Vrste RAM-a, ki poganjajo današnje računalnike

Skoraj vsaka računalniško zmogljiva naprava potrebuje Oven. Oglejte si svojo najljubšo napravo (npr. pametne telefone, tablične računalnike, namizne računalnike, prenosnike, grafične kalkulatorje, HDTV, ročni igralni sistemi itd.) in našli bi nekaj informacij o RAM-u. Čeprav ves RAM v bistvu služi istemu namenu, je danes običajno v uporabi nekaj različnih vrst:

• Statični RAM (SRAM)
• Dinamični RAM (DRAM)
• Sinhroni dinamični RAM (SDRAM)
• Sinhroni dinamični RAM z eno hitrostjo prenosa podatkov (SDR SDRAM)
• Sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
• Grafični sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
• Flash pomnilnik

Kaj je RAM?

RAM pomeni pomnilnik z naključnim dostopom in daje računalnikom navidezni prostor, potreben za upravljanje informacij in reševanje težav v tem trenutku. Lahko si ga predstavljate kot praskni papir za večkratno uporabo, na katerega bi s svinčnikom pisali zapiske, številke ali risbe. Če vam zmanjka prostora na papirju, naredite več tako, da izbrišete tisto, kar ne potrebujete več; RAM se obnaša podobno, ko potrebuje več prostora za obravnavo začasnih informacij (tj. zagon programske opreme/programov). Večji kosi papirja vam omogočajo, da napišete več (in večjih) idej naenkrat, preden jih morate izbrisati; več RAM-a v računalnikih ima podoben učinek.

RAM je na voljo v različnih oblikah (tj. način, kako se fizično povezuje z računalniškimi sistemi ali vmesniki z njimi), zmogljivosti (merjeno v MB ali GB), hitrosti (merjeno v MHz ali GHz) in arhitekture. Te in druge vidike je treba upoštevati pri nadgradnji sistemov z RAM-om, saj morajo računalniški sistemi (npr. strojna oprema, matične plošče) upoštevati stroge smernice za združljivost. Na primer:

• Malo verjetno je, da bi računalniki starejše generacije sprejeli novejše vrste tehnologije RAM
• Pomnilnik prenosnika se ne bo prilegal namizju (in obratno)
• RAM ni vedno združljiv za nazaj
• Sistem na splošno ne more mešati in ujemati različnih tipov/generacij RAM-a skupaj

Statični RAM (SRAM)

• Čas na trgu: 1990 do danes 
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SRAM: Digitalni fotoaparati, usmerjevalniki, tiskalniki, LCD zasloni

SRAM potrebuje eno od dveh osnovnih vrst pomnilnika (drugi je DRAM). stalen pretok moči da bi delovala. Zaradi neprekinjene moči SRAM-a ni treba 'osveževati', da bi si zapomnil shranjene podatke. Zato se SRAM imenuje »statičen« – za ohranitev nedotaknjenih podatkov ni potrebna nobena sprememba ali dejanje (npr. osveževanje). Vendar je SRAM hlapljiv pomnilnik, kar pomeni, da se vsi shranjeni podatki izgubijo, ko se napajanje prekine.

Prednosti uporabe SRAM-a (vs. DRAM) so manjša poraba energije in hitrejše dostopne hitrosti. Slabosti uporabe SRAM-a (vs. DRAM) so manjše pomnilniške zmogljivosti in višji stroški izdelave. Zaradi teh lastnosti se SRAM običajno uporablja v:

• Predpomnilnik CPE (npr. L1, L2, L3)
• Medpomnilnik/predpomnilnik trdega diska
• Vklopljeni digitalno-analogni pretvorniki (DAC). video kartice

Dinamični RAM (DRAM)

• Čas na trgu: 1970-ih do sredine 1990-ih
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo DRAM: Konzole za video igre, omrežna strojna oprema

DRAM zahteva eno od dveh osnovnih vrst pomnilnika (drugi je SRAM). periodično 'osvežitev' moči da bi delovala. Kondenzatorji, ki shranjujejo podatke v DRAM, postopoma praznijo energijo; brez energije pomeni, da se podatki izgubijo. Zato se DRAM imenuje "dinamičen" - potrebne so nenehne spremembe ali dejanja (npr. osveževanje), da ostanejo podatki nedotaknjeni. DRAM je tudi hlapljiv pomnilnik, kar pomeni, da se vsi shranjeni podatki izgubijo, ko se napajanje prekine.

Prednosti uporabe DRAM-a (vs. SRAM) so nižji stroški izdelave in večje pomnilniške zmogljivosti. Slabosti uporabe DRAM-a (vs. SRAM) so počasnejše dostopne hitrosti in večja poraba energije. Zaradi teh lastnosti se DRAM običajno uporablja v:

• Sistemski pomnilnik
• Video grafični pomnilnik

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja Razširjen izhod podatkov Dynamic RAM (EDO DRAM) je bil razvit, čemur je sledil njegov razvoj, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Te vrste pomnilnika so bile privlačne zaradi povečane zmogljivosti/učinkovitosti ob nižjih stroških. Vendar je bila tehnologija zaradi razvoja SDRAM-a zastarela.

Sinhroni dinamični RAM (SDRAM)

• Čas na trgu: 1993 do danes
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SDRAM: Računalniški pomnilnik, igralne konzole

SDRAM je klasifikacija DRAM-a, ki deluje sinhronizirano z uro CPU, kar pomeni, da počaka na signal ure, preden se odzove na vnos podatkov (npr. uporabniški vmesnik). Nasprotno pa je DRAM asinhroni, kar pomeni, da se takoj odzove na vnos podatkov. Toda prednost sinhronega delovanja je, da lahko CPU vzporedno obdeluje prekrivajoča se navodila, znana tudi kot 'cevovodenje'—zmožnost prejema (branja) novega navodila, preden je prejšnje navodilo v celoti razrešeno (piši).

Čeprav cevovod ne vpliva na čas, potreben za obdelavo navodil, omogoča, da se hkrati izvede več navodil. Obdelava enega branja in eno navodilo pisanja na taktni cikel povzroči višje splošne stopnje prenosa/zmogljivosti CPU. SDRAM podpira cevovode zaradi načina, kako je njegov pomnilnik razdeljen na ločene banke, kar je privedlo do njegove široke prednosti pred osnovnim DRAM-om.

Sinhroni dinamični RAM z eno hitrostjo prenosa podatkov (SDR SDRAM)

• Čas na trgu: 1993 do danes
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo SDR SDRAM: Računalniški pomnilnik, igralne konzole

SDR SDRAM je razširjen izraz za SDRAM - obe vrsti sta ena in ista, vendar se najpogosteje imenujeta samo SDRAM. „Enotna podatkovna hitrost“ označuje, kako pomnilnik obdela eno navodilo za branje in eno navodilo za pisanje na taktni cikel. Ta oznaka pomaga razjasniti primerjave med SDR SDRAM in DDR SDRAM:

• DDR SDRAM je v bistvu razvoj druge generacije SDR SDRAM

Sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (DDR SDRAM)

• Čas na trgu: 2000 do danes
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo DDR SDRAM: Računalniški pomnilnik

DDR SDRAM deluje kot SDR SDRAM, le dvakrat hitreje. DDR SDRAM je sposoben obdelati dva navodila za branje in dva pisanja na taktni cikel (od tod 'dvojno'). Čeprav je po funkciji podoben, ima DDR SDRAM fizične razlike (184 nožic in ena zareza na priključku) v primerjavi s SDR SDRAM (168 nožic in dve zarezi na priključku). DDR SDRAM deluje tudi pri nižji standardni napetosti (2,5 V od 3,3 V), kar preprečuje povratno združljivost s SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM je evolucijska nadgradnja na DDR SDRAM. Medtem ko je še vedno dvojna hitrost prenosa podatkov (obdelava dveh navodil branja in dveh navodil za pisanje na taktni cikel), je DDR2 SDRAM hitrejši, ker lahko deluje pri višjih taktnih hitrostih. Standardno (ne overclockana) Pomnilniški moduli DDR dosegajo največ 200 MHz, standardni pomnilniški moduli DDR2 pa 533 MHz. DDR2 SDRAM deluje pri nižji napetosti (1,8 V) z več nožicami (240), kar preprečuje nazaj kompatibilnost.
• DDR3 SDRAM izboljša zmogljivost v primerjavi z DDR2 SDRAM z napredno obdelavo signalov (zanesljivost), večja zmogljivost pomnilnika, nižja poraba energije (1,5 V) in višje standardne hitrosti (do 800 Mhz). Čeprav ima DDR3 SDRAM enako število nožic kot DDR2 SDRAM (240), vsi drugi vidiki preprečujejo združljivost nazaj.
• DDR4 SDRAM izboljša zmogljivost v primerjavi z DDR3 SDRAM z naprednejšo obdelavo signalov (zanesljivost), celo večja zmogljivost pomnilnika, še nižja poraba energije (1,2 V) in višje standardne hitrosti (do 1600 Mhz). DDR4 SDRAM uporablja 288-pinsko konfiguracijo, ki prav tako preprečuje združljivost nazaj.

Grafični sinhroni dinamični RAM z dvojno hitrostjo prenosa podatkov (GDDR SDRAM)

• Čas na trgu: 2003 do danes
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo GDDR SDRAM: Video grafične kartice, nekaj tablic

GDDR SDRAM je vrsta DDR SDRAM, ki je posebej zasnovana za upodabljanje video grafike, običajno v povezavi z namensko GPU (grafično procesno enoto) na grafični kartici. Znano je, da sodobne računalniške igre presežejo okvir z neverjetno realističnimi okolji visoke ločljivosti, pogosto zahtevajo zajetne sistemske specifikacije in najboljšo strojno opremo grafične kartice za igranje (zlasti ko z uporabo Zasloni z visoko ločljivostjo 720p ali 1080p).

• Podobno kot DDR SDRAM ima tudi GDDR SDRAM svojo lastno evolucijsko linijo (izboljšanje zmogljivosti in zmanjšanje porabe energije): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM in GDDR5 SDRAM.

Kljub temu, da ima z DDR SDRAM zelo podobne lastnosti, GDDR SDRAM ni povsem enak. Obstajajo opazne razlike v načinu delovanja GDDR SDRAM, zlasti glede tega, kako je pasovna širina prednost pred zakasnitvijo. Pričakuje se, da bo GDDR SDRAM obdelal ogromne količine podatkov (pasovna širina), vendar ne nujno z najhitrejšimi hitrostmi (latenca); pomislite na 16-pasovno avtocesto, nastavljeno na 55 MPH. Primerjalno se pričakuje, da ima DDR SDRAM nizko zamudo, da se takoj odzove na CPU; pomislite na 2-pasovno avtocesto, nastavljeno na 85 MPH.

Flash pomnilnik

• Čas na trgu: 1984 do danes
• Priljubljeni izdelki, ki uporabljajo bliskovni pomnilnik: Digitalni fotoaparati, pametni telefoni/tablični računalniki, ročni igralni sistemi/igrače

Flash pomnilnik je vrsta nehlapljivo pomnilniški medij, ki hrani vse podatke po izklopu napajanja. Kljub imenu je bliskovni pomnilnik po obliki in delovanju (tj. shranjevanje in prenos podatkov) bližji pogoni SSD kot prej omenjene vrste RAM-a. Flash pomnilnik se najpogosteje uporablja v:

• USB bliskovni pogoni
• Tiskalniki
• Prenosni medijski predvajalniki
• Pomnilniške kartice
• Majhna elektronika/igrače

Pogosto zastavljena vprašanja

• Ali obstaja najboljša vrsta RAM-a? Ni, ker imajo različne vrste RAM-a pogosto zelo različne aplikacije. Toda za uporabnika domačega računalništva je danes daleč najboljša možnost DDR4.
• Kaj je najhitrejše: DDR2. DDR3. ali DDR4? Vsaka generacija RAM-a se izboljša v primerjavi s prejšnjo, kar prinaša večje hitrosti in večjo pasovno širino. Najhitrejši RAM v kontekstu domačega računalništva je enostavno DDR4.