Ram minne - alt du trenger å vite [teknisk informasjon]

RAM er en av hovedkomponentene på vår PC sammen med CPU og hovedkort, begge forklares godt av oss i de tilsvarende artiklene. Denne gangen skal vi gjøre det samme med RAM-minnemodulene, det handler ikke bare om GB vi ønsker, men også hvilken hastighet brettet støtter, som er mer kompatible eller som er de viktigste egenskapene som vi bør vite. Vi vil se alt dette i artikkelen som følger, så la oss komme i gang!

På slutten vil vi legge igjen en guide med de mest anbefalte RAM-minnene i det nåværende scenariet for ikke å gjøre artikkelen for lang.

Innholdsindeks

Hva er funksjonen til RAM på en PC?

RAM (Random Access Memory) er lagringsplassen der alle instruksjoner og oppgaver som utgjør programmene og som skal brukes av prosessoren, lastes inn. Det er et lagringssted for tilfeldig tilgang fordi det er mulig å lese eller skrive en data på et hvilket som helst minneplass som er tilgjengelig, i en ordre forhåndsinnstilt av systemet. RAM tar informasjon direkte fra hovedlagring, harddisker, som er mye tregere enn den, og dermed unngår flaskehalser i dataoverføring til CPU.

Det gjeldende RAM-minnet er av typen DRAM eller Dynamic RAM fordi det trenger et spenningssignal slik at dataene som er lagret i det ikke forsvinner. Når vi slår av PCen og det ikke er strøm, slettes alt som er lagret i den. Disse minnene er de billigste å lage ved å lagre en bit informasjon for hver transistor og kondensator (celle).

Det er en annen type minne, SRAM eller statisk RAM som ikke trenger oppdatering, siden informasjonsbiten forblir lagret selv uten strøm. Det er dyrere å produsere og krever mer plass, slik at de er mindre, for eksempel CPU-cachen. En annen statisk variant er SSD-minnene, selv om de bruker NAND-porter, billigere, men mye tregere enn SRAM-bufferen.

Kort oversikt over historien

Vi vil gi en veldig kort oversikt over utviklingen av RAM-minne til vi når den nåværende generasjonen av DDR eller Double Data Rate.

Magnetkjerne RAM-minne

Det hele starter rundt 1949, med minner som brukte en magnetisk kjerne til å lagre hver bit. Denne kjernen var ikke mer enn noen få millimeter toroid, men stor sammenlignet med integrerte kretsløp, så de hadde veldig liten kapasitet. I 1969, da silisiumbaserte halvledere (transistorer) begynte å bli brukt, opprettet Intel en 1024 byte RAM som var den første som ble markedsført. Fra 1973 avanserte teknologien og dermed kapasiteten til minnene, noe som gjorde det nødvendig å bruke utvidelsesspor for modulær installasjon av SIPP og senere SIMM- minner .

De neste minnene var FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) i 1990 og for den første Intel 486 med hastigheter på 66 MHz ved omtrent 60 ns. Designet besto av å kunne sende en enkelt adresse og i bytte motta flere av disse på rad.

BEDO RAM

Etter dem dukket EDO-RAM (Extended Data Output RAM) og BEDO-RAM (Burst Extended…) opp. De førstnevnte var i stand til å motta og sende datadata, og nådde dermed 320 MB / s som ble brukt av Pentium MMX og AMD K6. De sistnevnte hadde tilgang til forskjellige minneposisjoner for å sende dataskurver (Burt) i hver klokkesyklus til prosessoren, selv om de aldri ble kommersialisert.

Dermed nådde vi tiden med SDRAM- minnene (Synchronous Dynamic RAM), som er minner synkronisert med en intern klokke for å lese og skrive data. De nådde 1200 MHz med den berømte Rambus (RD-RAM). Etter dem syntes SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) å være forgjengerne for den nåværende DDR. Disse minnene var direkte koblet til systemklokken slik at de i hver klokkesyklus klarte å lese og skrive en data om gangen.

Evolusjon til DDR

DDR eller Double Data Rate er den nåværende teknologien til RAM-minne, og skjer i fire generasjoner avhengig av hastighet og innkapsling. Hos dem begynte DIMM-innkapslingen å bli brukt, og hadde ikke én, men to samtidige dataoperasjoner i samme klokkesyklus, og dermed doblet ytelsen.

DDR

De første DDR-versjonene ga overføringshastigheter fra 200 MHz til 400 MHz.De brukte DIMM- innkapsling av 182 kontakter ved 2, 5 V. Det er viktig å skille godt mellom bussfrekvens og overføringsfrekvens (I / O), siden når du arbeider med to data samtidig, er overføringsfrekvensen dobbelt så stor som bussfrekvensen. For eksempel: en DDR-400 har en 200 MHz buss og 400 MHz overføring.

DDR2, DDR3 og DDR4

Med DDR2 ble bitene som ble overført i hver operasjon doblet fra 2 til 4 samtidig, slik at overføringsfrekvensen også doblet. I DIMM-innkapsling hadde den 240 kontakter ved 1, 8V. DDR-1200-tallet var de raskeste, med en klokkefrekvens på 300 MHz, en bussfrekvens på 600 MHz og en overføringshastighet på 1200 MHz.

3. og 4. generasjon har ganske enkelt vært forbedringer i forhold til den forrige, med mindre spenning og høyere frekvens etter hvert som størrelsen på transistorene avtar. Ved å øke frekvensen økes også latenstiden, selv om det har vært raskere minner. DDR3s opprettholdt en 240-pinners DIMM ved 1, 5V, selv om den ikke var kompatibel med DDR2s, mens DDR4s steg til 288-pinners ved 1, 35V, og nådde for tiden 4800 eller 5000 MHz overføring.

I de følgende seksjoner vil vi fokusere mye bedre på DDR4, som for tiden bruker hjemmekonsumentutstyr og servere.

Vanlige brukte grensesnitttyper og hvor du finner dem

Vi har allerede en god ide om RAM-minnene som har sirkulert gjennom datamaskiner gjennom historien, så la oss fokusere på dagens minner og se hvilke typer innkapsling vi kan finne i det forskjellige utstyret.

Innkapslingen av typen DIMM (Dual In-Line Memory Module) brukes for øyeblikket, bestående av en dobbel linje med kobberkontaktstifter som er direkte limt til den tosidige kanten av minnet PCB.

RAM DIMM (stasjonære datamaskiner)

Denne typen innkapsling brukes alltid på stasjonære orienterte hovedkort. Pakken har 288 kontakter for DDR4 og 240 for DDR3. I det sentrale området, med en hæl på den ene siden, har vi en dyse for å sikre riktig plassering av minnet i den vertikale sporet som er tilgjengelig på brettet. Driftsspenningene varierer fra 1, 2 V til 1, 45 V ved maksimale frekvenser.

SO-DIMM RAM (bærbart utstyr)

Dette er den kompakte versjonen av den forrige dobbeltkontakten. I de nåværende versjonene av DDR4 finner vi 260 kontakter i spor som er plassert horisontalt i stedet for loddrett. Av denne grunn brukes denne typen spor først og fremst på bærbare datamaskiner og også på servere, med DDR4L og DDR4U-minner. Disse minnene fungerer vanligvis på 1, 2 V for å forbedre forbruket sammenlignet med stasjonære datamaskiner.

Board-loddet RAM-minne

DirectIndustry

På den annen side har vi minnebrikker som er direkte loddet om bord, en metode som ligner på BGA-stikkontakter på bærbare prosessorer. Denne metoden brukes i spesielt lite utstyr som HTPC eller smarttelefoner med LPDDR4-minner med forbruk på bare 1, 1 V og frekvenser på 2133 MHz

Dette skjer også når det gjelder RAM, som for øyeblikket bruker GDDR5 og GDDR6-brikker, overlegen i hastighet enn DDR4 og som er direkte loddet til PCB.

Typer RAM-minne og innkapsler som for tiden eksisterer

Tekniske egenskaper som vi bør vite om RAM-minne

Etter å ha sett hvordan og hvor den er koblet sammen, la oss se hovedegenskapene for å ta hensyn til RAM. Alle disse faktorene kommer i det tekniske arket for modulen som vi kjøper, og vil påvirke ytelsen.

arkitektur

Arkitekturen kan vi si at det er måten minnene kommuniserer med de forskjellige elementene de er koblet til, åpenbart CPU. Vi har for øyeblikket DDR- arkitekturen i versjon 4, som er i stand til å skrive og lese fire celler med informasjon i to samtidige operasjoner i hver klokkesyklus.

Å ha mindre transistorer og kondensatorer gjør det lettere å jobbe med lavere spenninger og høyere hastigheter, med energibesparelser på opptil 40% sammenlignet med DDR3. Båndbredden er også forbedret med 50% og nådd hastigheter opp til 5000 MHz. I denne forstand vil vi ikke være i tvil, minnet å kjøpe vil alltid være DDR4.

kapasitet

Dette er halvliterne som har 1 TB RAM

Disse DDR4-minnene har mindre transistorer inne i minnebankene, og følgelig høyere celletetthet. I den samme modulen vil vi kunne ha opptil 32 GB for tiden. Jo større kapasitet, jo flere programmer kan lastes inn i minnet, og har mindre tilgang til harddisken.

Både nåværende AMD- og Intel-prosessorer støtter maksimalt 128 GB begrenset av kapasiteten til hovedkortet og dets spor. Faktisk begynner produsenter som G-Skill å markedsføre 256 GB-sett som er koblet til 8 utvidelsesspor for neste generasjons servertavler og entusiastiske utvalg. Uansett er 16 eller 32 GB trenden i dag for hjemmemaskiner og spill.

fart

Når vi snakker om hastighet i nåværende minner, må vi skille tre forskjellige tiltak.

• Klokkefrekvens: som vil være med oppdateringsfrekvensen til minnebankene. Bussfrekvens: For øyeblikket er det fire ganger klokkefrekvensen, siden DDR4-er fungerer med 4 biter i hver klokkesyklus. Denne hastigheten gjenspeiles i programmer som CPU-Z i "DRAM Frequency". Overføringshastighet: det er den effektive hastigheten som nås av data og transaksjoner, som i DDR vil være dobbelt for å ha en dobbel buss. Denne målingen gir modulene navn, for eksempel PC4-2400 eller PC4600.

Og her er et eksempel: et PC4-3600-minne har en klokkehastighet på 450 MHz, mens bussen fungerer på 1800 MHz, noe som resulterer i en hastighet på 3600 MHz.

Når vi snakker om hastighet i fordelene ved et hovedkort eller RAM, refererer vi alltid til overføringshastigheten.

ventetid

Latency er tiden det tar for RAM å betjene en forespørsel fra CPU. Jo mer frekvens, jo mer latenstid vil det være, selv om hastigheten alltid vil gjøre dem moduler raskere til tross for at de har høyere latenstid. Verdiene måles i klokkesykluser eller klokker.

Latenser er representert i formen XXX-XX. La oss se hva hvert tall betyr med et typisk eksempel, en 3600 MHz DDR4 med CL 17-17-17-36:

felt	beskrivelse
CAS Latency (CL)	Det er klokkesyklusene siden en kolonne-adresse sendes til minnet og starten på dataene som er lagret i den. Det er tiden det tar å lese den første minnebiten i en RAM med riktig rad som allerede er åpen.
RAS to CAS Delay (tRCD)	Antall klokkesykluser som kreves siden en minnelinje åpnes og kolonnene i den åpnes. Tiden for å lese den første biten i et minne uten en aktiv rad er CL + TRCD.
RAS Precharge Time (tRP)	Antall klokkesykluser som er nødvendig siden du sendte en forhåndsinnlastingskommando og åpnet neste rad. Tiden for å lese den første biten i et minne hvis en annen rad er åpen er CL + TRCD + TRP
Row Active Time (tRAS)	Antall klokkesykluser som kreves mellom en radutløserkommando og sending av forhåndsinnlastingskommandoen. Dette er tiden det tar å internt oppdatere en rad, overlapp med TRCD. I SDRAM-moduler (Syncronous Dynamic RAM, vanlig) er denne verdien ganske enkelt CL + TRCD. Ellers er den omtrent lik (2 * CL) + TRCD.

Disse registrene kan berøres i BIOS, selv om det ikke er tilrådelig å endre fabrikkinnstillingene fordi modulens og brikkens integritet vil bli påvirket. Når det gjelder Ryzen er det et ganske nyttig program kalt RAM Calculator som forteller oss den beste konfigurasjonen avhengig av modulen vi har.

spenning

Spenning er ganske enkelt spenningsverdien som RAM-modulen fungerer ved. Som med andre elektroniske komponenter, jo høyere hastighet, desto mer spenning vil trengs for å nå frekvensen.

En basefrekvens DDR4-modul (2133 MHz) fungerer på 1, 2V, men hvis vi overklokker med JEDEC-profiler, må vi heve denne spenningen til omtrent 1, 35-1, 36 V.

ECC og ikke-ECC

Disse begrepene vises ofte i spesifikasjonene til minne-RAM og også på hovedkortet. ECC (Error Correction Code) eller Code of Correction of Error in Spanish, er et system som RAM har en ekstra bit av informasjonen i overføringene for å oppdage feil mellom dataene som overføres fra minne og prosessor.

Jo høyere hastighet, jo mer utsatt vil et system være for feil, og for dette er det ECC- og Non-ECC-minner. Imidlertid vil vi alltid bruke ikke-ECC-type på hjemme-PC-ene, det vil si uten feilretting. De andre er beregnet på datamaskiner som servere og profesjonelle miljøer der endrede biter kan korrigeres uten å miste data i drift. Bare Intel- og AMD Pro-serien og prosessorer støtter ECC-minne.

Datobuss: Dual og Quad Channel

For denne egenskapen lager vi bedre en uavhengig seksjon, siden det er en veldig viktig funksjon i nåværende minner og som har stor innflytelse på ytelsen til et minne. Først av alt, la oss se hva som er de forskjellige bussene som en RAM har for å kommunisere med CPU.

• Datobuss: linje som innholdet i instruksjonene som skal behandles i CPU sirkulerer gjennom. Den er 64 bit i dag. Adressebuss: forespørselen om data blir gjort via en minneadresse. Det er en spesifikk buss for å komme med disse forespørslene og identifisere hvor dataene er lagret. Kontrollbuss: spesifikk buss som brukes av RAM lese-, skrive-, klokke- og tilbakestillingssignaler.

Dual Channel- eller Dual Channel- teknologi gir samtidig tilgang til to forskjellige minnemoduler. I stedet for å ha en 64-bits databuss, dupliseres den til 128 biter slik at flere instruksjoner kommer frem til CPU-en. Minnekontrollerne integrert i CPU (North Bridge) har denne kapasiteten så lenge modulene er koblet til DIMM i samme farge på brettet. Ellers vil de jobbe uavhengig.

På brett med AMDs X399- brikkesett og Intels X299 er det mulig å jobbe med opptil fire moduler parallelt, det vil si Quad Channel, og generere en 256-biters buss. For dette må disse minnene ha i sin spesifikasjoner denne kapasiteten.

Ytelsen er så overlegen at hvis vi velger å ha 16 GB RAM på PC-en vår, er det bedre å gjøre det med to 8 GB-moduler enn å ha en enkelt 16 GB-modul.

Overklokking og JEDEC-profiler

RAM, som alle andre elektroniske komponenter, kan være overklokket. Dette betyr å øke frekvensen over a priori-grensene som produsenten selv har fastsatt. Selv om det er sant at denne praksisen er mye mer kontrollert og begrenset for brukeren enn for eksempel grafikkort eller prosessorer.

Faktisk utføres overklokkingen av RAM-minnet på en kontrollert måte siden det ble opprettet direkte av produsenten gjennom frekvensprofiler som vi kan velge fra BIOS på datamaskinen vår. Dette kalles tilpassede JEDEC-profiler. JEDEC er en organisasjon som etablerte de grunnleggende spesifikasjonene som RAM-minneprodusentene må oppfylle, både med tanke på frekvenser og latenser.

Så på brukernivå er det vi har en funksjonalitet implementert i BIOS på hovedkortet som lar oss velge den maksimale driftsprofilen som styret og minnene støtter. Jo større frekvens på profilen er, desto høyere blir latensene og alt dette lagres i profilen, slik at når vi velger den, vil det gi oss perfekt drift uten å måtte berøre frekvens eller tider manuelt. I tilfelle et bord ikke støtter disse profilene, vil det konfigurere grunnfrekvensen til RAM, det vil si 2133 MHz i DDR4 eller 1600 MHz i DDR3.

Fra Intels del har vi teknologien kalt XMP (Extreme Memory Profiles), som er systemet som vi har nevnt for alltid å ha den høyeste ytelsesprofilen til RAM som vi har installert. AMD-er kalles DOCP, og funksjonen er nøyaktig den samme.

Vet hvilken, hvor mye og hvilken type RAM jeg trenger

Etter å ha sett de mest relevante egenskapene og konseptene til RAM, kan det være veldig nyttig å vite hvordan man identifiserer hvor mye RAM våre støtter og med hvilken hastighet den kan nå. I tillegg vil det være nyttig å kjøpe for å vite hvilken RAM vi for øyeblikket har installert på datamaskinen vår.

Hvis vi har en HTPC, vil oppgaven ikke bære mye frukt, siden de vanligvis er datamaskiner som tillater liten oppdatering av modulene fordi de er loddet på tavlen. Dette må vi se på i spesifikasjonene til det aktuelle utstyret eller åpne det direkte og foreta en øyeinspeksjon, som vi ikke anbefaler fordi vi mister garantien.

Når det gjelder bærbare datamaskiner er det en konstant i nesten alle datamaskiner: vi har to SO-DIMM-spor som maksimalt vil støtte 32 eller 64 GB RAM ved 2666 MHz. Spørsmålet vil være å vite om vi har en eller to moduler installert i den. På den delen av stasjonære datamaskiner vil det være noe mer variabelt, selv om vi nesten alltid vil ha 4 DIMM-er som avhengig av brettet vil støtte mer eller mindre hastighet. Nøkkelen til å vite hva vår PC støtter vil være å se spesifikasjonene til tavlen, mens å kjenne til egenskapene til RAM-en som vi har installert, reduseres til å installere den gratis CPU-Z-programvaren.

Her er artiklene som interesserer deg i alle detaljer:

Kompatibilitet: alltid en viktig faktor i RAM-minnet

Noen ganger blir det en ekte hodepine å finne RAM med den beste kompatibiliteten for datamaskinen vår. Dette skjedde heller i tidligere generasjoner av prosessorer, og nærmere bestemt i 1. generasjon AMD Ryzen, som hadde ganske mange uforenligheter.

Foreløpig er det fremdeles mer passende minner enn andre for visse CPUer, og dette skyldes typen brikke som brukes. Hvis vi for eksempel snakker om Quad Channel for Ryzen, ECC-minner for Pro-serieprosessorer, etc. Når det gjelder Intel-prosessorer vil de praktisk talt spise minnet som vi legger på det, noe som er en veldig god ting siden merker som Corsair, HyperX, T-Force eller G.Skill vil sikre optimal kompatibilitet.

Når det gjelder 2. og 3. generasjon AMD Ryzen, har vi heller ikke store problemer, selv om det er sant at Corsair- eller G.Skill-modulene vanligvis er det største alternativet for dem, spesielt med Samsung-brikkene. Spesielt Dominator-serien for den første og Trident-serien til den andre. Det er alltid bra å se på spesifikasjonene på den offisielle nettsiden for å kjenne denne informasjonen på forhånd.

Vi har en komplett artikkel der vi trinn for trinn lærer hvordan du kan identifisere kompatibiliteten mellom alle komponentene på en PC.

Konklusjon og guide til markedets beste RAM-minne

Til slutt overlater vi deg med vår guide til RAM-minner, hvor vi samler de mest interessante modellene på markedet for Intel og AMD med deres spesifikasjoner og mer. Hvis du vil kjøpe et minne, er dette det beste vi har, slik at du ikke kompliserer livet ditt for mye.

Hvilken RAM bruker du og med hvilken hastighet? Hvis du savner viktig informasjon om RAM, kan du legge igjen en kommentar for å oppdatere artikkelen.