Co to jest pamięć RAM i jak działa w komputerze

Pamięć o dostępie swobodnym (RAM) to pamięć komputera, która przechowuje informacje potrzebne do działania programu. Pamięć o dostępie swobodnym odnosi się do przechowywania danych, które umożliwia dostęp do przechowywanych danych w dowolnej kolejności, która jest losowa, a nie tylko w sekwencji. Natomiast inne rodzaje urządzeń pamięci (np. taśmy magnetyczne, dyski i bębny) mogą uzyskiwać dostęp do danych zapisanych na nośniku tylko w określonej kolejności ze względu na ograniczenia wynikające z konstrukcji mechanicznej.

Dodanie pamięci to prosty i ekonomiczny sposób na zwiększenie wydajności komputera, ponieważ większość z nich ma minimalną ilość pamięci.

Jakie występują typy pamięci RAM?

• DDR-SDRAM (Double Data Rate-Synchronous DRAM)
  Zaawansowany typ pamięci SDRAM, który umożliwia przesłanie dwukrotnie większej ilości pamięci w jednym cyklu zegara. Pamięć DDR-SDRAM jest również nazywana pamięcią SDRAM II lub DDRAM.
   
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
  Ten typ jest dostępny w obudowach SIMM i DIMM i jest dostępny w dwóch konfiguracjach:
  • Pamięć RAM bez parzystości (znana również jako pamięć RAM bez ECC)
    Jest to zazwyczaj tańsze niż pamięć RAM z parzystością.
  • Parzystość RAM (znana również jako ECC RAM)
    Pamięć RAM parzystości, zwykle używana w aplikacjach wymagających intensywnego przetwarzania danych, takich jak duże arkusze kalkulacyjne i bazy danych, zawiera dodatkowe obwody, które mogą pomóc zminimalizować błędy specyficzne dla pamięci RAM.
  • Pamięci RAM z kontrolą i bez kontroli parzystości zwykle nie są zgodne ze sobą.
     
• RDRAM (Rambus Direct RAM)
  Opracowana przez firmę Rambus, Inc. jako wydajny następca pamięci SDRAM, pamięć RDRAM jest dostępna tylko w pakietach RIMM.

Informacje o pamięci SIMMS (RAM)

SIMM (Single Inline Memory Modules, jednorzędowe moduły pamięci) to starszy typ obudowy pamięci RAM. SIMM to pierwsze moduły pamięci, które były produkowane masowo (Rysunek 1).

Rysunek 1: Moduł SIMM
 

Przed wdrożeniem modułów SIMM większość pamięci była instalowana bezpośrednio na płycie głównej i nie było prawie żadnej możliwości rozbudowy. Różne typy SIMM obejmują: brak parzystości, parzystość, szybka strona i EDO.

• Brak parzystości to nieprzetworzona pamięć do tymczasowego przechowywania i pobierania.
• Pamięć parzystości umożliwia sprawdzanie błędów przechowywanych danych, aby upewnić się, że nie zmienią się one ani nie ulegną uszkodzeniu przed użyciem.
• Pamięć z szybkim stronicowaniem ma zwiększoną wydajność dzięki optymalizacji funkcji stronicowania pamięci.
• EDO jeszcze bardziej poprawiło wydajność pamięci, umożliwiając jednoczesny zapis i odczyt pamięci.

Szybkość

Szybkość pamięci SIMM jest mierzona w nanosekundach (w skrócie „ns”) i zwykle wynosi 15 ns lub mniej. Specyfikację pamięci RAM swego komputera można sprawdzić w jego dokumentacji.

Informacje o pamięci DIMM (SDRAM)

Moduły DIMM (Dual Inline Memory Module; dwurzędowy moduł pamięci) były kolejnym ważnym krokiem naprzód w technologii pamięci po SIMM. Moduły DIMM mają 168 styków i oferują 64-bitową przepustowość, co eliminuje konieczność instalowania pamięci SIMM w parach w przypadku komputerów z procesorami Pentium. (Rysunek 1) Moduły DIMM mają 5,375 cala długości i 1,5 cala wysokości i zawierają 8–16 mniejszych mikroukładów TSOP (thin, small outline package, cienka obudowa małopowierzchniowa).

Rysunek 1: DIMM — 168-stykowe złącze SDRAM.

Pamięć SDRAM

Później DIMM przekształcił się w SDRAM (Synchronous DRAM), który był pochodną Synchronous Graphics RAM (SGRAM), szybszego, ale drogiego typu pamięci karty graficznej. Pamięć SDRAM jest dostępna w formacie ECC i bez funkcji ECC. Pamięć ECC jest podobna do pamięci z kontrolą parzystości, ponieważ także sprawdza i izoluje błędy pamięci. Funkcja ECC ma dodatkową możliwość naprawiania drobnych błędów, dzięki czemu system może być kontynuowany, podczas gdy pamięć parzystości zatrzymuje system w przypadku wykrycia błędu.

Szybkość

Pamięć SDRAM była zsynchronizowana z szybkością magistrali FSB (front-side bus, magistrala przednia), co powodowało wzrost wydajności o 25%. Prędkość jest mierzona częstotliwością w megahercach (MHz). Pamięć SDRAM jest zazwyczaj produkowana w wersjach PC100 i PC133 (odpowiednio 100 MHz i 133 MHz). Łączenie w jednym komputerze pamięci SDRAM PC100 i PC133 nie jest dobrym pomysłem. Specyfikację pamięci swego komputera można sprawdzić w jego dokumentacji.

Informacje o pamięci RIMM (RDRAM i CRIMM)

Moduły RIMM (Rambus Inline Memory Module, rzędowy moduł pamięci Rambus) na początku XXI w. na krótko stały się preferowanym rodzajem pamięci w komputerach wyższej klasy (Rysunek 1).

Rysunek 1: RIMM (Rambus Inline Memory Module) Opracowana przez firmę Rambus, Inc. architektura pamięci (znana również jako RDRAM) może potencjalnie przewyższyć wydajność pamięci DRAM nawet o 1000%, ale dopiero wtedy, gdy szybkość magistrali FSB osiągnie 200+ MHz. Ponadto RDRAM działa tylko w systemach zaprojektowanych w oparciu o RDRAM.

Istnieją dwa rodzaje komputerów z pamięcią Rambus. Początkowo komputery były dostarczane w konfiguracji jednokanałowej. Późniejsze komputery wykorzystują konfigurację dwukanałową, która jest lepiej zoptymalizowana pod kątem większej wydajności. W systemach dwukanałowych do uzyskania najlepszej wydajności wymagane są dwa identyczne moduły RIMM na bank kanałów, ale system działa z konfiguracjami pojedynczymi lub mieszanymi z ograniczoną wydajnością. Pamięć RDRAM także jest dostępna w formacie ECC i bez funkcji ECC.

W przeciwieństwie do SDRAM, RDRAM działa w obwodzie szeregowym, więc wszystkie gniazda pamięci muszą być wypełnione, aby pamięć była dostępna. Jeśli używany jest tylko jeden moduł RIMM, to co najmniej jedno inne gniazdo musi być wypełnione modułem CRIMM (Continuity Rambus Inline Memory Module), który jest modułem bez pamięci (Rysunek 2).

Rysunek 2: Szybkość modułu CRIMM

Szybkość pamięci RDRAM jest mierzona w MHz i zawarta w nazwie pamięci Rambus. W ten sposób pamięć RDRAM PC800 działa z częstotliwością 800 MHz. Podobnie jak w przypadku pamięci SDRAM, łączenie w jednym komputerze pamięci o różnych szybkościach nie jest dobrym pomysłem.

Informacje o pamięci DDR-SDRAM

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) to zaawansowana technologia pamięci (rysunek 1). Podobnie jak w przypadku pamięci SDRAM, powstanie pamięci DDR było związane z szybkim postępem w dziedzinie architektury karty graficznych, który doprowadził do wprowadzenia przez firmę NVIDIA karty graficznej GeForce256.

Rysunek 1: DIMM — 184-stykowa pamięć DDR-SDRAM

W przeciwieństwie do pamięci SDRAM, która wykonywała swoje funkcje odczytu/zapisu przy wzroście każdego zegara systemowego, pamięć DDR wykonuje swoje funkcje odczytu/zapisu zarówno na zboczu narastającym, jak i opadającym każdego zegara systemowego, podwajając wydajność pamięci, co stanowi kolejny ogromny skok ogólnej wydajności.

Szybkość

Szybkość jest mierzona w MHz. Pamięć DDR-DSRAM jest dostępna w coraz większej liczbie prędkości od 100 MHz lub PC1600 do 566 MHz lub PC4500 z prawdopodobnie większymi prędkościami z czasem dodanymi.

Informacje o pamięci DDR2

Czym jest pamięć DDR2?

• DDR2-SDRAM to synchroniczna dynamiczna pamięć o dostępie swobodnym i podwójnej szybkości transmisji danych. Zastępuje ona oryginalną specyfikację DDR-SDRAM, a sama została zastąpiona specyfikacją DDR3-SDRAM. Pamięć DDR2 nie jest zgodna w przód lub wstecz z DDR lub DDR3. (Moduły mają inne wycięcia w celu uniemożliwienia instalacji nieprawidłowych modułów).
• Wewnętrzna częstotliwość taktowania pamięci DDR2 jest o połowę niższa niż zewnętrzna częstotliwość taktowania pamięci DDR — pamięć DDR2 działająca z taką samą częstotliwością taktowania zewnętrznej magistrali danych jak DDR jest w stanie zapewnić taką samą przepustowość przy większym opóźnieniu. Natomiast pamięć DDR2 działająca z dwukrotnie większą częstotliwością taktowania magistrali danych niż DDR zapewnia dwukrotnie większą przepustowość przy takim samym opóźnieniu. Najszybsze moduły pamięci DDR2 są co najmniej dwukrotnie szybsze niż najszybsze moduły pamięci DDR.

Informacje o pamięci DDR3

Czym jest pamięć DDR3?

• DDR3 stanowi kolejny krok w ewolucji technologii pamięci i zapewnia kilka ulepszeń w stosunku do istniejącej architektury DDR2. Podstawową zaletą jest zwiększenie szybkości magistrali we/wy, która jest czterokrotnie szybsza niż moduły pamięci, które zawiera. Pamięć DDR3 umożliwia również obsługę mikroukładów o pojemności od 512 MB do 8 GB. Pozwala to uzyskać moduły pamięci o pojemności do 16 GB.

Rysunek 3. Porównanie modułów pamięci dla komputerów stacjonarnych (DIMM).

Obsługiwane szybkości magistrali danych:

• DDR2-400/533/667/800/1066
• DDR3-800/1066/1333/1600/1866/2133

Często zadawane pytania

Czy pamięć RAM to to samo, co pamięć masowa komputera?

Nie. RAM i pamięć masowa to różne typy pamięci.

• W pamięci RAM są tymczasowo przechowywane dane, które są aktywnie wykorzystywane przez system.
• Pamięć masowa trwale przechowuje dane nawet wtedy, gdy komputer jest wyłączony.
• Pamięć RAM jest znacznie szybsza niż większość urządzeń pamięci masowej, ale zazwyczaj ma mniejszą pojemność.
• Pamięć masowa została zaprojektowana z myślą o przechowywaniu dużych ilości danych do długotrwałego użytkowania

Czy dodanie większej ilości pamięci RAM poprawia wydajność komputera?

W wielu przypadkach dodanie większej ilości pamięci RAM może poprawić ogólną wydajność systemu. Dzięki pamięci RAM procesor może mieć dostęp do większej liczby aplikacji, plików i kart przeglądarki. Jeśli system nie ma wystarczającej ilości pamięci, może używać pamięci jako pamięci tymczasowej, co działa znacznie wolniej i może zmniejszyć wydajność.

Możesz skorzystać z modernizacji pamięci RAM, jeśli:

• Uruchamiaj wiele aplikacji jednocześnie.
• Korzystaj z oprogramowania do tworzenia treści, takiego jak aplikacje do edycji zdjęć lub filmów.
• Pracuj z dużymi arkuszami kalkulacyjnymi lub bazami danych.
• Doświadczaj spowolnień podczas przełączania między aplikacjami.
• Często korzystaj z wielu kart przeglądarki jednocześnie.

Dodanie pamięci RAM może poprawić responsywność i wydajność wielozadaniowości, ale może nie zwiększyć wydajności, jeśli system ma już wystarczającą ilość pamięci dla obciążenia roboczego. Inne komponenty, takie jak procesor i urządzenie pamięci masowej, również mogą wpływać na ogólną wydajność systemu.

Czy w komputerze firmy Dell można zainstalować dowolny typ pamięci RAM?

Nie. Komputery firmy Dell są zaprojektowane z myślą o obsłudze określonych technologii pamięci, szybkości, pojemności i konfiguracji modułów. Typ pamięci obsługiwanej przez system zależy od płyty głównej i procesora i zazwyczaj nie można jej zastąpić pamięcią innych typów.

Na przykład w systemie zaprojektowanym z pamięcią DDR4 nie można używać modułów pamięci DDR3 lub DDR5, ponieważ moduły te różnią się fizycznie i elektrycznie. Moduły pamięci są tak skonstruowane, aby zapobiec nieprawidłowej instalacji.

Aby określić prawidłową specyfikację pamięci komputera firmy Dell:

1. Znajdź model swojego komputera firmy Dell.
2. Zapoznaj się z dokumentacją systemu lub specyfikacjami pomocy technicznej.
3. Przed zakupem uaktualnienia należy sprawdzić obsługiwany typ pamięci, szybkość i maksymalną pojemność.

Więcej informacji na ten temat można znaleźć w następujących artykułach z bazy wiedzy Dell:

• Jak zwiększyć ilość pamięci (RAM) w komputerze Dell?
• Jak pamięć RAM wpływa na wydajność komputera firmy Dell?

Dodatkowe zasoby

• Jak zwiększyć ilość pamięci (RAM) w komputerze Dell?  
• Jak pamięć RAM wpływa na wydajność komputera Dell?