთა ორმაგი სიჩქარეა (ორი წაკითხვის და ორი ჩაწერის ინსტრუქციის დამუშავება საათის ციკლში), DDR2 SDRAM უფრო სწრაფია, რადგან მას შეუძლია უფრო მაღალი საათის სიჩქარით მუშაობა. სტანდარტული (არა გადატვირთულია) DDR მეხსიერების მოდულები სრულდება 200 MHz-ზე, ხოლო სტანდარტული DDR2 მეხსიერების მოდულები ავსებენ 533 MHz-ს. DDR2 SDRAM მუშაობს უფრო დაბალ ძაბვაზე (1.8 V) მეტი ქინძისთავებით (240), რაც ხელს უშლის უკან დახევას თავსებადობა.
• DDR3 SDRAM აუმჯობესებს შესრულებას DDR2 SDRAM-თან შედარებით სიგნალის მოწინავე დამუშავებით (სანდოობა), მეტი მეხსიერების მოცულობა, დაბალი ენერგიის მოხმარება (1,5 ვ) და მაღალი სტანდარტული საათის სიჩქარე (800-მდე მჰც). მიუხედავად იმისა, რომ DDR3 SDRAM იზიარებს იგივე რაოდენობის ქინძისთავებს, როგორც DDR2 SDRAM (240), ყველა სხვა ასპექტი ხელს უშლის უკან თავსებადობას.
• DDR4 SDRAM აუმჯობესებს წარმადობას DDR3 SDRAM-თან შედარებით უფრო მოწინავე სიგნალის დამუშავებით (სანდოობით), თუნდაც მეტი მეხსიერების მოცულობა, კიდევ უფრო დაბალი ენერგიის მოხმარება (1.2 ვ) და მაღალი სტანდარტული საათის სიჩქარე (1600-მდე მჰც). DDR4 SDRAM იყენებს 288-პინიან კონფიგურაციას, რომელიც ასევე ხელს უშლის უკან თავსებადობას.

გრაფიკული მონაცემთა ორმაგი სიჩქარის სინქრონული დინამიური ოპერატიული მეხსიერება (GDDR SDRAM)

• დრო ბაზარზე: 2003 წლიდან დღემდე
• პოპულარული პროდუქტები GDDR SDRAM-ის გამოყენებით: ვიდეო გრაფიკული ბარათები, რამდენიმე ტაბლეტი

GDDR SDRAM არის DDR SDRAM-ის ტიპი, რომელიც სპეციალურად შექმნილია ვიდეო გრაფიკის რენდერისთვის, როგორც წესი, ვიდეო ბარათზე გამოყოფილ GPU-სთან (გრაფიკული დამუშავების ერთეული) ერთად. ცნობილია, რომ თანამედროვე კომპიუტერის თამაშები უბიძგებს კონვერტს წარმოუდგენლად რეალისტური მაღალი გარჩევადობის გარემოში, ხშირად საჭიროებს სისტემის მაღალ მახასიათებლებს და ვიდეო ბარათის საუკეთესო აპარატურას სათამაშოდ (განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გამოყენებით 720p ან 1080p მაღალი რეზოლუციის დისპლეები).

• DDR SDRAM-ის მსგავსად, GDDR SDRAM-ს აქვს საკუთარი ევოლუციური ხაზი (აუმჯობესებს შესრულებას და ამცირებს ენერგიის მოხმარებას): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM და GDDR5 SDRAM.

DDR SDRAM-თან ძალიან მსგავსი მახასიათებლების გაზიარების მიუხედავად, GDDR SDRAM ზუსტად იგივე არ არის. შესამჩნევი განსხვავებებია GDDR SDRAM-ის ფუნქციონირებასთან დაკავშირებით, განსაკუთრებით იმის თაობაზე, თუ რამდენად უპირატესობას ანიჭებს გამტარუნარიანობას ლატენტურობასთან შედარებით. მოსალოდნელია, რომ GDDR SDRAM დაამუშავებს მასიური მოცულობის მონაცემებს (გამტარუნარიანობას), მაგრამ არა აუცილებლად უსწრაფესი სიჩქარით (დაყოვნება); იფიქრეთ 16 ზოლიანი მაგისტრალის შესახებ, რომელიც მითითებულია 55 MPH-ზე. შედარებით, მოსალოდნელია, რომ DDR SDRAM-ს ექნება დაბალი შეყოვნება CPU-ზე დაუყოვნებლივ რეაგირებისთვის; იფიქრეთ 2 ზოლიანი მაგისტრალის შესახებ, რომელიც მითითებულია 85 MPH-ზე.

Ფლეშ - მეხსიერება

• დრო ბაზარზე: 1984 წლიდან დღემდე
• პოპულარული პროდუქტები ფლეშ მეხსიერების გამოყენებით: ციფრული კამერები, სმარტფონები/ტაბლეტები, ხელის სათამაშო სისტემები/სათამაშოები

ფლეშ მეხსიერება არის ტიპი არასტაბილური შენახვის საშუალება, რომელიც ინახავს ყველა მონაცემს დენის გათიშვის შემდეგ. სახელის მიუხედავად, ფლეშ მეხსიერება უფრო ახლოს არის ფორმით და ფუნქციონირებით (მაგ. შენახვა და მონაცემთა გადაცემა). მყარი მდგომარეობის დისკები ვიდრე RAM-ის ზემოაღნიშნული ტიპები. ფლეშ მეხსიერება ყველაზე ხშირად გამოიყენება:

• USB ფლეშ დრაივები
• პრინტერები
• პორტატული მედია ფლეერები
• მეხსიერების ბარათები
• პატარა ელექტრონიკა/სათამაშოები

ხშირად დასმული შეკითხვები

• არის საუკეთესო ტიპის ოპერატიული მეხსიერება? არ არსებობს, რადგან სხვადასხვა ტიპის RAM-ს ხშირად აქვს ძალიან განსხვავებული აპლიკაციები. მაგრამ სახლის კომპიუტერული მომხმარებლისთვის, დღეს საუკეთესო ვარიანტია DDR4.
• რა არის ყველაზე სწრაფი: DDR2. DDR3. ან DDR4? ოპერატიული მეხსიერების ყოველი თაობა უმჯობესდება წინასთან შედარებით, რაც მაგიდას აწვდის უფრო სწრაფ სიჩქარეს და მეტი გამტარუნარიანობას. ყველაზე სწრაფი ოპერატიული მეხსიერება სახლის გამოთვლის კონტექსტში არის ადვილად DDR4.