La memòria que utilitza l'equip pot constituir una part important del funcionament de l'ordinador i de la rapidesa amb què pot funcionar. Si construïu un equip, però, pot ser difícil saber què escollir o per què. És per això que hem elaborat aquesta guia.
Hi ha diverses tecnologies diferents a l’hora de la memòria. Aquí teniu una visió general d’aquestes tecnologies i què signifiquen per al vostre ordinador.
Nota dels editors: Aquest article, publicat originalment el 2007, es va actualitzar el novembre de 2016 amb una informació més actualitzada sobre les últimes tecnologies de memòria.
ROM
La ROM és bàsicament una memòria de només lectura, o una memòria a la qual es pot llegir però no escriure. La ROM s’utilitza en situacions en què les dades que s’emmagatzemen s’han de mantenir de manera permanent. Això és perquè es tracta d’una memòria no volàtil, és a dir, que les dades són “cablejades” al xip. Podeu emmagatzemar aquest xip per sempre i les dades sempre hi seran, de manera que les dades siguin molt segures. La BIOS s’emmagatzema a la ROM perquè l’usuari no pot pertorbar la informació.
També hi ha diversos tipus de ROM diferents:
EEPROM
ROM programable (PROM):
Es tracta bàsicament d’un xip ROM en blanc al qual es pot escriure, però només una vegada. És com una unitat de CD-R que grava les dades al CD. Algunes empreses utilitzen maquinària especial per escriure PROMs amb finalitats especials. El PROM es va inventar per primera vegada el 1956.
ROM programable (EPROM):
Això és com PROM, excepte que es pot esborrar la ROM fent brillar una llum ultraviolada especial en un sensor situat a la part superior del xip ROM durant un cert temps. Si ho feu, esborra les dades i permet reescriure-les. EPROM es va inventar per primera vegada el 1971.
ROM programable susceptible d’esborrar elèctricament (EEPROM):
També es diu BIOS flash. Aquesta ROM es pot reescriure mitjançant l’ús d’un programa especial. La Flash BIOS funciona d’aquesta manera, permetent als usuaris actualitzar la seva BIOS. EEPROM es va inventar per primera vegada el 1977.
La ROM és més lenta que la RAM, per la qual cosa alguns intenten fer-la ombra per augmentar la velocitat.
RAM
La memòria d’accés aleatori (RAM) és el que pensem la majoria de nosaltres quan escoltem la paraula “memòria” associada als ordinadors. És una memòria volàtil, el que significa que totes les dades es perden quan s'apaga l'alimentació. La memòria RAM s'utilitza per emmagatzemar temporalment les dades del programa, permetent optimitzar el rendiment.
Com la ROM, hi ha diferents tipus de memòria RAM. A continuació, es detallen els diferents tipus més habituals.
RAM estàtica (SRAM)
Aquesta memòria RAM mantindrà les seves dades sempre que es subministri energia als xips de memòria. No cal que es torni a escriure periòdicament. De fet, l’única vegada que les dades de la memòria es refresquen o canvien és quan s’executa una ordre d’escriptura real. El SRAM és molt ràpid, però és molt més car que el DRAM. El SRAM s'utilitza sovint com a memòria cau a causa de la seva velocitat.
Hi ha alguns tipus de SRAM:
Xip RAM estàtic
Async SRAM:
Un tipus de SRAM més antic que s’utilitza en molts PC per a la memòria cau L2. És asíncrona, el que significa que funciona independentment del rellotge del sistema. Això significa que la CPU es trobava a l'espera d'informació de la memòria cau L2. Async SRAM va començar a utilitzar-se molt als anys 90.
Sincronitza SRAM:
Aquest tipus de SRAM és síncron, és a dir, es sincronitza amb el rellotge del sistema. Tot i que això l’accelera, la fa bastant cara alhora. Sync SRAM es va fer més popular a finals dels anys 90.
Ràdio de gasoducte SRAM:
Freqüentment usat. Les sol·licituds SRAM estan canalitzades, és a dir, els paquets de dades més grans que es remeten a la memòria alhora i actuen molt ràpidament. Aquesta raça de SRAM pot funcionar a velocitats de bus superiors als 66MHz, per la qual cosa s'utilitza sovint. Pipeline Burst SRAM va ser implementat per primera vegada el 1996 per Intel.
RAM dinàmica (DRAM)
El DRAM, a diferència de SRAM, s’ha de reescriure contínuament per tal de mantenir les seves dades. Això es fa situant la memòria en un circuit d’actualització que reescriu les dades diversos centenars de vegades per segon. DRAM s'utilitza per a la majoria de la memòria del sistema, ja que és barat i petit.
Hi ha diversos tipus de DRAM, que compliquen encara més l'escena de la memòria:
DRAM en mode de pàgina ràpida (DRAM FPM):
El DRAM FPM només és lleugerament més ràpid que el DRAM normal. Abans que hi hagués una memòria RAM EDO, la RAM FPM era el tipus principal emprat en els PC. Es tracta de coses força lentes, amb un temps d’accés de 120 ns. Finalment es va ajustar a 60 ns, però FPM encara era massa lent per treballar en el bus del sistema de 66 MHz. Per aquest motiu, la RAM FPM es va substituir per la memòria RAM EDO. La RAM FPM no s'utilitza molt avui en dia per la seva lenta velocitat, però és pràcticament universalment suportada.
DRAM ampliat de dades (DRO EDO):
La memòria EDO incorpora un altre ajustament en el mètode d'accés. Permet començar un accés mentre es finalitza un altre. Tot i que això pot semblar enginyós, l’augment de rendiment del FPM DRAM només és al voltant d’un 30%. EDO DRAM ha de ser adequat amb el chipset. La memòria RAM EDO inclou un SIMM. La memòria RAM EDO no pot funcionar amb una velocitat del bus més ràpida que 66MHz, per la qual cosa, amb la creixent utilització de velocitats de bus més elevades, la memòria RAM EDO ha pres el camí de la RAM FPM.
Burst EDO DRAM (BEDO DRAM):
La memòria RAM EDO original era massa lenta per aparèixer els sistemes més nous en aquell moment. Per tant, es va haver de desenvolupar un nou mètode d'accés a la memòria per accelerar la memòria. Esclatar el mètode ideat. Això significa que els blocs de dades més grans es van enviar a la memòria alhora, i cada “bloc” de dades no només portava l’adreça de memòria de la pàgina immediata, sinó que s’informava a les pàgines següents. Per tant, els propers accessos no experimentarien cap retard a causa de les sol·licituds de memòria anteriors. Aquesta tecnologia augmenta la velocitat de memòria RAM EDO fins a uns 10 ns, però no li va donar la possibilitat de funcionar de manera estable a velocitats de bus de més de 66MHz. BEDO RAM era un esforç per fer que la RAM EDO competís amb SDRAM.
DRAM síncron (SDRAM):
Per Royan: Aquest fitxer deriva de: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12309701
SDRAM es va convertir en el nou estàndard després que EDO mossegués la pols. La seva velocitat és síncrona, el que significa que depèn directament de la velocitat del rellotge de tot el sistema. SDRAM estàndard pot gestionar velocitats d’autobús més elevades. En teoria, podria funcionar fins a 100MHz, tot i que es va trobar que molts altres factors variables van entrar en la possibilitat de fer-ho o no de forma estable. La capacitat de velocitat real del mòdul depenia dels xips de memòria reals, així com dels factors de disseny del propi PCB de memòria.
Per evitar la variabilitat, Intel va crear l’estàndard PC100. L’estàndard PC100 garanteix la compatibilitat dels subsistemes SDRAM amb els processadors FSB de 100 MHz d’Intel. Els nous requisits de disseny, producció i prova van crear reptes per a empreses de semiconductors i proveïdors de mòduls de memòria. Cada mòdul SDRAM PC100 requeria atributs clau per garantir el compliment complet, com ara l'ús de components (xips) DRAM de 8ns que puguin funcionar a 125 MHz. Això va proporcionar un marge de seguretat per assegurar que el mòdul de memòria podia funcionar a velocitats de PC100. Addicionalment, els xips SDRAM s’han d’utilitzar conjuntament amb un EEPROM programat correctament en una placa de circuit imprès adequadament dissenyada. Com més petita sigui la distància que necessita per recórrer el senyal, més ràpid s’executa. Per aquest motiu, hi havia capes addicionals de circuit intern als mòduls PC100.
A mesura que augmentaven les velocitats de PC, es va trobar el mateix problema amb el bus de 133 MHz, de manera que es va desenvolupar l'estàndard PC133. SDRAM va aparèixer per primera vegada a principis dels anys 70 i es va utilitzar fins a mitjan anys noranta.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Desenvolupat per Rambus, Inc. i avalat per Intel com el successor escollit de SDRAM. RDRAM restringeix el bus de memòria a 16 bits i funciona fins a 800 MHz. Com que aquest bus estret ocupa menys espai a la pissarra, els sistemes poden obtenir més velocitat en executar diversos canals en paral·lel. Malgrat la velocitat, RDRAM ha tingut una dura estona al mercat per problemes de compatibilitat i temporalitat. La calor també és un problema, però RDRAM té dissipadors dissipadors. El cost és un problema important per a RDRAM, i els fabricants han de fer canvis importants en les instal·lacions i el cost del producte per als consumidors és massa elevat per empassar-se. Les primeres plaques base amb suport RDRAM van sortir el 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Aquest tipus de memòria és l'evolució natural de SDRAM i la majoria de fabricants prefereixen això de Rambus perquè no es necessita canviar gaire per aconseguir-ho. A més, els fabricants de memòria són lliures de fabricar-la perquè és un estàndard obert, mentre que haurien de pagar taxes de llicència a Rambus, Inc. per tal de realitzar RDRAM. DDR significa Doble taxa de dades. DDR canvia dades sobre el bus tant a l’alça com a la baixada del cicle del rellotge, duplicant efectivament la velocitat respecte a la SDRAM estàndard.
Degut als seus avantatges respecte a RDRAM, el suport DDR-SDRAM va ser implementat per gairebé tots els grans fabricants de chipsets i es va convertir ràpidament en el nou estàndard de memòria per a la majoria dels PC. La velocitat variava des dels 100 MHz de DDR (amb una velocitat de funcionament de 200 MHz), o pc1600 DDR-SDRAM, fins a les velocitats actuals de 200 MHz de DDR (amb velocitat de funcionament de 400 MHz) o pc3200 DDR-SDRAM. Alguns fabricants de memòria produeixen mòduls de memòria DDR-SDRAM encara més ràpids, que poden atraure fàcilment la multitud del overclocker. DDR es va desenvolupar entre 1996 i 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Per Victorrocha a Viquipèdia en anglès, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920
DDR2 presenta diversos avantatges respecte al DDR-SDRAM convencional (DDR), essent el principal que cada cicle de memòria DDR2 transmet 4 bits d'informació des de la memòria lògica (interna) als buffers d'E / S. DDR-SDRAM estàndard només transmet 2 bits d'informació cada cicle de memòria. Per això, la DDR-SDRAM normal requereix la memòria interna i els buffers d'E / S que funcionen a 200 MHz per assolir una velocitat de funcionament externa total de 400 MHz.
Degut a la capacitat de DDR2 de transmetre el doble de bits per cicle des de la memòria lògica (interna) als buffers d'E / S (aquesta tecnologia es coneix formalment com a preparació prèvia de 4 bits), la velocitat de memòria interna pot executar-se a 100 MHz en lloc de 200 MHz, i la velocitat de funcionament externa total serà encara de 400 MHz. Principalment, el que es deriva és que el DDR-SDRAM 2 podrà operar amb freqüències de funcionament totals més altes gràcies a la seva tecnologia de prebordatge de 4 bits (per exemple, una velocitat de memòria interna de 200 mhz produiria una velocitat de funcionament externa total de 800mhz!) Que DDR. -SDRAM.
DDR2 es va implementar per primera vegada el 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
Un dels principals avantatges de la DDR3 respecte als gustos de DDR2 i DDR és el seu enfocament en un baix consum d’energia. En altres paraules, la mateixa quantitat de RAM consumeix molta menys potència, de manera que podeu augmentar la quantitat de RAM que utilitzeu per a la mateixa quantitat de potència. Quant redueix el consum d’energia? A un fort 40%, se situa a 1, 5V en comparació amb l’1, 8V de DDR2. No només això, sinó que la velocitat de transferència de la RAM és bastant més ràpida, situant-se entre 800mHz - 1600mHz.
La taxa de memòria intermèdia també és significativament més elevada: la taxa d’amortització preferida de DDR3 és de 8 bits, mentre que la de DDR2 és de 4 bits. Això significa bàsicament que la RAM pot transmetre el doble de bits per cicle que DDR2, i transmet 8 bits de dades de la memòria als buffers d'E / S. DDR3 no és la forma més recent de RAM, però s'utilitza en molts equips. DDR3 es va llançar el 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
Per Dsimic - Obra pròpia, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36779600
El següent és el DDR4, que permet estalviar energia al següent nivell: el voltatge de funcionament de la RAM DDR4 és de 1.2 V. No només això, sinó que la memòria RAM DDR4 ofereix també una taxa de transferència més elevada, sent fins a 3200mHz. A més d'això, DDR4 afegeix quatre grups de bancs, cadascun dels quals pot dur a terme una operació de manera individual, el que significa que la memòria RAM pot gestionar quatre conjunts de dades per cicle. Això la fa molt més eficient que la DDR3.
DDR4 fa les coses un pas més, portant DBI o Data Bus Inversion. Què vol dir això? Si està activat el DBI, bàsicament compta el nombre de bits “0” en un sol carril. Si hi ha 4 o més, el byte si les dades s’inverteixen i s’afegeix un novè bit al final, garantint que cinc o més bits siguin “1.” El que fa és reduir el retard de transmissió de dades, assegurant que tan poca potència com s'utilitza possible. La memòria RAM DDR5 és actualment l’estàndard de la majoria d’ordinadors, tot i que DDR5 s’ha de finalitzar com a estàndard a finals del 2016. DDR4 es va llançar el 2014.
RAM no volàtil (NVRAM):
La RAM no volàtil és un tipus de memòria que, a diferència d'altres tipus de memòria, no perd les seves dades quan perd energia. La forma més coneguda de NVRAM és l'emmagatzematge en flaix, usat en unitats d'estat sòlid i unitats USB. Tanmateix, no té els seus inconvenients, per exemple, té un nombre limitat de cicles d’escriptura i, després d’aquest número, la memòria començarà a deteriorar-se. No només això, sinó que té algunes limitacions de rendiment que impedeixen poder accedir a dades tan ràpidament com alguns altres tipus de memòria RAM.
Tancament
N'hi ha prou amb dir-ho, hi ha molts tipus de memòria diferents. Amb aquesta guia, esperem que deixem clar quins són els diferents tipus de memòria RAM, què fan i com afecten el vostre equip.
Tens preguntes? Assegureu-vos de deixar-nos un comentari a continuació o d'uniu-vos als fòrums de PCMech.
