| Параметр | ОЗУ | ПЗУ |
| Волатильность | Волатильность | Энергонезависимая | < /tr>
| Физический размер чипа | Больше | Меньше |
| Емкость хранилища | Выше | Меньше |
| Скорость | Быстрее | Медленнее |
| Стоимость | Дорого | Дешевле |
| Сохранение данных | Невозможно хранить данные без питания | Может хранить данные без питания |
| Использование | Основные модули памяти, кэш | Прошивка, RFID-метки |
В следующий раз, когда вы окажетесь в кругу компьютерных гиков, обязательно донесите эту информацию до стола. Возможно, они уже знают об этом, но они точно будут впечатлены!
Некоторые типы компьютерной памяти спроектированы так, чтобы быть очень быстрыми, а это означает, что центральный процессор (ЦП) может очень быстро получить доступ к хранящимся там данным. Другие типы спроектированы так, чтобы быть очень дешевыми, поэтому в них можно экономично хранить большие объемы данных.
Еще одна особенность компьютерной памяти заключается в том, что некоторые типы памяти являются энергонезависимыми, что означает, что они могут хранить данные в течение длительного времени даже при отсутствии питания. А некоторые типы являются изменчивыми, которые часто работают быстрее, но теряют все хранящиеся в них данные при отключении питания.
Компьютерная система создается с использованием комбинации этих типов компьютерной памяти, и точная конфигурация может быть оптимизирована для обеспечения максимальной скорости обработки данных или минимальной стоимости, или некоторого компромисса между ними.
Оглавление
Какие существуют типы компьютерной памяти?
Несмотря на то, что в компьютере существует много типов памяти, основное различие между основной памятью, часто называемой системной памятью, и вторичной памятью, которую чаще называют хранилищем.
Ключевое различие между первичной и вторичной памятью заключается в скорости доступа.
- Основная память включает в себя ПЗУ и ОЗУ и расположена рядом с ЦП на материнской плате компьютера, что позволяет ЦП действительно очень быстро считывать данные из основной памяти. Он используется для хранения данных, которые необходимы ЦП в ближайшее время, чтобы ему не приходилось ждать их доставки.
- Вторичная память, напротив, обычно физически расположена в отдельном устройстве хранения, таком как жесткий диск или твердотельный накопитель (SSD), который подключен к компьютерной системе либо напрямую, либо по сети. Стоимость гигабайта вторичной памяти намного ниже, но скорость чтения и записи значительно ниже.
За несколько периодов развития компьютеров было развернуто множество типов компьютерной памяти, каждый из которых имел свои сильные и слабые стороны.
Основные типы памяти: RAM и ROM
Существует два основных типа основной памяти:
Давайте подробно рассмотрим оба типа памяти.
1) ОЗУ Память компьютера
Акроним RAM связан с тем, что к данным, хранящимся в оперативной памяти, можно обращаться, как следует из названия, в любом произвольном порядке. Или, другими словами, к любому случайному биту данных можно получить доступ так же быстро, как и к любому другому биту.
Самое важное, что нужно знать об ОЗУ, это то, что ОЗУ работает очень быстро, в нее можно записывать и читать, она энергозависима (поэтому все данные, хранящиеся в ОЗУ, теряются при отключении питания) и, наконец, , это очень дорого по сравнению со всеми типами вторичной памяти по стоимости за гигабайт. Именно из-за относительно высокой стоимости оперативной памяти по сравнению с дополнительными типами памяти большинство компьютерных систем используют как основную, так и дополнительную память.
Данные, необходимые для предстоящей обработки, перемещаются в ОЗУ, где к ним можно получить доступ и изменить их очень быстро, чтобы ЦП не оставался в ожидании. Когда данные больше не требуются, они перемещаются в более медленную, но более дешевую вторичную память, а освободившееся место в ОЗУ заполняется следующим блоком данных, который будет использоваться.
Типы оперативной памяти
- DRAM: DRAM расшифровывается как Dynamic RAM и является наиболее распространенным типом RAM, используемым в компьютерах. Самый старый тип известен как DRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), но новые компьютеры используют более быструю DRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR). DDR поставляется в нескольких версиях, включая DDR2, DDR3 и DDR4, которые обеспечивают лучшую производительность и более энергоэффективны, чем DDR. Однако разные версии несовместимы, поэтому невозможно смешивать DDR2 с DDR3 DRAM в компьютерной системе. DRAM состоит из транзистора и конденсатора в каждой ячейке.
- SRAM: SRAM означает статическое ОЗУ. Это особый тип ОЗУ, который работает быстрее, чем DRAM, но дороже и объемнее, поскольку в каждой ячейке имеется шесть транзисторов. По этим причинам SRAM обычно используется только в качестве кэша данных внутри самого ЦП или в качестве ОЗУ в серверных системах очень высокого класса. Небольшой кэш SRAM для наиболее необходимых данных может привести к значительному повышению скорости работы системы.
Ключевое различие между DRAM и SRAM заключается в том, что SRAM быстрее, чем DRAM, возможно, в два-три раза быстрее, но дороже и громоздче. SRAM обычно доступен в мегабайтах, а DRAM приобретается в гигабайтах.
DRAM потребляет больше энергии, чем SRAM, поскольку ее необходимо постоянно обновлять для поддержания целостности данных, тогда как SRAM, хотя и энергозависимая, не требует постоянного обновления при включении.
2) ROM Память компьютера
ROM означает постоянную память, и это название связано с тем фактом, что, хотя данные могут быть прочитаны из компьютерной памяти этого типа, данные обычно не могут быть записаны в нее. Это очень быстрый тип компьютерной памяти, который обычно устанавливается рядом с процессором на материнской плате.
ПЗУ — это тип энергонезависимой памяти, что означает, что данные, хранящиеся в ПЗУ, сохраняются в памяти, даже когда на нее не подается питание, например, когда компьютер выключен. В этом смысле она похожа на вторичную память, которая используется для долговременного хранения.
Когда компьютер включен, ЦП может начать считывать информацию, хранящуюся в ПЗУ, без необходимости в драйверах или другом сложном программном обеспечении, помогающем ему взаимодействовать. ПЗУ обычно содержит «загрузочный код», который представляет собой базовый набор инструкций, которые компьютер должен выполнить, чтобы узнать об операционной системе, хранящейся во вторичной памяти, и загрузить части операционной системы в первичную память, чтобы он мог запуститься. и будьте готовы к использованию.
ПЗУ также используется в более простых электронных устройствах для хранения прошивки, которая запускается сразу после включения устройства.
Типы ПЗУ
ПЗУ доступно в нескольких различных типах, включая PROM, EPROM и EEPROM.
- PROM PROM расшифровывается как Programmable Read-Only Memory и отличается от настоящего ROM тем, что в то время как ROM программируется (т.е. в него записываются данные) в процессе производства, PROM изготавливается в пустом состоянии, а затем запрограммированы позже с помощью программатора PROM или записи.
- EPROM EPROM расшифровывается как Erasable Programmable Read-Only Memory, и, как следует из названия, данные, хранящиеся в EPROM, можно стереть, а EPROM перепрограммировать. Для стирания EPROM необходимо извлечь его из компьютера и подвергнуть воздействию ультрафиолетового света перед повторной записью.
- EEPROM EEPROM расшифровывается как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, и различие между EPROM и EEPROM заключается в том, что последнее может быть стерто и записано компьютерной системой, в которой оно установлено. В этом смысле EEPROM строго не читается. Только. Однако во многих случаях процесс записи идет медленно, поэтому обычно это делается только для периодического обновления программного кода, такого как микропрограмма или код BIOS.
Как ни странно, флэш-память NAND (например, в USB-накопителях и твердотельных накопителях) является типом EEPROM, но флэш-память NAND считается вторичной памятью.
Вторичные типы памяти
Вторичная память включает множество различных носителей данных, которые можно напрямую подключить к компьютерной системе. К ним относятся:
Вторичная память также включает:
включая флэш-массивы 3D NAND, подключенные к сети хранения данных (SAN)
- Устройства хранения, которые могут быть подключены через обычную сеть (известную как сетевое хранилище или NAS).
Возможно, облачное хранилище также можно назвать вторичной памятью.
Различия между ОЗУ и ПЗУ
ПЗУ:
- Обычно используется в небольших количествах.
- Невозможно быстро записать
- Используется для хранения инструкций по загрузке или прошивки.
- Относительно высокая стоимость хранения одного мегабайта по сравнению с оперативной памятью.
ОЗУ:
- Используется в качестве системной памяти для хранения данных (включая программный код), которые ЦП должен немедленно обработать
- Относительно дешевое значение в пересчете на мегабайт по сравнению с ПЗУ, но относительно дорогое по сравнению со вторичной памятью.
Какая технология находится между первичной и вторичной памятью?
За последний год или около того был разработан новый носитель памяти под названием 3D XPoint, характеристики которого находятся между первичной и вторичной памятью.
3D XPoint дороже, но быстрее, чем дополнительная память, и дешевле, но медленнее, чем оперативная память. Это также тип энергонезависимой памяти.
Эти характеристики означают, что ее можно использовать в качестве альтернативы ОЗУ в системах, которым требуется огромный объем системной памяти, создание которой с использованием ОЗУ было бы слишком дорогостоящим (например, в системах с базами данных в оперативной памяти). Компромисс заключается в том, что такие системы не получают полного прироста производительности за счет использования оперативной памяти.
Поскольку 3D XPoint является энергонезависимым, системы, использующие 3D XPoint в качестве системной памяти, могут быть запущены и снова запущены после сбоя питания или другого прерывания очень быстро, без необходимости считывания всех данных обратно в системную память из вторичная память.
Типы памяти
Важным показателем производительности ОЗУ является время доступа, количество времени, которое проходит между моментом, когда ЦП выдает команду ОЗУ на чтение определенного фрагмента данных с определенного адреса, и моментом, когда ЦП фактически получает данные. Современные чипы оперативной памяти обычно имеют время доступа 60 нс, что означает, что для выполнения этой функции кругового обхода требуется 60 наносекунд (наносекунда — это миллиардная доля секунды). Это время доступа намного быстрее, чем у чипов со скоростью от 100 до 120 нс, выпущенных несколько лет назад, но все же намного медленнее, чем идеальное время доступа, равное нулю, которое было бы достижимо, если бы ЦП сам хранил все данные. Для дальнейшего ускорения процессор имеет доступ к кэш-памяти (обычно называемой «кешем»). Кэш-память со временем 20 нс и выше работает быстрее, чем основная память, но системы содержат меньше ее, чем основная память (кэш-память стоит дорого).
ОЗУ (оперативная память) Это общий термин для всей памяти, из которой можно считывать или записывать нелинейным образом. Однако это стало относиться конкретно к памяти на основе микросхем, поскольку вся память на основе микросхем является памятью с произвольным доступом. Это не противоположность ПЗУ. Компьютер может читать ПЗУ; он может читать и писать в RAM. SIMM (однорядный модуль памяти) DIMM (двухрядный модуль памяти). SIMM и DIMM относятся не к типам памяти, а к модулям (печатным платам и чипам), в которых упакована RAM. SIMM, более старые из двух, предлагают 32-битный путь данных.Поскольку процессоры Pentium рассчитаны на гораздо более широкий путь передачи данных, модули SIMM должны использоваться парами на материнских платах Pentium (их можно использовать по отдельности на платах на базе процессоров 486 или более медленных). Модули DIMM более позднего происхождения предлагают 64-битный путь, что делает их более подходящими для использования с Pentium и другими более поздними процессорами. С точки зрения покупателя, хорошая новость заключается в том, что один модуль DIMM может выполнять работу двух модулей SIMM и, таким образом, может использоваться отдельно на материнской плате Pentium. Модули DIMM более экономичны в долгосрочной перспективе, потому что вы можете добавлять их в систему по одному. DRAM (динамическое ОЗУ) Динамическое ОЗУ — это стандартный тип оперативной памяти в современных компьютерах, и именно его вы имеете в виду, когда говорите кому-то, что ваш компьютер имеет 32 МБ ОЗУ. В DRAM информация хранится в виде серии зарядов в конденсаторе. В течение миллисекунды после электронного заряда конденсатор разряжается, и его необходимо обновить, чтобы сохранить свои значения. Это постоянное обновление является причиной использования термина «динамический». ОЗУ FPM (быстрое ОЗУ в страничном режиме) До появления ОЗУ EDO (см. ниже) вся основная память, имевшаяся в ПК, относилась к типу быстрого страничного режима. Вот почему имя не было широко известно: не было необходимости указывать тип, так как он был только один. Время доступа к ОЗУ FPM сократилось по мере развития технологии со 120 нс (наносекунд) до общепринятого времени доступа 60 нс. Однако процессор Pentium допускает частоту шины 66 МГц, что быстрее, чем может поддерживать оперативная память FPM. Скорость 60-нс модуля ОЗУ, выполняющего произвольный доступ к странице (где страница относится к области адресного пространства), ниже 30 МГц — намного медленнее, чем скорость шины. Поэтому производители DRAM придумали концепцию кэш-памяти RAM. EDO RAM (RAM с расширенным выводом данных) Несмотря на шумиху вокруг нее, EDO RAM — это не более чем еще один тип RAM FPM. По сути, он признает, что в большинстве случаев, когда ЦП запрашивает память для определенного адреса, ему понадобится еще несколько адресов поблизости. Вместо того, чтобы заставлять каждый доступ к памяти начинаться заново, EDO RAM цепляется за место предыдущего доступа, тем самым ускоряя доступ к соседним адресам. EDO RAM ускоряет цикл памяти, улучшая производительность памяти на целых 40 процентов. Но EDO эффективен только до частоты шины 66 МГц, и это быстро обходит самый последний урожай процессоров AMD, Cyrix и Intel. BEDO RAM (ОЗУ с расширенным пакетом данных) Поскольку потребность в более быстром доступе к DRAM возросла, были разработаны технологии для его обеспечения. Одна из таких технологий известна как пакетная передача, при которой большие блоки данных отправляются и обрабатываются в виде непрерывного «всплеска» более мелких блоков. Для DRAM это означает, что пакет содержит информацию не только об адресе первой страницы, но и о нескольких следующих. ОЗУ BEDO может обрабатывать четыре элемента данных за один пакет, и это позволяет последним трем элементам избежать задержек первого — все адреса готовы к обработке. DRAM получает первый адрес, а затем может обрабатывать остальные со скоростью 10 нс каждый. Оперативная память BEDO, однако, несмотря на значительное увеличение скорости, по-прежнему с трудом преодолевает барьер шины 66 МГц. BEDO RAM существует потому, что производители SDRAM не были заинтересованы в установлении цен на SDRAM, чтобы конкурировать с EDO RAM; в результате с EDO была проделана дополнительная работа по добавлению технологий пакетной передачи для скорости, соперничающей со скоростью SDRAM. Следовательно, BEDO RAM. SDRAM (синхронная динамическая RAM) На разработку SDRAM тратится огромное количество ресурсов, и она начала появляться в рекламе для ПК. Причина его растущей популярности двояка. Во-первых, SDRAM может обрабатывать шины со скоростью до 100 МГц, и они быстро приближаются. Во-вторых, SDRAM синхронизируется с системными часами, что до сих пор не удавалось инженерам ПК. Технология SDRAM позволяет одновременно открывать две страницы памяти. Новый стандарт для SDRAM разрабатывается ассоциацией SClzzL в Университете Санта-Клары (Калифорния) вместе со многими лидерами отрасли. Эта технология, называемая SLDRAM, улучшает SDRAM, предлагая более высокую скорость шины и используя пакеты (небольшие пакеты данных) для обработки запросов адресов, времени и команд в DRAM. Результатом является меньшая зависимость от усовершенствований конструкции микросхем DRAM и, в идеале, более дешевое решение для высокопроизводительной памяти. Следите за SLDRAM в ближайшем будущем. SRAM (статическая память с произвольным доступом) Разница между SRAM и DRAM заключается в том, что DRAM необходимо постоянно обновлять, а SRAM хранит данные без автоматического обновления. На самом деле обновление происходит только тогда, когда выполняется команда записи. Если команда записи не выполняется, в SRAM ничего не меняется, поэтому она называется статической. Преимущество SRAM заключается в том, что она намного быстрее, чем DRAM, достигая скорости 12 нс по сравнению с 50 нс у BEDO. Недостатком является то, что SRAM намного дороже, чем DRAM.Чаще всего SRAM используется в ПК в кэш-памяти второго уровня, также называемой кэш-памятью L2. Кэш L2 Кэширование — это искусство предсказывать, какие данные будут запрошены следующими, и иметь эти данные уже на руках, что ускоряет выполнение. Когда ваш ЦП делает запрос данных, данные можно найти в одном из четырех мест: кэш L1, кэш L2, оперативная память или в физической системе хранения (например, на жестком диске). Кэш L1 существует на ЦП и намного меньше, чем остальные три. Кэш L2 (кэш второго уровня) представляет собой отдельную область памяти и конфигурируется с помощью SRAM. Основная память намного больше и состоит из DRAM, а физическая система хранения снова намного больше, но также намного, намного медленнее, чем другие области хранения. Поиск данных начинается в кэше L1, затем перемещается в кэш L2, затем в DRAM, а затем в физическое хранилище. Каждый уровень состоит из последовательно более медленных компонентов. Функция кэш-памяти L2 состоит в том, чтобы стоять между DRAM и ЦП, предлагая более быстрый доступ, чем DRAM, но требуя сложной технологии прогнозирования, чтобы сделать ее полезной. Термин попадание в кэш относится к успешному расположению данных в L2, а не в L1. Цель системы кэширования — максимально приблизить скорость доступа к памяти к скорости самого ЦП. Async SRAM (асинхронная SRAM) Асинхронная SRAM была с нами со времен 386-го и до сих пор находится в кэше L2 многих ПК. Он называется асинхронным, потому что он не синхронизирован с системными часами, и поэтому ЦП должен ждать данных, запрошенных из кеша L2. Ожидание не такое долгое, как с DRAM, но все же ожидание. Sync SRAM (синхронная пакетная RAM) Как и SDRAM, Sync SRAM синхронизируется с системными часами, поэтому она быстрее, чем асинхронная SRAM, обычно используемая для кэшей L2, со скоростью около 8,5 нс. К сожалению, Sync SRAM не производится в достаточных количествах, чтобы снизить ее стоимость, поэтому кажется, что она предназначена для относительно короткой жизни. Это особенно верно, потому что он теряет возможность синхронизации на скоростях шины выше 66 МГц. Итак, давайте поприветствуем новое поколение машин. . . PB SRAM (конвейерная пакетная SRAM) Используя пакетную технологию, запросы SRAM могут быть конвейеризированы или собраны таким образом, что запросы в пакете выполняются почти мгновенно. PB SRAM использует Pipening, и хотя он немного отстает от скорости системной синхронизации, это возможное улучшение по сравнению с Sync SRAM, поскольку он разработан для хорошей работы со скоростями шины 75 МГц и выше. Ожидайте, что PB SRAM станет основным игроком в системах Pentium II и более поздних версиях. VRAM (видеопамять) VRAM предназначена именно для производительности видео, и вы найдете ее в основном на картах видеоускорителей или на материнских платах, поддерживающих видеотехнологии. VRAM используется для хранения значений пикселей графического дисплея, и контроллер платы постоянно считывает данные из этой памяти для обновления дисплея. снизить нагрузку на центральный процессор. VRAM — двухпортовая память; есть два порта доступа к ячейкам памяти, один из которых используется для постоянного обновления дисплея, а другой используется для изменения отображаемых данных. Два порта означают удвоение пропускной способности и, как следствие, более высокую производительность видео. Для сравнения, DRAM и SRAM имеют только один порт доступа. WRAM (ОЗУ Windows) Как и VRAM, WRAM является двухпортовым типом RAM и используется исключительно для графической производительности. WRAM похожа на VRAM по своей работе, но предлагает более высокую общую пропускную способность (примерно на 25 процентов выше) в дополнение к нескольким графическим функциям, которые могут использовать разработчики приложений. К ним относится система двойной буферизации данных, которая в несколько раз быстрее, чем буфер VRAM, что приводит к значительно более высокой частоте обновления экрана. SGRAM (синхронная графическая RAM) В отличие от VRAM и WRAM и несмотря на то, что в основном используется на платах видеоускорителей, SGRAM является однопортовым типом RAM. Он повышает производительность за счет функции двойного банка, при которой две страницы памяти могут быть открыты одновременно; поэтому он приближается к двухпортовому. SGRAM играет важную роль в технологии 3D-видео благодаря функции блочной записи, которая ускоряет заполнение экрана и позволяет быстро очищать память. Трехмерное видео требует чрезвычайно быстрой очистки, в диапазоне от 30 до 40 раз в секунду.
ПЗУ только для чтения. Данные в ПЗУ вставляются при его изготовлении и не могут быть изменены. Светочувствительный материал вытравлен для хранения требуемого битового шаблона PROM Programmable ROM. Используя специальное оборудование, можно один раз запрограммировать эти чипы. PROM создается пустым, затем программу можно добавить позже. После того, как программа была установлена, ее нельзя изменить. EPROM Стираемое ПЗУ. При воздействии на СППЗУ ультрафиолетового излучения в течение длительного времени (15 минут) СППЗУ будет сброшено на все нули. Затем его можно перепрограммировать. EEPROM электрически стираемое PROM.Вместо использования ультрафиолетового света эти чипы можно стереть, подав на них электрические импульсы. Подобные микросхемы можно использовать для хранения BIOS компьютера. Таким образом, BIOS можно обновить с помощью программного обеспечения вместо замены чипа.
Память компьютера обычно подразделяется на внутреннюю или внешнюю память.
Внутренняя память, также называемая "основной или первичной памятью", относится к памяти, в которой хранятся небольшие объемы данных, к которым можно быстро получить доступ во время работы компьютера.
Внешняя память, также называемая «вторичной памятью», относится к устройству хранения, которое может сохранять или сохранять данные на постоянной основе. Это могут быть встроенные или съемные запоминающие устройства. Примеры включают жесткие диски или твердотельные накопители, флэш-накопители USB и компакт-диски.
Какие существуют типы внутренней памяти?
В основном существует два вида внутренней памяти: ПЗУ и ОЗУ.
ROM означает постоянную память. Он энергонезависимый, что означает, что он может сохранять данные даже без питания. Он используется в основном для запуска или загрузки компьютера.
После загрузки операционной системы компьютер использует ОЗУ , что означает оперативную память, в которой временно хранятся данные, пока центральный процессор (ЦП) выполняет другие задачи. Чем больше оперативной памяти на компьютере, тем меньше процессору приходится считывать данные из внешней или вторичной памяти (устройства хранения), что позволяет компьютеру работать быстрее. Оперативная память быстрая, но энергозависимая, что означает, что она не сохранит данные, если нет питания. Поэтому важно сохранять данные на запоминающее устройство до выключения системы.
Какие существуют типы оперативной памяти?
Существует два основных типа ОЗУ: динамическое ОЗУ (DRAM) и статическое ОЗУ (SRAM).
- DRAM (произносится как DEE-RAM) широко используется в качестве основной памяти компьютера. Каждая ячейка памяти DRAM состоит из транзистора и конденсатора в интегральной схеме, а бит данных хранится в конденсаторе. Поскольку транзисторы всегда имеют небольшую утечку, конденсаторы будут медленно разряжаться, что приведет к утечке хранящейся в них информации; следовательно, DRAM необходимо обновлять (с новым электронным зарядом) каждые несколько миллисекунд, чтобы сохранить данные.
- SRAM (произносится как ES-RAM) состоит из четырех-шести транзисторов. Он хранит данные в памяти до тех пор, пока в систему подается питание, в отличие от DRAM, которую необходимо периодически обновлять. Таким образом, SRAM быстрее, но и дороже, что делает DRAM более распространенной памятью в компьютерных системах.
Какие распространенные типы DRAM?
Synchronous DRAM (SDRAM) «синхронизирует» скорость памяти с тактовой частотой процессора, чтобы контроллер памяти знал точный такт, когда запрошенные данные будут готовы. Это позволяет ЦП выполнять больше инструкций в данный момент времени. Типичная SDRAM передает данные со скоростью до 133 МГц.
Rambus DRAM (RDRAM) получил свое название от компании Rambus, которая его создала. Он был популярен в начале 2000-х годов и в основном использовался для игровых устройств и видеокарт со скоростью передачи данных до 1 ГГц.
SDRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM) – это тип синхронной памяти, пропускная способность которого почти вдвое превышает пропускную способность SDRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), работающей на той же тактовой частоте, за счет использования метода, называемого "двойной накачкой", который позволяет передавать данных о переднем и заднем фронтах тактового сигнала без увеличения тактовой частоты.
На смену DDR1 SDRAM пришли DDR2 , DDR3 и, совсем недавно, DDR4 SDRAM. Хотя модули работают по одним и тем же принципам, они не имеют обратной совместимости. Каждое поколение обеспечивает более высокую скорость передачи и более высокую производительность. Например, новейшие модули DDR4 обеспечивают высокую скорость передачи данных 2133/2400/2666 и даже 3200 МТ/с.
Рисунок 1. Типы компьютерной памяти.
Какие существуют типы пакетов DRAM?
Однорядный модуль памяти (SIMM)
Модули SIMM широко использовались с конца 1980-х по 1990-е годы и в настоящее время устарели. Обычно они имели 32-разрядную шину данных и были доступны в двух физических типах — 30- и 72-контактном.
Какие распространенные типы модулей DIMM?
Существует несколько архитектур DIMM. Разные платформы могут поддерживать разные типы памяти, поэтому лучше проверить, какие модули поддерживаются материнской платой. Вот наиболее распространенные стандартные модули DIMM со стандартной длиной 133,35 мм и высотой 30 мм.
Тип модуля DIMM
Описание
Небуферизованные модули DIMM
(UDIMM)
Используется в основном на настольных и портативных компьютерах. Они работают быстрее и стоят меньше, но не так стабильны, как регистровая память. Команды поступают непосредственно от контроллера памяти, находящегося в ЦП, к модулю памяти.
Полностью буферизованные модули DIMM
(FB-DIMM)
Обычно используемые в качестве основной памяти в системах, требующих большой емкости, таких как серверы и рабочие станции, FB-DIMM используют чипы расширенного буфера памяти (AMB) для повышения надежности, поддержания целостности сигнала и улучшения методов обнаружения ошибок для уменьшения программных ошибок. Шина AMB разделена на 14-битную шину чтения и 10-битную шину записи. Благодаря выделенной шине чтения/записи операции чтения и записи могут выполняться одновременно, что повышает производительность. Меньшее количество контактов (69 контактов на последовательный канал по сравнению с 240 контактами на параллельных каналах) приводит к меньшей сложности разводки и позволяет создавать платы меньшего размера для компактных систем с малым форм-фактором.
Зарегистрированные модули DIMM
(RDIMM)
Также известная как "буферизованная" память, часто используется в серверах и других приложениях, требующих стабильности и надежности. RDIMM имеют встроенные регистры памяти (отсюда и название «зарегистрированные»), расположенные между памятью и контроллером памяти. Контроллер памяти буферизует команды, адресацию и тактовый цикл, направляя инструкции в выделенные регистры памяти вместо прямого доступа к DRAM. В результате инструкции могут выполняться примерно на один такт ЦП дольше, но буферизация снижает нагрузку на контроллер памяти ЦП.
Загрузка модулей DIMM с уменьшенным объемом
(LR-DIMM)
Используйте технологию Isolation Memory Buffer (iMB), которая снижает нагрузку на контроллер памяти за счет буферизации каналов данных и адресов. В отличие от регистра модулей RDIMM, которые буферизуют только команды, адресацию и тактовый цикл, микросхема iMB также буферизует сигналы данных. Чип iMB изолирует всю электрическую нагрузку, включая сигналы данных чипов DRAM на модулях DIMM, от контроллера памяти, поэтому контроллер памяти видит только iMB, а не чипы DRAM. Затем буфер памяти обрабатывает все операции чтения и записи в чипы DRAM, повышая как емкость, так и скорость. (Источник: изолирующий буфер памяти)
Таблица 1. Распространенные типы модулей DIMM.
Помимо модулей DIMM стандартного размера, существуют ли модули DIMM малого форм-фактора для систем с ограниченным пространством?
Малогабаритные модули DIMM (SO-DIMM) представляют собой альтернативу модулям DIMM меньшего размера. В то время как стандартные модули DIMM DDR4 имеют длину около 133,35 мм, модули SO-DIMM почти вдвое меньше обычных модулей DIMM и имеют длину 69,6 мм, что делает их идеальными для ультрапортативных устройств. Оба обычно имеют высоту 30 мм, но могут быть доступны в формате очень низкого профиля (VLP) с высотой 20,3 мм или сверхнизкого профиля (ULP) с высотой от 17,8 до 18,2 мм. Другим типом модулей DIMM малого форм-фактора является Mini-RDIMM, длина которого составляет всего 82 мм по сравнению со 133 мм обычных модулей RDIMM.
Продукты ATP DRAM
ATP предлагает промышленные модули памяти различной архитектуры, емкости и форм-фактора. Модули ATP DRAM обычно используются в промышленных ПК и встроенных системах. Устойчивые к вибрации, ударам, пыли и другим сложным условиям, модули ATP DRAM хорошо работают даже при самых ресурсоемких рабочих нагрузках и приложениях, а также в различных операционных средах.
Стремясь обеспечить долговечность продуктов, ATP также продолжает предлагать устаревшие модули DRAM в определенных форм-факторах в соответствии с лицензионным соглашением с Micron Technology, Inc. Для получения информации об устаревших продуктах SDRAM ATP посетите сайт Legacy SDRAM .
Чтобы обеспечить высокую надежность, ATP проводит тщательное тестирование и проверку от уровня ИС до уровня модуля и продукта, используя автоматическое испытательное оборудование (ATE) для различных электрических параметров, таких как предельное напряжение, частота сигнала, тактовая частота, синхронизация команд и синхронизация данных. непрерывные термические циклы. Испытание во время прожига (TDBI) использует специальную мини-термокамеру, в которой модули подвергаются низким и повышенным температурным испытаниям, чтобы отсеять дефектные компоненты и свести к минимуму младенческую смертность IC, тем самым обеспечивая более высокое качество производства и уменьшая фактические отказы в полевых условиях.
В таблице ниже представлены продукты DDR4 DRAM компании ATP.
Тип модуля DIMM
Размер (Д x В мм) / Изображение
DDR4
RDIMM ECC
Стандартный: 133,35 x 31,25
Очень низкий профиль (VLP): 133,35 x 18,75
DDR4
UDIMM ECC
133,35 x 31,25
DDR4
SO-DIMM ECC
69,6 x 30
DDR4
Mini-DIMM
Небуферизованный ECC
Очень низкий профиль (VLP): 80 x 18,75
Таблица 2.Продукты ATP DDR4 DRAM. (Также доступны версии без ECC.)
В таблице ниже показано сравнение размеров различных типов модулей DRAM.
Тип модуля DIMM
Размер (Д x В мм)
DDR4
VLP (очень низкий профиль)
DDR3
133,35 x 18,28–18,79
ULP (сверхнизкий профиль)
133,35 x 17,78–18,28
DDR2
133,35 x 18,28–18,79
ГДР
133,35 x 18,28–18,79
SDRAM
133,35 x 25,4–43,18
Таблица 3. Сравнение размеров DDR4/DDR3/DDR2/DDR.
Для получения подробного списка, спецификаций и описаний продуктов DRAM компании ATP посетите веб-сайт ATP или обратитесь к дистрибьютору/представителю ATP в вашем регионе.
Читайте также:
