درک انواع حافظه رم و نحوه استفاده از آن


RAM یا Memory Access Randomیک قسمت فوق العاده مهم از هر رایانه مدرن است. CPU (واحد پردازش مرکزی) یک کامپیوتر برای انجام کار به داده و دستورالعمل نیاز دارد. این اطلاعات باید در جایی ذخیره شود. از "جایی" به عنوان حافظه رایانه یاد می شود.

انواع مختلفی از حافظه رم وجود دارد که هر کدام جوانب مثبت و منفی خود را دارند. CPU ها حافظه بسیار کمی را در خود دارند که به "حافظه نهان" CPU معروف هستند. این حافظه فوق العاده سریع و اساساً بخشی از خود پردازنده است. با این حال ، این بسیار گران است و به همین دلیل نمی توان از آن به عنوان حافظه اولیه رایانه استفاده کرد.

این همان جایی است که RAM وارد بازی می شود. RAM به شکل تراشه های رایانه ای سیلیکون ، متصل به یک اتوبوس حافظه است. حافظه نهان در CPU در واقع نوعی RAM نیز هست ، اما وقتی این اصطلاح به طور کلی استفاده می شود ، به این تراشه های حافظه اشاره دارد که در خارج از CPU قرار دارند.

یک اتوبوس حافظه به سادگی است مجموعه اختصاصی از مدارها که اطلاعات را بین پردازنده و رم خود جابجا می کنند. سیستم عامل اطلاعات را از مکانیکی بسیار کندتر یا هارد دیسک جامد سیستم در حال آماده سازی برای نیازهای پردازنده منتقل می کند. به عنوان مثال ، هنگامی که یک بازی ویدیویی "بارگیری" می شود ، داده ها از هارد به RAM منتقل می شوند.

به عنوان یک قیاس ، به RAM به عنوان بالای میز و کشوها به عنوان هارد فکر کنید. با خودتان به عنوان CPU عمل می کنید. کار با مواردی که روی میز کار هستند ، سریع و آسان است ، اما فقط اتاق بسیار زیادی وجود دارد. این بدان معناست که شما باید وسایل مورد نیاز خود را بین سطح میز و کشوها جابجا کنید.

رایانه ها ، تلفن های هوشمند ، کنسول های بازی و سایر انواع رایانش مورد استفاده امروزه برخی از نوع RAM >ما هر یک را مرور خواهیم کرد و توضیح خواهیم داد که چگونه کار می کند و از چه مواردی استفاده می کند. به طور خاص انواع رم زیر را تحت پوشش قرار خواهیم داد:

In_content_1 همه: [300x250] / dfp: [640x360]->
  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • رم SDR
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB
  • نگران نباشید اگر این به نظر می رسد مانند لعاب ارعاب است. به زودی همه چیز کاملاً واضح خواهد شد.

    SRAM - حافظه دسترسی تصادفی استاتیک

    یکی از دو نوع اصلی RAM ، SRAM ویژه است زیرا برای حفظ اطلاعات نیازی به" تجدید "نیست. در حال حاضر در حال ذخیره سازی است. تا وقتی که جریان از طریق مدارها جریان داشته باشد ، اطلاعات در همانجا قرار دارند.

    SRAM از تعدادی ترانزیستور (4-6) ساخته شده است و به لطف ماهیت آن بسیار سریع است. با این حال نسبتاً پیچیده و گران است ، به همین دلیل می توانید آن را در CPU هایی که به عنوان حافظه پنهان پرسرعت مورد استفاده قرار می گیرند پیدا کنید.

    همچنین حافظه نهان SRAM مقدار کمی در هر جایی که داده ها باید به سرعت جابجا شوند ، وجود دارد اما ممکن است تنگنا شود. بافر هارد دیسک نمونه خوبی از این مورد استفاده است. هر جایی که یک دستگاه به اطلاعات بیشتری در اطراف خود داشته باشد ، احتمالاً SRAM وجود دارد که بتواند آن را از انتقال خارج کند.

    DRAM - حافظه دسترسی تصادفی پویا

    DRAM نوع معمول دیگراست طراحی رم. حافظه DRAM با استفاده از ترانزیستورها و خازن ها ساخته شده است. اگر هر سلول حافظه را تازه نکنید ، محتوای آن را از دست می دهد. به همین دلیل است که آن را "پویا" و نه "استاتیک" می نامند.

    DRAM بسیار کندتر از SRAM است ، اما هنوز خیلی سریعتر از دستگاههای ذخیره سازی ثانویه مانند درایوهای سخت. همچنین به مراتب ارزان تر از SRAM است و معمولاً برای رایانه ها داشتن چندین گیگابایت DRAM به عنوان راه حل اصلی RAM است.

    SDRAM - حافظه دستیابی تصادفی پویا همزمان ،

    به نظر می رسد برخی افراد فکر می کنند SDRAM ترکیبی از SRAM و DRAM است ، اما اینطور نیست! این DRAM است که با ساعت CPU همگام سازی شده است.

    ماژول DRAM قبل از پاسخ به درخواستهای ورودی داده منتظر CPU خواهد بود. با تشکر از ماهیت همزمان و نحوه پیکربندی حافظه SDRAM در بانکها ، CPU می تواند چندین دستورالعمل را همزمان انجام دهد و عملکرد کلی آن را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

    SDRAM فرم اصلی نوع اصلی RAM است که امروزه در اکثر رایانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین به عنوان SDR SDRAM یا تنها حافظه دسترسی تصادفی دینامیکی همزمان با نرخ داده همزمان خوانده می شود. اگرچه اساساً همان نوع حافظه ای است که امروزه در رایانه ها استفاده می شود ، فرم وانیلی SDR آن تقریباً منسوخ شده است و جایگزین نوع بعدی RAM در لیست ما شده است.

    دو برابر نرخ داده های همگام Dynamic حافظه دسترسی تصادفی

    اولین چیزی که باید بدانید این است که نسل های مختلفی از حافظه DDR وجود دارد. نسل اول ، که ما از آن به عنوان DDR 1 به صورت گذشته نگر یاد می کنیم ، سرعت SDRAM را دو برابر کرد و اجازه داد که عملیات خواندن و نوشتن هم در اوج و هم از طریق چرخه ساعت اتفاق بیفتد.

    DDR2 ، DDR3 و امروز DDR4 از نظر ظاهری در اولین نسل DDR بهبود یافته است. عملکرد این ماژول های حافظه در انتقال مگا در ثانیهیا "MT / S" اندازه گیری می شود. یک انتقال مگا در اصل معادل یک میلیون چرخه ساعت است. سریعترین تراشه های DDR نسل اول می توانند 400 MT / s را انجام دهند. DDR4 می تواند به سرعت 3200MT / s باشد!

    GDDR SDRAM - حافظه دستیابی تصادفی با دو داده گرافیکی سرعت حافظه دسترسی تصادفی

    GDDR در حال حاضر در نسل ششم نشسته است و تقریباً به طور انحصاری به یک GPU (واحد پردازش گرافیک) متصل است. ) در کارت ویدیویی یا کنسول بازی. GDDR مربوط به DDR معمولی است اما برای موارد استفاده گرافیکی طراحی شده است. تأکید بر مقادیر گسترده پهنای باند ، در حالی که کمتر به تأخیر کم توجه می شود.

    به عبارت دیگر ، این حافظه به همان سرعت SDRAM معمولی پاسخ نمی دهد ، اما می تواند اطلاعات بیشتری را در صورت پاسخ به یکباره منتقل کند. این مناسب برای برنامه های گرافیکی است که در آن نیاز به بسیاری از گیگابایت داده های بافتی برای ارائه صحنه وجود دارد و مقدار کمی از تأخیر نتیجه ای واقعی ندارد.

    با وجود نام ، از GDDR می توان به عنوان عادی استفاده کرد. رم سیستم به عنوان مثال ، پلی استیشن 4 از حافظه GDDR یک استخر واحد برخوردار است که توسعه دهندگان می توانند به هر شکلی که دوست دارند تقسیم کنند ، و در صورت لزوم بخش هایی را به CPU و GPU اختصاص دهند.

    HBM - حافظه پهنای باند بالا

    GDDR رقیبی دارد در قالب حافظه HBM ، که در تعداد محدودی از کارتهای گرافیکی ساخته شده توسط AMD نمایش داده شده است. در حال حاضر آخرین نسخه HBM 2 است ، اما مشخص نیست که آیا GDDR را القا می کند یا دچار نقص می شود.

    مهمترین بخش عملکرد حافظه ، مقدار کل داده است که می تواند در مقدار معینی از آن تغییر کند زمان. یکی از راه های انجام این کار ، ایجاد حافظه بسیار سریع است. راه دیگر برای بهبود پهنای باند کل ، ساخت داده های "لوله" از طریق گسترده تر است.

    حافظه HBM در فرکانس های ساعت خام پایین تر از GDDR اجرا می شود ، اما از یک تراشه منحصر به فرد با تراشه سه بعدی استفاده می کند. مسیر فیزیکی بسیار گسترده ای را برای داده ها و همچنین مسافت های بسیار کوتاه تر برای سیگنال های مسافرتی فراهم می کند. نتیجه نهایی یک راه حل حافظه است که در مقایسه با GDDR دارای پهنای باند کل است اما دارای تأخیر کمتری است. انواع ظرفیت هایی که با GDDR بی اهمیت هستند. اگر در نهایت این مشکلات برطرف شوند ، می تواند GDDR را جایگزین کند ، اما هیچ تضمینی برای این امر وجود ندارد.

    با تشکر از خاطره‌ها!

    باید بدیهی باشد که RAM یک مؤلفه اساسی هر رایانه است و وقتی اشتباه شود ، می تواند سخت باشد تا بفهمم مشکل در واقع چیست.

    مهمتر از همه ، یک سرکش سرکش در اینجا یا آنجا ممکن است باعث شود سیستم شما کاملاً ناپایدار باشد یا در پشت تصادفات به ظاهر تصادفی قرار داشته باشد. به همین دلیل است که همیشه باید مشکل تست حافظه RAM بد را در هنگام مشکل پایداری غیر قابل توضیح داشته باشید.

    یک روز ممکن است فراتر از RAM حرکت کنیم ، اما برای آینده قابل پیش بینی بخشی اساسی از معیار عملکرد محاسبات خواهد بود ، بنابراین ممکن است ما نیز با آن آشنا شویم.

    آموزش مبانی الکترونیک دیجیتال - بخش دوم درس پنجم: مقدمه‏ای بر کامپیوتر، میکروپروسسور و میکروکنترلر

    Related posts:


    9.10.2019