Как пишется оперативная память на английском

Перевод «оперативная память» на английский

Ваш текст переведен частично.
Вы можете переводить не более 999 символов за один раз.

Войдите или зарегистрируйтесь бесплатно на PROMT.One и переводите еще больше!

<>

оперативная память

ж.р.
существительное

Склонение

random access memory

Объем оперативной памяти (ОЗУ), установленной на компьютере.

Amount of random access memory (RAM) installed in the computer.

Словосочетания (5)

1. динамическая оперативная память — dynamic random access memory
2. магниторезистивная оперативная память — magnetoresistive random access memory
3. пакетная статическая оперативная память — burst static random access memory
4. синхронизированная двухпортовая оперативная память — synchronized dual-ported RAM
5. статическая оперативная память — static random access memory

Контексты

Объем оперативной памяти (ОЗУ), установленной на компьютере.
Amount of random access memory (RAM) installed in the computer.

Примечание 2 Устройства управления, которые непосредственно связывают шины или каналы центральных процессоров, «оперативную память» или контроллеры накопителей на магнитных дисках, не входят в понятие телекоммуникационной аппаратуры, рассматриваемой в части 1 Категории 5 (Телекоммуникации);
Note 2 Control units which directly interconnect the buses or channels of central processing units, » main storage » or disk controllers are not regarded as telecommunications equipment described in Category 5, Part 1 (Telecommunications).

64-разрядная версия Windows использует большой объем оперативной памяти (ОЗУ) намного эффективнее, чем 32-разрядная версия.
The 64-bit version of Windows handles large amounts of random access memory (RAM) more effectively than a 32-bit system.

Преимущества использования 64-разрядной операционной системы особенно очевидны при работе с большими объемами оперативной памяти (ОЗУ), например 4 ГБ и более.
The benefits of using a 64-bit operating system are most apparent when you have a large amount of random access memory (RAM) installed on your computer, typically 4 GB of RAM or more.

Windows устанавливает исходный размер файла подкачки равным объему оперативной памяти вашего компьютера, а максимальный размер файла подкачки соответствует утроенному объему ОЗУ.
Windows sets the initial minimum size of the paging file equal to the amount of random access memory (RAM) installed on your computer, and the maximum size equal to three times the amount of RAM installed on your computer.

Бесплатный переводчик онлайн с русского на английский

Вам нужно переводить на английский сообщения в чатах, письма бизнес-партнерам и в службы поддержки онлайн-магазинов или домашнее задание? PROMT.One мгновенно переведет с русского на английский и еще на 20+ языков.

Точный переводчик

С помощью PROMT.One   наслаждайтесь точным переводом с русского на английский,  а также смотрите английскую транскрипцию, произношение и варианты переводов слов с примерами употребления в предложениях.  Бесплатный онлайн-переводчик PROMT.One  — достойная альтернатива Google Translate и другим сервисам, предоставляющим перевод с английского на русский и с русского на английский. Переводите в браузере на персональных компьютерах, ноутбуках, на мобильных устройствах или установите мобильное приложение Переводчик PROMT.One для iOS и Android.

Нужно больше языков?

PROMT.One бесплатно переводит онлайн с русского на азербайджанский, арабский, греческий, иврит, испанский, итальянский, казахский, китайский, корейский, немецкий, португальский, татарский, турецкий, туркменский, узбекский, украинский, финский, французский, эстонский и японский.

оперативная память

На основании Вашего запроса эти примеры могут содержать грубую лексику.

На основании Вашего запроса эти примеры могут содержать разговорную лексику.

Перевод «Оперативная память» на английский

Предложения

Оперативная память влияет на увеличение быстродействия компьютера при выполнении различных приложений и процессов.

RAM increases the computer’s performance when running different apps and processes.

Резидентное антивирусное программное обеспечение устанавливает программы в Оперативная память, которая продолжает работать в фоновом режиме, пока работают другие приложения.

Memory-resident anti-virus software installs programs in RAM that continue to operate in the background while other applications are running.

Оперативная память человека составляет семь (плюс/минус два) объекта или образа.

Оперативная память это рабочее пространство, в котором мы анализируем, синтезируем информацию и управляем ей.

Working memory is a mental workspace in which we analyze, manipulate, and synthesize information.

Оперативная память также используется в принтерах и других устройствах.

Оперативная память (RAM) используется операционной системой и всеми инсталлированными приложениями.

Random access memory (RAM) is used by the operating system and all installed applications.

Оперативная память достигает своего пика в 25-35-летнем возрасте, после которого намечается относительно медленный спад.

RAM reaches its peak at 25-35 years of age, after which planned a relatively slow decline.

Оперативная память — это ограниченный ресурс, а виртуальная память для большинства практических целей не ограничена.

RAM is a limited resource, whereas for most practical purposes, virtual memory is unlimited.

Оперативная память крайне необходима для восприятия и понимания, планирования и принятия решений, рассуждения и усвоения знаний.

Working memory is vital for comprehension and understanding, planning and decision making, reasoning and learning.

Оперативная память, объем свободного места на диске и прочие технические параметры измеряют уровень потенциально выдерживаемой нагрузки на хостинг.

RAM, amount of free disk space and other technical parameters measure the level of potentially sustained load on the hosting.

Оперативная память имеет решающее значение для широкого круга задач, такие как распознавание лиц, выполнения арифметических действий и навигация новой среды.

Working memory is crucial for a wide variety of tasks, such as recognising faces, doing arithmetic and navigating a new environment.

Новая Оперативная память должна быть установлена в то, что мы обычно называем банк памяти.

The new RAM needs to be installed in what we commonly refer to as the memory bank.

Оперативная память имеет решающее значение для широкого круга задач, такие как распознавание лиц, выполнения арифметических действий и навигация новой среды.

Working memory turns out to be quite crucial for a variety of tasks like, to recognize faces, carrying out arithmetic tasks and also for navigating any new environment.

Оперативная память — это очень важная деталь компьютера, которая, наряду с центральным процессором, определяет его быстр…

RAM is a very important part of the computer, which, along with the central processor, determines its speed.

Оперативная память — это «шлюз» между медленным жестким диском и быстрым процессором.

RAM is like a «gateway» between slow hard drive and fast processor.

Оперативная память контролирует скорость и память вашего компьютера.

RAM controls the speed and memory in your computer.

Оперативная память, которая используется для запуска программ на вашем компьютере, может записывать и переписывать информацию очень быстро с помощью электрического тока.

RAM, which is used to run the programs on your computer, can record and rewrite information very quickly via an electrical current.

Оперативная память обычно продается в пачках по две флешки, поэтому замену или обновление оперативной памяти следует выполнять одновременно.

RAM is typically sold in packs of two sticks, so replacing or upgrading your RAM should be done at the same time.

Оперативная память RAM хранит в себе данные только тогда, когда компьютер включен.

RAM only holds information when the computer is on.

Оперативная память — не менее 1 ГБ , больше не будет существенно увеличить производительность программы.

RAM — at least 1GB*, but having more will not increase performance of the generation.

Ничего не найдено для этого значения.

Предложения, которые содержат Оперативная память

Результатов: 573. Точных совпадений: 573. Затраченное время: 100 мс

Documents

Корпоративные решения

Спряжение

Синонимы

Корректор

Справка и о нас

Индекс слова: 1-300, 301-600, 601-900

Индекс выражения: 1-400, 401-800, 801-1200

Индекс фразы: 1-400, 401-800, 801-1200

Слушать на английском.

Комплектующие системного блока.

Слушать произношение:

Голосовое произношение на английском языке названий комплектующих системного блока, с картинками и переводом на русский.

Другие варианты перевода: центральный процессор

Другие варианты перевода: оперативная память, память RAM

RAM — Оперативная память (английский: Random Access Memory, RAM.) Память с произвольным доступом или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Другие варианты перевода: источник питания

«RAM» redirects here. For other uses, see Ram.

Random-access memory (RAM; ) is a form of computer memory that can be read and changed in any order, typically used to store working data and machine code.^[1][2] A random-access memory device allows data items to be read or written in almost the same amount of time irrespective of the physical location of data inside the memory, in contrast with other direct-access data storage media (such as hard disks, CD-RWs, DVD-RWs and the older magnetic tapes and drum memory), where the time required to read and write data items varies significantly depending on their physical locations on the recording medium, due to mechanical limitations such as media rotation speeds and arm movement.

RAM contains multiplexing and demultiplexing circuitry, to connect the data lines to the addressed storage for reading or writing the entry. Usually more than one bit of storage is accessed by the same address, and RAM devices often have multiple data lines and are said to be «8-bit» or «16-bit», etc. devices.^{[clarification needed]}

In today’s technology, random-access memory takes the form of integrated circuit (IC) chips with MOS (metal–oxide–semiconductor) memory cells. RAM is normally associated with volatile types of memory where stored information is lost if power is removed. The two main types of volatile random-access semiconductor memory are static random-access memory (SRAM) and dynamic random-access memory (DRAM).

Non-volatile RAM has also been developed^[3]
and other types of non-volatile memories allow random access for read operations, but either do not allow write operations or have other kinds of limitations on them. These include most types of ROM and a type of flash memory called NOR-Flash.

Use of semiconductor RAM dated back to 1965, when IBM introduced the monolithic (single-chip) 16-bit SP95 SRAM chip for their System/360 Model 95 computer, and Toshiba used discrete DRAM memory cells for its 180-bit Toscal BC-1411 electronic calculator, both based on bipolar transistors. While it offered improved performance over magnetic-core memory, bipolar DRAM could not compete with the lower price of the then-dominant magnetic-core memory.^[4]

MOS memory, based on MOS transistors, was developed in the late 1960s, and was the basis for all early commercial semiconductor memory. The first commercial DRAM IC chip, the 1K Intel 1103, was introduced in October 1970.

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM) later debuted with the Samsung KM48SL2000 chip in 1992.

History

Early computers used relays, mechanical counters^[5] or delay lines for main memory functions. Ultrasonic delay lines were serial devices which could only reproduce data in the order it was written. Drum memory could be expanded at relatively low cost but efficient retrieval of memory items required knowledge of the physical layout of the drum to optimize speed. Latches built out of vacuum tube triodes, and later, out of discrete transistors, were used for smaller and faster memories such as registers. Such registers were relatively large and too costly to use for large amounts of data; generally only a few dozen or few hundred bits of such memory could be provided.

The first practical form of random-access memory was the Williams tube starting in 1947. It stored data as electrically charged spots on the face of a cathode-ray tube. Since the electron beam of the CRT could read and write the spots on the tube in any order, memory was random access. The capacity of the Williams tube was a few hundred to around a thousand bits, but it was much smaller, faster, and more power-efficient than using individual vacuum tube latches. Developed at the University of Manchester in England, the Williams tube provided the medium on which the first electronically stored program was implemented in the Manchester Baby computer, which first successfully ran a program on 21 June 1948.^[6] In fact, rather than the Williams tube memory being designed for the Baby, the Baby was a testbed to demonstrate the reliability of the memory.^[7][8]

Magnetic-core memory was invented in 1947 and developed up until the mid-1970s. It became a widespread form of random-access memory, relying on an array of magnetized rings. By changing the sense of each ring’s magnetization, data could be stored with one bit stored per ring. Since every ring had a combination of address wires to select and read or write it, access to any memory location in any sequence was possible. Magnetic core memory was the standard form of computer memory system until displaced by solid-state MOS (metal–oxide–silicon) semiconductor memory in integrated circuits (ICs) during the early 1970s.^[9]

Prior to the development of integrated read-only memory (ROM) circuits, permanent (or read-only) random-access memory was often constructed using diode matrices driven by address decoders, or specially wound core rope memory planes.^{[citation needed]}

Semiconductor memory began in the 1960s with bipolar memory, which used bipolar transistors. While it improved performance, it could not compete with the lower price of magnetic core memory.^[10]

MOS RAM

The invention of the MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor), also known as the MOS transistor, by Mohamed M. Atalla and Dawon Kahng at Bell Labs in 1959,^[11] led to the development of metal–oxide–semiconductor (MOS) memory by John Schmidt at Fairchild Semiconductor in 1964.^[9][12] In addition to higher performance, MOS semiconductor memory was cheaper and consumed less power than magnetic core memory.^[9] The development of silicon-gate MOS integrated circuit (MOS IC) technology by Federico Faggin at Fairchild in 1968 enabled the production of MOS memory chips.^[13] MOS memory overtook magnetic core memory as the dominant memory technology in the early 1970s.^[9]

An integrated bipolar static random-access memory (SRAM) was invented by Robert H. Norman at Fairchild Semiconductor in 1963.^[14] It was followed by the development of MOS SRAM by John Schmidt at Fairchild in 1964.^[9] SRAM became an alternative to magnetic-core memory, but required six MOS transistors for each bit of data.^[15] Commercial use of SRAM began in 1965, when IBM introduced the SP95 memory chip for the System/360 Model 95.^[10]

Dynamic random-access memory (DRAM) allowed replacement of a 4 or 6-transistor latch circuit by a single transistor for each memory bit, greatly increasing memory density at the cost of volatility. Data was stored in the tiny capacitance of each transistor, and had to be periodically refreshed every few milliseconds before the charge could leak away. Toshiba’s Toscal BC-1411 electronic calculator, which was introduced in 1965,^[16][17][18] used a form of capacitive bipolar DRAM, storing 180-bit data on discrete memory cells, consisting of germanium bipolar transistors and capacitors.^[17][18] While it offered improved performance over magnetic-core memory, bipolar DRAM could not compete with the lower price of the then dominant magnetic-core memory.^[19]

MOS technology is the basis for modern DRAM. In 1966, Dr. Robert H. Dennard at the IBM Thomas J. Watson Research Center was working on MOS memory. While examining the characteristics of MOS technology, he found it was capable of building capacitors, and that storing a charge or no charge on the MOS capacitor could represent the 1 and 0 of a bit, while the MOS transistor could control writing the charge to the capacitor. This led to his development of a single-transistor DRAM memory cell.^[15] In 1967, Dennard filed a patent under IBM for a single-transistor DRAM memory cell, based on MOS technology.^[20] The first commercial DRAM IC chip was the Intel 1103, which was manufactured on an 8 µm MOS process with a capacity of 1 kbit, and was released in 1970.^[9][21][22]

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM) was developed by Samsung Electronics. The first commercial SDRAM chip was the Samsung KM48SL2000, which had a capacity of 16 Mbit.^[23] It was introduced by Samsung in 1992,^[24] and mass-produced in 1993.^[23] The first commercial DDR SDRAM (double data rate SDRAM) memory chip was Samsung’s 64 Mbit DDR SDRAM chip, released in June 1998.^[25] GDDR (graphics DDR) is a form of DDR SGRAM (synchronous graphics RAM), which was first released by Samsung as a 16 Mbit memory chip in 1998.^[26]

Types

The two widely used forms of modern RAM are static RAM (SRAM) and dynamic RAM (DRAM). In SRAM, a bit of data is stored using the state of a six-transistor memory cell, typically using six MOSFETs. This form of RAM is more expensive to produce, but is generally faster and requires less dynamic power than DRAM. In modern computers, SRAM is often used as cache memory for the CPU. DRAM stores a bit of data using a transistor and capacitor pair (typically a MOSFET and MOS capacitor, respectively),^[27] which together comprise a DRAM cell. The capacitor holds a high or low charge (1 or 0, respectively), and the transistor acts as a switch that lets the control circuitry on the chip read the capacitor’s state of charge or change it. As this form of memory is less expensive to produce than static RAM, it is the predominant form of computer memory used in modern computers.

Both static and dynamic RAM are considered volatile, as their state is lost or reset when power is removed from the system. By contrast, read-only memory (ROM) stores data by permanently enabling or disabling selected transistors, such that the memory cannot be altered. Writeable variants of ROM (such as EEPROM and NOR flash) share properties of both ROM and RAM, enabling data to persist without power and to be updated without requiring special equipment. ECC memory (which can be either SRAM or DRAM) includes special circuitry to detect and/or correct random faults (memory errors) in the stored data, using parity bits or error correction codes.

In general, the term RAM refers solely to solid-state memory devices (either DRAM or SRAM), and more specifically the main memory in most computers. In optical storage, the term DVD-RAM is somewhat of a misnomer since, unlike CD-RW or DVD-RW it does not need to be erased before reuse. Nevertheless, a DVD-RAM behaves much like a hard disc drive if somewhat slower.

Memory cell

The memory cell is the fundamental building block of computer memory. The memory cell is an electronic circuit that stores one bit of binary information and it must be set to store a logic 1 (high voltage level) and reset to store a logic 0 (low voltage level). Its value is maintained/stored until it is changed by the set/reset process. The value in the memory cell can be accessed by reading it.

In SRAM, the memory cell is a type of flip-flop circuit, usually implemented using FETs. This means that SRAM requires very low power when not being accessed, but it is expensive and has low storage density.

A second type, DRAM, is based around a capacitor. Charging and discharging this capacitor can store a «1» or a «0» in the cell. However, the charge in this capacitor slowly leaks away, and must be refreshed periodically. Because of this refresh process, DRAM uses more power, but it can achieve greater storage densities and lower unit costs compared to SRAM.

SRAM Cell (6 Transistors)

DRAM Cell (1 Transistor and one capacitor)

Addressing

To be useful, memory cells must be readable and writeable. Within the RAM device, multiplexing and demultiplexing circuitry is used to select memory cells. Typically, a RAM device has a set of address lines A0… An, and for each combination of bits that may be applied to these lines, a set of memory cells are activated. Due to this addressing, RAM devices virtually always have a memory capacity that is a power of two.

Usually several memory cells share the same address. For example, a 4 bit ‘wide’ RAM chip has 4 memory cells for each address. Often the width of the memory and that of the microprocessor are different, for a 32 bit microprocessor, eight 4 bit RAM chips would be needed.

Often more addresses are needed than can be provided by a device. In that case, external multiplexors to the device are used to activate the correct device that is being accessed.

Memory hierarchy

One can read and over-write data in RAM. Many computer systems have a memory hierarchy consisting of processor registers, on-die SRAM caches, external caches, DRAM, paging systems and virtual memory or swap space on a hard drive. This entire pool of memory may be referred to as «RAM» by many developers, even though the various subsystems can have very different access times, violating the original concept behind the random access term in RAM. Even within a hierarchy level such as DRAM, the specific row, column, bank, rank, channel, or interleave organization of the components make the access time variable, although not to the extent that access time to rotating storage media or a tape is variable. The overall goal of using a memory hierarchy is to obtain the highest possible average access performance while minimizing the total cost of the entire memory system (generally, the memory hierarchy follows the access time with the fast CPU registers at the top and the slow hard drive at the bottom).

In many modern personal computers, the RAM comes in an easily upgraded form of modules called memory modules or DRAM modules about the size of a few sticks of chewing gum. These can quickly be replaced should they become damaged or when changing needs demand more storage capacity. As suggested above, smaller amounts of RAM (mostly SRAM) are also integrated in the CPU and other ICs on the motherboard, as well as in hard-drives, CD-ROMs, and several other parts of the computer system.

Other uses of RAM

In addition to serving as temporary storage and working space for the operating system and applications, RAM is used in numerous other ways.

Virtual memory

Most modern operating systems employ a method of extending RAM capacity, known as «virtual memory». A portion of the computer’s hard drive is set aside for a paging file or a scratch partition, and the combination of physical RAM and the paging file form the system’s total memory. (For example, if a computer has 2 GB (1024³ B) of RAM and a 1 GB page file, the operating system has 3 GB total memory available to it.) When the system runs low on physical memory, it can «swap» portions of RAM to the paging file to make room for new data, as well as to read previously swapped information back into RAM. Excessive use of this mechanism results in thrashing and generally hampers overall system performance, mainly because hard drives are far slower than RAM.

RAM disk

Software can «partition» a portion of a computer’s RAM, allowing it to act as a much faster hard drive that is called a RAM disk. A RAM disk loses the stored data when the computer is shut down, unless memory is arranged to have a standby battery source, or changes to the RAM disk are written out to a nonvolatile disk. The RAM disk is reloaded from the physical disk upon RAM disk initialization.

Shadow RAM

Sometimes, the contents of a relatively slow ROM chip are copied to read/write memory to allow for shorter access times. The ROM chip is then disabled while the initialized memory locations are switched in on the same block of addresses (often write-protected). This process, sometimes called shadowing, is fairly common in both computers and embedded systems.

As a common example, the BIOS in typical personal computers often has an option called «use shadow BIOS» or similar. When enabled, functions that rely on data from the BIOS’s ROM instead use DRAM locations (most can also toggle shadowing of video card ROM or other ROM sections). Depending on the system, this may not result in increased performance, and may cause incompatibilities. For example, some hardware may be inaccessible to the operating system if shadow RAM is used. On some systems the benefit may be hypothetical because the BIOS is not used after booting in favor of direct hardware access. Free memory is reduced by the size of the shadowed ROMs.^[28]

Recent developments

Several new types of non-volatile RAM, which preserve data while powered down, are under development. The technologies used include carbon nanotubes and approaches utilizing Tunnel magnetoresistance. Amongst the 1st generation MRAM, a 128 kbit (128 × 2¹⁰ bytes) chip was manufactured with 0.18 µm technology in the summer of 2003.^{[citation needed]} In June 2004, Infineon Technologies unveiled a 16 MB (16 × 2²⁰ bytes) prototype again based on 0.18 µm technology. There are two 2nd generation techniques currently in development: thermal-assisted switching (TAS)^[29] which is being developed by Crocus Technology, and spin-transfer torque (STT) on which Crocus, Hynix, IBM, and several other companies are working.^[30] Nantero built a functioning carbon nanotube memory prototype 10 GB (10 × 2³⁰ bytes) array in 2004. Whether some of these technologies can eventually take significant market share from either DRAM, SRAM, or flash-memory technology, however, remains to be seen.

Since 2006, «solid-state drives» (based on flash memory) with capacities exceeding 256 gigabytes and performance far exceeding traditional disks have become available. This development has started to blur the definition between traditional random-access memory and «disks», dramatically reducing the difference in performance.

Some kinds of random-access memory, such as «EcoRAM», are specifically designed for server farms, where low power consumption is more important than speed.^[31]

Memory wall

The «memory wall» is the growing disparity of speed between CPU and memory outside the CPU chip. An important reason for this disparity is the limited communication bandwidth beyond chip boundaries, which is also referred to as bandwidth wall. From 1986 to 2000, CPU speed improved at an annual rate of 55% while memory speed only improved at 10%. Given these trends, it was expected that memory latency would become an overwhelming bottleneck in computer performance.^[32]

CPU speed improvements slowed significantly partly due to major physical barriers and partly because current CPU designs have already hit the memory wall in some sense. Intel summarized these causes in a 2005 document.^[33]

First of all, as chip geometries shrink and clock frequencies rise, the transistor leakage current increases, leading to excess power consumption and heat… Secondly, the advantages of higher clock speeds are in part negated by memory latency, since memory access times have not been able to keep pace with increasing clock frequencies. Third, for certain applications, traditional serial architectures are becoming less efficient as processors get faster (due to the so-called Von Neumann bottleneck), further undercutting any gains that frequency increases might otherwise buy. In addition, partly due to limitations in the means of producing inductance within solid state devices, resistance-capacitance (RC) delays in signal transmission are growing as feature sizes shrink, imposing an additional bottleneck that frequency increases don’t address.

The RC delays in signal transmission were also noted in «Clock Rate versus IPC: The End of the Road for Conventional Microarchitectures»^[34] which projected a maximum of 12.5% average annual CPU performance improvement between 2000 and 2014.

A different concept is the processor-memory performance gap, which can be addressed by 3D integrated circuits that reduce the distance between the logic and memory aspects that are further apart in a 2D chip.^[35] Memory subsystem design requires a focus on the gap, which is widening over time.^[36] The main method of bridging the gap is the use of caches; small amounts of high-speed memory that houses recent operations and instructions nearby the processor, speeding up the execution of those operations or instructions in cases where they are called upon frequently. Multiple levels of caching have been developed to deal with the widening gap, and the performance of high-speed modern computers relies on evolving caching techniques.^[37] There can be up to a 53% difference between the growth in speed of processor and the lagging speed of main memory access.^[38]

Solid-state hard drives have continued to increase in speed, from ~400 Mbit/s via SATA3 in 2012 up to ~3 GB/s via NVMe/PCIe in 2018, closing the gap between RAM and hard disk speeds, although RAM continues to be an order of magnitude faster, with single-lane DDR4 3200 capable of 25 GB/s, and modern GDDR even faster. Fast, cheap, non-volatile solid state drives have replaced some functions formerly performed by RAM, such as holding certain data for immediate availability in server farms — 1 terabyte of SSD storage can be had for $200, while 1 TB of RAM would cost thousands of dollars.^[39][40]

Timeline

SRAM

Static random-access memory (SRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)	Access time	SRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Ref
March 1963	—	1-bit	?	Bipolar (cell)	Fairchild	—	—	[10]
1965	?	8-bit	?	Bipolar	IBM	?	—
SP95	16-bit	?	Bipolar	IBM	?	—	[41]
?	64-bit	?	MOSFET	Fairchild	?	PMOS	[42]
1966	TMC3162	16-bit	?	Bipolar (TTL)	Transitron	?	—	[9]
?	?	?	MOSFET	NEC	?	?	[43]
1968	?	64-bit	?	MOSFET	Fairchild	?	PMOS	[43]
144-bit	?	MOSFET	NEC	?	NMOS
512-bit	?	MOSFET	IBM	?	NMOS	[42]
1969	?	128-bit	?	Bipolar	IBM	?	—	[10]
1101	256-bit	850 ns	MOSFET	Intel	12,000 nm	PMOS	[44][45][46][47]
1972	2102	1 kbit	?	MOSFET	Intel	?	NMOS	[44]
1974	5101	1 kbit	800 ns	MOSFET	Intel	?	CMOS	[44][48]
2102A	1 kbit	350 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (depletion)	[44][49]
1975	2114	4 kbit	450 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS	[44][48]
1976	2115	1 kbit	70 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (HMOS)	[44][45]
2147	4 kbit	55 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (HMOS)	[44][50]
1977	?	4 kbit	?	MOSFET	Toshiba	?	CMOS	[45]
1978	HM6147	4 kbit	55 ns	MOSFET	Hitachi	3,000 nm	CMOS (twin-well)	[50]
TMS4016	16 kbit	?	MOSFET	Texas Instruments	?	NMOS	[45]
1980	?	16 kbit	?	MOSFET	Hitachi, Toshiba	?	CMOS	[51]
64 kbit	?	MOSFET	Matsushita
1981	?	16 kbit	?	MOSFET	Texas Instruments	2,500 nm	NMOS	[51]
October 1981	?	4 kbit	18 ns	MOSFET	Matsushita, Toshiba	2,000 nm	CMOS	[52]
1982	?	64 kbit	?	MOSFET	Intel	1,500 nm	NMOS (HMOS)	[51]
February 1983	?	64 kbit	50 ns	MOSFET	Mitsubishi	?	CMOS	[53]
1984	?	256 kbit	?	MOSFET	Toshiba	1,200 nm	CMOS	[51][46]
1987	?	1 Mbit	?	MOSFET	Sony, Hitachi, Mitsubishi, Toshiba	?	CMOS	[51]
December 1987	?	256 kbit	10 ns	BiMOS	Texas Instruments	800 nm	BiCMOS	[54]
1990	?	4 Mbit	15–23 ns	MOSFET	NEC, Toshiba, Hitachi, Mitsubishi	?	CMOS	[51]
1992	?	16 Mbit	12–15 ns	MOSFET	Fujitsu, NEC	400 nm
December 1994	?	512 kbit	2.5 ns	MOSFET	IBM	?	CMOS (SOI)	[55]
1995	?	4 Mbit	6 ns	Cache (SyncBurst)	Hitachi	100 nm	CMOS	[56]
256 Mbit	?	MOSFET	Hyundai	?	CMOS	[57]

DRAM

Dynamic random-access memory (DRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)	DRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
1965	—	1 bit	DRAM (cell)	Toshiba	—	—	—	[17][18]
1967	—	1 bit	DRAM (cell)	IBM	—	MOS	—	[20][43]
1968	?	256 bit	DRAM (IC)	Fairchild	?	PMOS	?	[9]
1969	—	1 bit	DRAM (cell)	Intel	—	PMOS	—	[43]
1970	1102	1 kbit	DRAM (IC)	Intel, Honeywell	?	PMOS	?	[43]
1103	1 kbit	DRAM	Intel	8,000 nm	PMOS	10 mm²	[58][59][21]
1971	μPD403	1 kbit	DRAM	NEC	?	NMOS	?	[60]
?	2 kbit	DRAM	General Instrument	?	PMOS	13 mm²	[61]
1972	2107	4 kbit	DRAM	Intel	?	NMOS	?	[44][62]
1973	?	8 kbit	DRAM	IBM	?	PMOS	19 mm²	[61]
1975	2116	16 kbit	DRAM	Intel	?	NMOS	?	[63][9]
1977	?	64 kbit	DRAM	NTT	?	NMOS	35 mm²	[61]
1979	MK4816	16 kbit	PSRAM	Mostek	?	NMOS	?	[64]
?	64 kbit	DRAM	Siemens	?	VMOS	25 mm²	[61]
1980	?	256 kbit	DRAM	NEC, NTT	1,000–1,500 nm	NMOS	34–42 mm²	[61]
1981	?	288 kbit	DRAM	IBM	?	MOS	25 mm²	[65]
1983	?	64 kbit	DRAM	Intel	1,500 nm	CMOS	20 mm²	[61]
256 kbit	DRAM	NTT	?	CMOS	31 mm²
January 5, 1984	?	8 Mbit	DRAM	Hitachi	?	MOS	?	[66][67]
February 1984	?	1 Mbit	DRAM	Hitachi, NEC	1,000 nm	NMOS	74–76 mm²	[61][68]
NTT	800 nm	CMOS	53 mm²	[61][68]
1984	TMS4161	64 kbit	DPRAM (VRAM)	Texas Instruments	?	NMOS	?	[69][70]
January 1985	μPD41264	256 kbit	DPRAM (VRAM)	NEC	?	NMOS	?	[71][72]
June 1986	?	1 Mbit	PSRAM	Toshiba	?	CMOS	?	[73]
1986	?	4 Mbit	DRAM	NEC	800 nm	NMOS	99 mm²	[61]
Texas Instruments, Toshiba	1,000 nm	CMOS	100–137 mm²
1987	?	16 Mbit	DRAM	NTT	700 nm	CMOS	148 mm²	[61]
October 1988	?	512 kbit	HSDRAM	IBM	1,000 nm	CMOS	78 mm²	[74]
1991	?	64 Mbit	DRAM	Matsushita, Mitsubishi, Fujitsu, Toshiba	400 nm	CMOS	?	[51]
1993	?	256 Mbit	DRAM	Hitachi, NEC	250 nm	CMOS	?
1995	?	4 Mbit	DPRAM (VRAM)	Hitachi	?	CMOS	?	[56]
January 9, 1995	?	1 Gbit	DRAM	NEC	250 nm	CMOS	?	[75][56]
Hitachi	160 nm	CMOS	?
1996	?	4 Mbit	FRAM	Samsung	?	NMOS	?	[76]
1997	?	4 Gbit	QLC	NEC	150 nm	CMOS	?	[51]
1998	?	4 Gbit	DRAM	Hyundai	?	CMOS	?	[57]
June 2001	TC51W3216XB	32 Mbit	PSRAM	Toshiba	?	CMOS	?	[77]
February 2001	?	4 Gbit	DRAM	Samsung	100 nm	CMOS	?	[51][78]

SDRAM

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)[79]	SDRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
1992	KM48SL2000	16 Mbit	SDR	Samsung	?	CMOS	?	[80][23]
1996	MSM5718C50	18 Mbit	RDRAM	Oki	?	CMOS	325 mm2	[81]
N64 RDRAM	36 Mbit	RDRAM	NEC	?	CMOS	?	[82]
?	1024 Mbit	SDR	Mitsubishi	150 nm	CMOS	?	[51]
1997	?	1024 Mbit	SDR	Hyundai	?	SOI	?	[57]
1998	MD5764802	64 Mbit	RDRAM	Oki	?	CMOS	325 mm2	[81]
March 1998	Direct RDRAM	72 Mbit	RDRAM	Rambus	?	CMOS	?	[83]
June 1998	?	64 Mbit	DDR	Samsung	?	CMOS	?	[84][85][86]
1998	?	64 Mbit	DDR	Hyundai	?	CMOS	?	[57]
128 Mbit	SDR	Samsung	?	CMOS	?	[87][85]
1999	?	128 Mbit	DDR	Samsung	?	CMOS	?	[85]
1024 Mbit	DDR	Samsung	140 nm	CMOS	?	[51]
2000	GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	180 nm	CMOS	279 mm2	[88]
2001	?	288 Mbit	RDRAM	Hynix	?	CMOS	?	[89]
?	DDR2	Samsung	100 nm	CMOS	?	[86][51]
2002	?	256 Mbit	SDR	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2003	EE+GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	90 nm	CMOS	86 mm2	[88]
?	72 Mbit	DDR3	Samsung	90 nm	CMOS	?	[90]
512 Mbit	DDR2	Hynix	?	CMOS	?	[89]
Elpida	110 nm	CMOS	?	[91]
1024 Mbit	DDR2	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2004	?	2048 Mbit	DDR2	Samsung	80 nm	CMOS	?	[92]
2005	EE+GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	65 nm	CMOS	86 mm2	[93]
Xenos eDRAM	80 Mbit	eDRAM	NEC	90 nm	CMOS	?	[94]
?	512 Mbit	DDR3	Samsung	80 nm	CMOS	?	[86][95]
2006	?	1024 Mbit	DDR2	Hynix	60 nm	CMOS	?	[89]
2008	?	?	LPDDR2	Hynix	?
April 2008	?	8192 Mbit	DDR3	Samsung	50 nm	CMOS	?	[96]
2008	?	16384 Mbit	DDR3	Samsung	50 nm	CMOS	?
2009	?	?	DDR3	Hynix	44 nm	CMOS	?	[89]
2048 Mbit	DDR3	Hynix	40 nm
2011	?	16384 Mbit	DDR3	Hynix	40 nm	CMOS	?	[97]
2048 Mbit	DDR4	Hynix	30 nm	CMOS	?	[97]
2013	?	?	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[97]
2014	?	8192 Mbit	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[98]
2015	?	12 Gbit	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[87]
2018	?	8192 Mbit	LPDDR5	Samsung	10 nm	FinFET	?	[99]
128 Gbit	DDR4	Samsung	10 nm	FinFET	?	[100]

SGRAM and HBM

Synchronous graphics random-access memory (SGRAM) and High Bandwidth Memory (HBM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)[79]	SDRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
November 1994	HM5283206	8 Mbit	SGRAM (SDR)	Hitachi	350 nm	CMOS	58 mm2	[101][102]
December 1994	μPD481850	8 Mbit	SGRAM (SDR)	NEC	?	CMOS	280 mm2	[103][104]
1997	μPD4811650	16 Mbit	SGRAM (SDR)	NEC	350 nm	CMOS	280 mm2	[105][106]
September 1998	?	16 Mbit	SGRAM (GDDR)	Samsung	?	CMOS	?	[84]
1999	KM4132G112	32 Mbit	SGRAM (SDR)	Samsung	?	CMOS	?	[107]
2002	?	128 Mbit	SGRAM (GDDR2)	Samsung	?	CMOS	?	[108]
2003	?	256 Mbit	SGRAM (GDDR2)	Samsung	?	CMOS	?	[108]
SGRAM (GDDR3)
March 2005	K4D553238F	256 Mbit	SGRAM (GDDR)	Samsung	?	CMOS	77 mm2	[109]
October 2005	?	256 Mbit	SGRAM (GDDR4)	Samsung	?	CMOS	?	[110]
2005	?	512 Mbit	SGRAM (GDDR4)	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2007	?	1024 Mbit	SGRAM (GDDR5)	Hynix	60 nm
2009	?	2048 Mbit	SGRAM (GDDR5)	Hynix	40 nm
2010	K4W1G1646G	1024 Mbit	SGRAM (GDDR3)	Samsung	?	CMOS	100 mm2	[111]
2012	?	4096 Mbit	SGRAM (GDDR3)	SK Hynix	?	CMOS	?	[97]
2013	?	?	HBM
March 2016	MT58K256M32JA	8 Gbit	SGRAM (GDDR5X)	Micron	20 nm	CMOS	140 mm2	[112]
June 2016	?	32 Gbit	HBM2	Samsung	20 nm	CMOS	?	[113][114]
2017	?	64 Gbit	HBM2	Samsung	20 nm	CMOS	?	[113]
January 2018	K4ZAF325BM	16 Gbit	SGRAM (GDDR6)	Samsung	10 nm	FinFET	225 mm2	[115][116][117]

See also

References

External links

• Media related to RAM at Wikimedia Commons

«RAM» redirects here. For other uses, see Ram.

Random-access memory (RAM; ) is a form of computer memory that can be read and changed in any order, typically used to store working data and machine code.^[1][2] A random-access memory device allows data items to be read or written in almost the same amount of time irrespective of the physical location of data inside the memory, in contrast with other direct-access data storage media (such as hard disks, CD-RWs, DVD-RWs and the older magnetic tapes and drum memory), where the time required to read and write data items varies significantly depending on their physical locations on the recording medium, due to mechanical limitations such as media rotation speeds and arm movement.

RAM contains multiplexing and demultiplexing circuitry, to connect the data lines to the addressed storage for reading or writing the entry. Usually more than one bit of storage is accessed by the same address, and RAM devices often have multiple data lines and are said to be «8-bit» or «16-bit», etc. devices.^{[clarification needed]}

In today’s technology, random-access memory takes the form of integrated circuit (IC) chips with MOS (metal–oxide–semiconductor) memory cells. RAM is normally associated with volatile types of memory where stored information is lost if power is removed. The two main types of volatile random-access semiconductor memory are static random-access memory (SRAM) and dynamic random-access memory (DRAM).

Non-volatile RAM has also been developed^[3]
and other types of non-volatile memories allow random access for read operations, but either do not allow write operations or have other kinds of limitations on them. These include most types of ROM and a type of flash memory called NOR-Flash.

Use of semiconductor RAM dated back to 1965, when IBM introduced the monolithic (single-chip) 16-bit SP95 SRAM chip for their System/360 Model 95 computer, and Toshiba used discrete DRAM memory cells for its 180-bit Toscal BC-1411 electronic calculator, both based on bipolar transistors. While it offered improved performance over magnetic-core memory, bipolar DRAM could not compete with the lower price of the then-dominant magnetic-core memory.^[4]

MOS memory, based on MOS transistors, was developed in the late 1960s, and was the basis for all early commercial semiconductor memory. The first commercial DRAM IC chip, the 1K Intel 1103, was introduced in October 1970.

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM) later debuted with the Samsung KM48SL2000 chip in 1992.

History

Early computers used relays, mechanical counters^[5] or delay lines for main memory functions. Ultrasonic delay lines were serial devices which could only reproduce data in the order it was written. Drum memory could be expanded at relatively low cost but efficient retrieval of memory items required knowledge of the physical layout of the drum to optimize speed. Latches built out of vacuum tube triodes, and later, out of discrete transistors, were used for smaller and faster memories such as registers. Such registers were relatively large and too costly to use for large amounts of data; generally only a few dozen or few hundred bits of such memory could be provided.

The first practical form of random-access memory was the Williams tube starting in 1947. It stored data as electrically charged spots on the face of a cathode-ray tube. Since the electron beam of the CRT could read and write the spots on the tube in any order, memory was random access. The capacity of the Williams tube was a few hundred to around a thousand bits, but it was much smaller, faster, and more power-efficient than using individual vacuum tube latches. Developed at the University of Manchester in England, the Williams tube provided the medium on which the first electronically stored program was implemented in the Manchester Baby computer, which first successfully ran a program on 21 June 1948.^[6] In fact, rather than the Williams tube memory being designed for the Baby, the Baby was a testbed to demonstrate the reliability of the memory.^[7][8]

Magnetic-core memory was invented in 1947 and developed up until the mid-1970s. It became a widespread form of random-access memory, relying on an array of magnetized rings. By changing the sense of each ring’s magnetization, data could be stored with one bit stored per ring. Since every ring had a combination of address wires to select and read or write it, access to any memory location in any sequence was possible. Magnetic core memory was the standard form of computer memory system until displaced by solid-state MOS (metal–oxide–silicon) semiconductor memory in integrated circuits (ICs) during the early 1970s.^[9]

Prior to the development of integrated read-only memory (ROM) circuits, permanent (or read-only) random-access memory was often constructed using diode matrices driven by address decoders, or specially wound core rope memory planes.^{[citation needed]}

Semiconductor memory began in the 1960s with bipolar memory, which used bipolar transistors. While it improved performance, it could not compete with the lower price of magnetic core memory.^[10]

MOS RAM

The invention of the MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor), also known as the MOS transistor, by Mohamed M. Atalla and Dawon Kahng at Bell Labs in 1959,^[11] led to the development of metal–oxide–semiconductor (MOS) memory by John Schmidt at Fairchild Semiconductor in 1964.^[9][12] In addition to higher performance, MOS semiconductor memory was cheaper and consumed less power than magnetic core memory.^[9] The development of silicon-gate MOS integrated circuit (MOS IC) technology by Federico Faggin at Fairchild in 1968 enabled the production of MOS memory chips.^[13] MOS memory overtook magnetic core memory as the dominant memory technology in the early 1970s.^[9]

An integrated bipolar static random-access memory (SRAM) was invented by Robert H. Norman at Fairchild Semiconductor in 1963.^[14] It was followed by the development of MOS SRAM by John Schmidt at Fairchild in 1964.^[9] SRAM became an alternative to magnetic-core memory, but required six MOS transistors for each bit of data.^[15] Commercial use of SRAM began in 1965, when IBM introduced the SP95 memory chip for the System/360 Model 95.^[10]

Dynamic random-access memory (DRAM) allowed replacement of a 4 or 6-transistor latch circuit by a single transistor for each memory bit, greatly increasing memory density at the cost of volatility. Data was stored in the tiny capacitance of each transistor, and had to be periodically refreshed every few milliseconds before the charge could leak away. Toshiba’s Toscal BC-1411 electronic calculator, which was introduced in 1965,^[16][17][18] used a form of capacitive bipolar DRAM, storing 180-bit data on discrete memory cells, consisting of germanium bipolar transistors and capacitors.^[17][18] While it offered improved performance over magnetic-core memory, bipolar DRAM could not compete with the lower price of the then dominant magnetic-core memory.^[19]

MOS technology is the basis for modern DRAM. In 1966, Dr. Robert H. Dennard at the IBM Thomas J. Watson Research Center was working on MOS memory. While examining the characteristics of MOS technology, he found it was capable of building capacitors, and that storing a charge or no charge on the MOS capacitor could represent the 1 and 0 of a bit, while the MOS transistor could control writing the charge to the capacitor. This led to his development of a single-transistor DRAM memory cell.^[15] In 1967, Dennard filed a patent under IBM for a single-transistor DRAM memory cell, based on MOS technology.^[20] The first commercial DRAM IC chip was the Intel 1103, which was manufactured on an 8 µm MOS process with a capacity of 1 kbit, and was released in 1970.^[9][21][22]

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM) was developed by Samsung Electronics. The first commercial SDRAM chip was the Samsung KM48SL2000, which had a capacity of 16 Mbit.^[23] It was introduced by Samsung in 1992,^[24] and mass-produced in 1993.^[23] The first commercial DDR SDRAM (double data rate SDRAM) memory chip was Samsung’s 64 Mbit DDR SDRAM chip, released in June 1998.^[25] GDDR (graphics DDR) is a form of DDR SGRAM (synchronous graphics RAM), which was first released by Samsung as a 16 Mbit memory chip in 1998.^[26]

Types

The two widely used forms of modern RAM are static RAM (SRAM) and dynamic RAM (DRAM). In SRAM, a bit of data is stored using the state of a six-transistor memory cell, typically using six MOSFETs. This form of RAM is more expensive to produce, but is generally faster and requires less dynamic power than DRAM. In modern computers, SRAM is often used as cache memory for the CPU. DRAM stores a bit of data using a transistor and capacitor pair (typically a MOSFET and MOS capacitor, respectively),^[27] which together comprise a DRAM cell. The capacitor holds a high or low charge (1 or 0, respectively), and the transistor acts as a switch that lets the control circuitry on the chip read the capacitor’s state of charge or change it. As this form of memory is less expensive to produce than static RAM, it is the predominant form of computer memory used in modern computers.

Both static and dynamic RAM are considered volatile, as their state is lost or reset when power is removed from the system. By contrast, read-only memory (ROM) stores data by permanently enabling or disabling selected transistors, such that the memory cannot be altered. Writeable variants of ROM (such as EEPROM and NOR flash) share properties of both ROM and RAM, enabling data to persist without power and to be updated without requiring special equipment. ECC memory (which can be either SRAM or DRAM) includes special circuitry to detect and/or correct random faults (memory errors) in the stored data, using parity bits or error correction codes.

In general, the term RAM refers solely to solid-state memory devices (either DRAM or SRAM), and more specifically the main memory in most computers. In optical storage, the term DVD-RAM is somewhat of a misnomer since, unlike CD-RW or DVD-RW it does not need to be erased before reuse. Nevertheless, a DVD-RAM behaves much like a hard disc drive if somewhat slower.

Memory cell

The memory cell is the fundamental building block of computer memory. The memory cell is an electronic circuit that stores one bit of binary information and it must be set to store a logic 1 (high voltage level) and reset to store a logic 0 (low voltage level). Its value is maintained/stored until it is changed by the set/reset process. The value in the memory cell can be accessed by reading it.

In SRAM, the memory cell is a type of flip-flop circuit, usually implemented using FETs. This means that SRAM requires very low power when not being accessed, but it is expensive and has low storage density.

A second type, DRAM, is based around a capacitor. Charging and discharging this capacitor can store a «1» or a «0» in the cell. However, the charge in this capacitor slowly leaks away, and must be refreshed periodically. Because of this refresh process, DRAM uses more power, but it can achieve greater storage densities and lower unit costs compared to SRAM.

SRAM Cell (6 Transistors)

DRAM Cell (1 Transistor and one capacitor)

Addressing

To be useful, memory cells must be readable and writeable. Within the RAM device, multiplexing and demultiplexing circuitry is used to select memory cells. Typically, a RAM device has a set of address lines A0… An, and for each combination of bits that may be applied to these lines, a set of memory cells are activated. Due to this addressing, RAM devices virtually always have a memory capacity that is a power of two.

Usually several memory cells share the same address. For example, a 4 bit ‘wide’ RAM chip has 4 memory cells for each address. Often the width of the memory and that of the microprocessor are different, for a 32 bit microprocessor, eight 4 bit RAM chips would be needed.

Often more addresses are needed than can be provided by a device. In that case, external multiplexors to the device are used to activate the correct device that is being accessed.

Memory hierarchy

One can read and over-write data in RAM. Many computer systems have a memory hierarchy consisting of processor registers, on-die SRAM caches, external caches, DRAM, paging systems and virtual memory or swap space on a hard drive. This entire pool of memory may be referred to as «RAM» by many developers, even though the various subsystems can have very different access times, violating the original concept behind the random access term in RAM. Even within a hierarchy level such as DRAM, the specific row, column, bank, rank, channel, or interleave organization of the components make the access time variable, although not to the extent that access time to rotating storage media or a tape is variable. The overall goal of using a memory hierarchy is to obtain the highest possible average access performance while minimizing the total cost of the entire memory system (generally, the memory hierarchy follows the access time with the fast CPU registers at the top and the slow hard drive at the bottom).

In many modern personal computers, the RAM comes in an easily upgraded form of modules called memory modules or DRAM modules about the size of a few sticks of chewing gum. These can quickly be replaced should they become damaged or when changing needs demand more storage capacity. As suggested above, smaller amounts of RAM (mostly SRAM) are also integrated in the CPU and other ICs on the motherboard, as well as in hard-drives, CD-ROMs, and several other parts of the computer system.

Other uses of RAM

In addition to serving as temporary storage and working space for the operating system and applications, RAM is used in numerous other ways.

Virtual memory

Most modern operating systems employ a method of extending RAM capacity, known as «virtual memory». A portion of the computer’s hard drive is set aside for a paging file or a scratch partition, and the combination of physical RAM and the paging file form the system’s total memory. (For example, if a computer has 2 GB (1024³ B) of RAM and a 1 GB page file, the operating system has 3 GB total memory available to it.) When the system runs low on physical memory, it can «swap» portions of RAM to the paging file to make room for new data, as well as to read previously swapped information back into RAM. Excessive use of this mechanism results in thrashing and generally hampers overall system performance, mainly because hard drives are far slower than RAM.

RAM disk

Software can «partition» a portion of a computer’s RAM, allowing it to act as a much faster hard drive that is called a RAM disk. A RAM disk loses the stored data when the computer is shut down, unless memory is arranged to have a standby battery source, or changes to the RAM disk are written out to a nonvolatile disk. The RAM disk is reloaded from the physical disk upon RAM disk initialization.

Shadow RAM

Sometimes, the contents of a relatively slow ROM chip are copied to read/write memory to allow for shorter access times. The ROM chip is then disabled while the initialized memory locations are switched in on the same block of addresses (often write-protected). This process, sometimes called shadowing, is fairly common in both computers and embedded systems.

As a common example, the BIOS in typical personal computers often has an option called «use shadow BIOS» or similar. When enabled, functions that rely on data from the BIOS’s ROM instead use DRAM locations (most can also toggle shadowing of video card ROM or other ROM sections). Depending on the system, this may not result in increased performance, and may cause incompatibilities. For example, some hardware may be inaccessible to the operating system if shadow RAM is used. On some systems the benefit may be hypothetical because the BIOS is not used after booting in favor of direct hardware access. Free memory is reduced by the size of the shadowed ROMs.^[28]

Recent developments

Several new types of non-volatile RAM, which preserve data while powered down, are under development. The technologies used include carbon nanotubes and approaches utilizing Tunnel magnetoresistance. Amongst the 1st generation MRAM, a 128 kbit (128 × 2¹⁰ bytes) chip was manufactured with 0.18 µm technology in the summer of 2003.^{[citation needed]} In June 2004, Infineon Technologies unveiled a 16 MB (16 × 2²⁰ bytes) prototype again based on 0.18 µm technology. There are two 2nd generation techniques currently in development: thermal-assisted switching (TAS)^[29] which is being developed by Crocus Technology, and spin-transfer torque (STT) on which Crocus, Hynix, IBM, and several other companies are working.^[30] Nantero built a functioning carbon nanotube memory prototype 10 GB (10 × 2³⁰ bytes) array in 2004. Whether some of these technologies can eventually take significant market share from either DRAM, SRAM, or flash-memory technology, however, remains to be seen.

Since 2006, «solid-state drives» (based on flash memory) with capacities exceeding 256 gigabytes and performance far exceeding traditional disks have become available. This development has started to blur the definition between traditional random-access memory and «disks», dramatically reducing the difference in performance.

Some kinds of random-access memory, such as «EcoRAM», are specifically designed for server farms, where low power consumption is more important than speed.^[31]

Memory wall

The «memory wall» is the growing disparity of speed between CPU and memory outside the CPU chip. An important reason for this disparity is the limited communication bandwidth beyond chip boundaries, which is also referred to as bandwidth wall. From 1986 to 2000, CPU speed improved at an annual rate of 55% while memory speed only improved at 10%. Given these trends, it was expected that memory latency would become an overwhelming bottleneck in computer performance.^[32]

CPU speed improvements slowed significantly partly due to major physical barriers and partly because current CPU designs have already hit the memory wall in some sense. Intel summarized these causes in a 2005 document.^[33]

First of all, as chip geometries shrink and clock frequencies rise, the transistor leakage current increases, leading to excess power consumption and heat… Secondly, the advantages of higher clock speeds are in part negated by memory latency, since memory access times have not been able to keep pace with increasing clock frequencies. Third, for certain applications, traditional serial architectures are becoming less efficient as processors get faster (due to the so-called Von Neumann bottleneck), further undercutting any gains that frequency increases might otherwise buy. In addition, partly due to limitations in the means of producing inductance within solid state devices, resistance-capacitance (RC) delays in signal transmission are growing as feature sizes shrink, imposing an additional bottleneck that frequency increases don’t address.

The RC delays in signal transmission were also noted in «Clock Rate versus IPC: The End of the Road for Conventional Microarchitectures»^[34] which projected a maximum of 12.5% average annual CPU performance improvement between 2000 and 2014.

A different concept is the processor-memory performance gap, which can be addressed by 3D integrated circuits that reduce the distance between the logic and memory aspects that are further apart in a 2D chip.^[35] Memory subsystem design requires a focus on the gap, which is widening over time.^[36] The main method of bridging the gap is the use of caches; small amounts of high-speed memory that houses recent operations and instructions nearby the processor, speeding up the execution of those operations or instructions in cases where they are called upon frequently. Multiple levels of caching have been developed to deal with the widening gap, and the performance of high-speed modern computers relies on evolving caching techniques.^[37] There can be up to a 53% difference between the growth in speed of processor and the lagging speed of main memory access.^[38]

Solid-state hard drives have continued to increase in speed, from ~400 Mbit/s via SATA3 in 2012 up to ~3 GB/s via NVMe/PCIe in 2018, closing the gap between RAM and hard disk speeds, although RAM continues to be an order of magnitude faster, with single-lane DDR4 3200 capable of 25 GB/s, and modern GDDR even faster. Fast, cheap, non-volatile solid state drives have replaced some functions formerly performed by RAM, such as holding certain data for immediate availability in server farms — 1 terabyte of SSD storage can be had for $200, while 1 TB of RAM would cost thousands of dollars.^[39][40]

Timeline

SRAM

Static random-access memory (SRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)	Access time	SRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Ref
March 1963	—	1-bit	?	Bipolar (cell)	Fairchild	—	—	[10]
1965	?	8-bit	?	Bipolar	IBM	?	—
SP95	16-bit	?	Bipolar	IBM	?	—	[41]
?	64-bit	?	MOSFET	Fairchild	?	PMOS	[42]
1966	TMC3162	16-bit	?	Bipolar (TTL)	Transitron	?	—	[9]
?	?	?	MOSFET	NEC	?	?	[43]
1968	?	64-bit	?	MOSFET	Fairchild	?	PMOS	[43]
144-bit	?	MOSFET	NEC	?	NMOS
512-bit	?	MOSFET	IBM	?	NMOS	[42]
1969	?	128-bit	?	Bipolar	IBM	?	—	[10]
1101	256-bit	850 ns	MOSFET	Intel	12,000 nm	PMOS	[44][45][46][47]
1972	2102	1 kbit	?	MOSFET	Intel	?	NMOS	[44]
1974	5101	1 kbit	800 ns	MOSFET	Intel	?	CMOS	[44][48]
2102A	1 kbit	350 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (depletion)	[44][49]
1975	2114	4 kbit	450 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS	[44][48]
1976	2115	1 kbit	70 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (HMOS)	[44][45]
2147	4 kbit	55 ns	MOSFET	Intel	?	NMOS (HMOS)	[44][50]
1977	?	4 kbit	?	MOSFET	Toshiba	?	CMOS	[45]
1978	HM6147	4 kbit	55 ns	MOSFET	Hitachi	3,000 nm	CMOS (twin-well)	[50]
TMS4016	16 kbit	?	MOSFET	Texas Instruments	?	NMOS	[45]
1980	?	16 kbit	?	MOSFET	Hitachi, Toshiba	?	CMOS	[51]
64 kbit	?	MOSFET	Matsushita
1981	?	16 kbit	?	MOSFET	Texas Instruments	2,500 nm	NMOS	[51]
October 1981	?	4 kbit	18 ns	MOSFET	Matsushita, Toshiba	2,000 nm	CMOS	[52]
1982	?	64 kbit	?	MOSFET	Intel	1,500 nm	NMOS (HMOS)	[51]
February 1983	?	64 kbit	50 ns	MOSFET	Mitsubishi	?	CMOS	[53]
1984	?	256 kbit	?	MOSFET	Toshiba	1,200 nm	CMOS	[51][46]
1987	?	1 Mbit	?	MOSFET	Sony, Hitachi, Mitsubishi, Toshiba	?	CMOS	[51]
December 1987	?	256 kbit	10 ns	BiMOS	Texas Instruments	800 nm	BiCMOS	[54]
1990	?	4 Mbit	15–23 ns	MOSFET	NEC, Toshiba, Hitachi, Mitsubishi	?	CMOS	[51]
1992	?	16 Mbit	12–15 ns	MOSFET	Fujitsu, NEC	400 nm
December 1994	?	512 kbit	2.5 ns	MOSFET	IBM	?	CMOS (SOI)	[55]
1995	?	4 Mbit	6 ns	Cache (SyncBurst)	Hitachi	100 nm	CMOS	[56]
256 Mbit	?	MOSFET	Hyundai	?	CMOS	[57]

DRAM

Dynamic random-access memory (DRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)	DRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
1965	—	1 bit	DRAM (cell)	Toshiba	—	—	—	[17][18]
1967	—	1 bit	DRAM (cell)	IBM	—	MOS	—	[20][43]
1968	?	256 bit	DRAM (IC)	Fairchild	?	PMOS	?	[9]
1969	—	1 bit	DRAM (cell)	Intel	—	PMOS	—	[43]
1970	1102	1 kbit	DRAM (IC)	Intel, Honeywell	?	PMOS	?	[43]
1103	1 kbit	DRAM	Intel	8,000 nm	PMOS	10 mm²	[58][59][21]
1971	μPD403	1 kbit	DRAM	NEC	?	NMOS	?	[60]
?	2 kbit	DRAM	General Instrument	?	PMOS	13 mm²	[61]
1972	2107	4 kbit	DRAM	Intel	?	NMOS	?	[44][62]
1973	?	8 kbit	DRAM	IBM	?	PMOS	19 mm²	[61]
1975	2116	16 kbit	DRAM	Intel	?	NMOS	?	[63][9]
1977	?	64 kbit	DRAM	NTT	?	NMOS	35 mm²	[61]
1979	MK4816	16 kbit	PSRAM	Mostek	?	NMOS	?	[64]
?	64 kbit	DRAM	Siemens	?	VMOS	25 mm²	[61]
1980	?	256 kbit	DRAM	NEC, NTT	1,000–1,500 nm	NMOS	34–42 mm²	[61]
1981	?	288 kbit	DRAM	IBM	?	MOS	25 mm²	[65]
1983	?	64 kbit	DRAM	Intel	1,500 nm	CMOS	20 mm²	[61]
256 kbit	DRAM	NTT	?	CMOS	31 mm²
January 5, 1984	?	8 Mbit	DRAM	Hitachi	?	MOS	?	[66][67]
February 1984	?	1 Mbit	DRAM	Hitachi, NEC	1,000 nm	NMOS	74–76 mm²	[61][68]
NTT	800 nm	CMOS	53 mm²	[61][68]
1984	TMS4161	64 kbit	DPRAM (VRAM)	Texas Instruments	?	NMOS	?	[69][70]
January 1985	μPD41264	256 kbit	DPRAM (VRAM)	NEC	?	NMOS	?	[71][72]
June 1986	?	1 Mbit	PSRAM	Toshiba	?	CMOS	?	[73]
1986	?	4 Mbit	DRAM	NEC	800 nm	NMOS	99 mm²	[61]
Texas Instruments, Toshiba	1,000 nm	CMOS	100–137 mm²
1987	?	16 Mbit	DRAM	NTT	700 nm	CMOS	148 mm²	[61]
October 1988	?	512 kbit	HSDRAM	IBM	1,000 nm	CMOS	78 mm²	[74]
1991	?	64 Mbit	DRAM	Matsushita, Mitsubishi, Fujitsu, Toshiba	400 nm	CMOS	?	[51]
1993	?	256 Mbit	DRAM	Hitachi, NEC	250 nm	CMOS	?
1995	?	4 Mbit	DPRAM (VRAM)	Hitachi	?	CMOS	?	[56]
January 9, 1995	?	1 Gbit	DRAM	NEC	250 nm	CMOS	?	[75][56]
Hitachi	160 nm	CMOS	?
1996	?	4 Mbit	FRAM	Samsung	?	NMOS	?	[76]
1997	?	4 Gbit	QLC	NEC	150 nm	CMOS	?	[51]
1998	?	4 Gbit	DRAM	Hyundai	?	CMOS	?	[57]
June 2001	TC51W3216XB	32 Mbit	PSRAM	Toshiba	?	CMOS	?	[77]
February 2001	?	4 Gbit	DRAM	Samsung	100 nm	CMOS	?	[51][78]

SDRAM

Synchronous dynamic random-access memory (SDRAM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)[79]	SDRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
1992	KM48SL2000	16 Mbit	SDR	Samsung	?	CMOS	?	[80][23]
1996	MSM5718C50	18 Mbit	RDRAM	Oki	?	CMOS	325 mm2	[81]
N64 RDRAM	36 Mbit	RDRAM	NEC	?	CMOS	?	[82]
?	1024 Mbit	SDR	Mitsubishi	150 nm	CMOS	?	[51]
1997	?	1024 Mbit	SDR	Hyundai	?	SOI	?	[57]
1998	MD5764802	64 Mbit	RDRAM	Oki	?	CMOS	325 mm2	[81]
March 1998	Direct RDRAM	72 Mbit	RDRAM	Rambus	?	CMOS	?	[83]
June 1998	?	64 Mbit	DDR	Samsung	?	CMOS	?	[84][85][86]
1998	?	64 Mbit	DDR	Hyundai	?	CMOS	?	[57]
128 Mbit	SDR	Samsung	?	CMOS	?	[87][85]
1999	?	128 Mbit	DDR	Samsung	?	CMOS	?	[85]
1024 Mbit	DDR	Samsung	140 nm	CMOS	?	[51]
2000	GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	180 nm	CMOS	279 mm2	[88]
2001	?	288 Mbit	RDRAM	Hynix	?	CMOS	?	[89]
?	DDR2	Samsung	100 nm	CMOS	?	[86][51]
2002	?	256 Mbit	SDR	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2003	EE+GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	90 nm	CMOS	86 mm2	[88]
?	72 Mbit	DDR3	Samsung	90 nm	CMOS	?	[90]
512 Mbit	DDR2	Hynix	?	CMOS	?	[89]
Elpida	110 nm	CMOS	?	[91]
1024 Mbit	DDR2	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2004	?	2048 Mbit	DDR2	Samsung	80 nm	CMOS	?	[92]
2005	EE+GS eDRAM	32 Mbit	eDRAM	Sony, Toshiba	65 nm	CMOS	86 mm2	[93]
Xenos eDRAM	80 Mbit	eDRAM	NEC	90 nm	CMOS	?	[94]
?	512 Mbit	DDR3	Samsung	80 nm	CMOS	?	[86][95]
2006	?	1024 Mbit	DDR2	Hynix	60 nm	CMOS	?	[89]
2008	?	?	LPDDR2	Hynix	?
April 2008	?	8192 Mbit	DDR3	Samsung	50 nm	CMOS	?	[96]
2008	?	16384 Mbit	DDR3	Samsung	50 nm	CMOS	?
2009	?	?	DDR3	Hynix	44 nm	CMOS	?	[89]
2048 Mbit	DDR3	Hynix	40 nm
2011	?	16384 Mbit	DDR3	Hynix	40 nm	CMOS	?	[97]
2048 Mbit	DDR4	Hynix	30 nm	CMOS	?	[97]
2013	?	?	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[97]
2014	?	8192 Mbit	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[98]
2015	?	12 Gbit	LPDDR4	Samsung	20 nm	CMOS	?	[87]
2018	?	8192 Mbit	LPDDR5	Samsung	10 nm	FinFET	?	[99]
128 Gbit	DDR4	Samsung	10 nm	FinFET	?	[100]

SGRAM and HBM

Synchronous graphics random-access memory (SGRAM) and High Bandwidth Memory (HBM)

Date of introduction	Chip name	Capacity (bits)[79]	SDRAM type	Manufacturer(s)	Process	MOSFET	Area	Ref
November 1994	HM5283206	8 Mbit	SGRAM (SDR)	Hitachi	350 nm	CMOS	58 mm2	[101][102]
December 1994	μPD481850	8 Mbit	SGRAM (SDR)	NEC	?	CMOS	280 mm2	[103][104]
1997	μPD4811650	16 Mbit	SGRAM (SDR)	NEC	350 nm	CMOS	280 mm2	[105][106]
September 1998	?	16 Mbit	SGRAM (GDDR)	Samsung	?	CMOS	?	[84]
1999	KM4132G112	32 Mbit	SGRAM (SDR)	Samsung	?	CMOS	?	[107]
2002	?	128 Mbit	SGRAM (GDDR2)	Samsung	?	CMOS	?	[108]
2003	?	256 Mbit	SGRAM (GDDR2)	Samsung	?	CMOS	?	[108]
SGRAM (GDDR3)
March 2005	K4D553238F	256 Mbit	SGRAM (GDDR)	Samsung	?	CMOS	77 mm2	[109]
October 2005	?	256 Mbit	SGRAM (GDDR4)	Samsung	?	CMOS	?	[110]
2005	?	512 Mbit	SGRAM (GDDR4)	Hynix	?	CMOS	?	[89]
2007	?	1024 Mbit	SGRAM (GDDR5)	Hynix	60 nm
2009	?	2048 Mbit	SGRAM (GDDR5)	Hynix	40 nm
2010	K4W1G1646G	1024 Mbit	SGRAM (GDDR3)	Samsung	?	CMOS	100 mm2	[111]
2012	?	4096 Mbit	SGRAM (GDDR3)	SK Hynix	?	CMOS	?	[97]
2013	?	?	HBM
March 2016	MT58K256M32JA	8 Gbit	SGRAM (GDDR5X)	Micron	20 nm	CMOS	140 mm2	[112]
June 2016	?	32 Gbit	HBM2	Samsung	20 nm	CMOS	?	[113][114]
2017	?	64 Gbit	HBM2	Samsung	20 nm	CMOS	?	[113]
January 2018	K4ZAF325BM	16 Gbit	SGRAM (GDDR6)	Samsung	10 nm	FinFET	225 mm2	[115][116][117]

See also

References

External links

• Media related to RAM at Wikimedia Commons

Оперативная память

Из Википедии — свободной энциклопедии

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM — память с произвольным доступом) — в большинстве случаев энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором, например, в однокристальных ЭВМ или однокристальных микроконтроллерах.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится как непосредственно, так и через сверхбыструю память нулевого уровня либо, при наличии аппаратного кэша процессора, — через кэш.

Содержащиеся в полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к потере хранимой информации.

В общем случае ОЗУ содержит программы и данные операционной системы и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением операционной системы.

Источник

Как узнать тип оперативной памяти: DDR, DDR2, DDR3 или DDR4

Что такое оперативная память

Оперативная память (RAM, ОЗУ) является одним из ключевых компонентов не только для стационарных ПК, но и для ноутбуков, планшетов, и даже игровых приставок. Если чип памяти внезапно будет извлечен, то скорость работы устройства упадет в разы. Представьте, что посреди перелета через Евразию вас пересадили с самолета на поезд, ощущения будут примерно такими же. Даже недостаток памяти в 1 Гб скажется на производительности ПК.

Чтобы понять задачу устройства в компьютерном “биоме”, нужно сравнить его с другими компонентами, отвечающими за хранение информации. Изучив комплектацию разных компьютеров в интернет-магазинах, мы видим три типа устройств памяти: RAM, SSD и HDD. Каждое устройство имеет свои подтипы, но нас интересует только их назначение.

Другими словами, RAM выступает “реактивным” накопителем, обрабатывающим то колоссальное количество информации различных приложений, с которыми не может справиться ни один другой тип памяти.

Поскольку ОЗУ является кратковременной памятью, она не предназначена для долгосрочной работы с одним процессом. Поэтому, закрывая его, оперативная память “забывает” все использованные ранее данные и незамедлительно переключается на новую задачу. Эта особенность делает ОЗУ идеальным устройством для обработки множества высокоскоростных задач, которые на нее перенаправляет операционная система.

Каковы основные характеристики оперативной памяти и зачем их знать

Итак, чем больше объём оперативной памяти, тем лучше, и именно поэтому пользователи нередко устанавливают на ПК дополнительный модуль ОЗУ. Однако нельзя вот так просто взять, пойти в магазин, купить любую память и подключить её к материнской плате. Если она будет выбрана неправильно, компьютер не сможет работать или ещё хуже, это приведёт к тому, что ОЗУ попросту выйдет из строя. Поэтому так важно знать её ключевые характеристики. К таковым относятся:

Если вы устанавливаете дополнительную память, то она должна иметь те же объём, тип и частоту, что и основная. Если же производится полная замена оперативной памяти, внимание нужно обращать на поддержку заменяемой ОЗУ материнской платой и процессором с одним лишь нюансом. Если на ПК используются процессоры Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, соответствие частоты памяти и материнской платы необязательно, потому что у всех этих процессоров контроллер ОЗУ располагается в самом процессоре, а не в северном мосту материнской платы. То же самое касается процессоров AMD.

Обозначение и маркировка на планке ОЗУ

Вообще, на планке памяти, обычно, всегда присутствует наклейка со всей необходимой информацией: производитель, объем памяти, скорость работы, типа памяти, тайминги.

Рассмотрю на примере одной из планок (дабы они все аналогичные, и разобрав одну — по остальным вы разберетесь и без меня ☝).

2GB 1Rx8 PC3-12800S-11-11-8B2 — что означают эти цифры:

Маркировка на планке памяти

Кстати, при помощи таблицы ниже, вы можете перевести обозначение PC3-12800 — в стандартное название — DDR3-1600 (что кстати, также порой указывается на планках ОЗУ).

Таблица со спецификацией стандартов (DDR3)

Стандартное названиеЧастота шины, МГцЭффективная (удвоенная) скорость, млн. передач/сНазвание модуляПиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБ/с

DDR3‑800	400	800	PC3‑6400	6400
DDR3‑1066	533	1066	PC3‑8500	8533
DDR3‑1333	667	1333	PC3‑10600	10667
DDR3‑1600	800	1600	PC3‑12800	12800
DDR3‑1866	933	1866	PC3‑14900	14933
DDR3‑2133	1066	2133	PC3‑17000	17066
DDR3‑2400	1200	2400	PC3‑19200	19200

DDR4 — спецификация стандартов

DDR2, DDR3, DDR4 как отличить?

Довольно часто приходится слышать вопросы, как различать память разных типов, например, DDR2, DDR3, DDR4 (особенно начинающие пользователи бояться при покупке доп. памяти к себе на ПК).

Вообще, самый простой вариант — используйте и читайте маркировку на планке с памятью. Если на самой планке нет маркировки, мой совет — вообще откажитесь от покупки такой памяти!

Также, прежде чем покупать память, проверьте какая плашка вам подойдет (об этом выше), посмотрите, какая у вас уже стоит на ПК (и подберите аналог).

Статья о том, как правильно выбрать оперативную память для ноутбука

Кроме этого, обратите внимание, что планки разного типа (те же DDR2 и DDR3) отличаются еще и геометрией! На фото ниже представлена линейка и планки разных типов.

Ddr1 DDR2, DDR3 — как отличить планки (размер в см.)

Кстати, планка памяти для ноутбука короче, чем для стационарного компьютера. Обозначается она, обычно, SO-DIMM (для ПК просто DIMM).

Обратите внимание, что планку от ноутбука через спец. переходник можно поставить в компьютер, планку же от ПК поставить в ноутбук не удастся — она просто не влезет в компактный корпус устройства!

Планки памяти для ПК и ноутбука

Типы оперативной памяти

RAM — обобщенное понятие. В большинстве случаев его используют, обсуждая классический тип ОЗУ — DRAM (динамическая память с произвольным доступом). Для большинства же современных систем начали применять другой тип — SDRAM (синхронная динамическая память). Однако, терминология не имеет принципиального значения. У каждого типа есть свои тонкости, но они не принципиальны.

В 2019 году самым распространенным видом оперативной памяти является DDR4. Хотя на старых устройствах вы вполне можете найти модули DDR3. Цифры рядом с буквенным обозначением ОЗУ говорят нам о поколении оперативной памяти; а с повышением числового значения растет и пропускная способность устройства. Чем выше показатель МГц в характеристиках RAM, тем более высокая у нее производительность.

Другим типом оперативной памяти является VRAM. Особую популярность она приобрела в среде геймеров, поскольку отвечает за обработку графической составляющей приложений. Технически такая память называется Graphics DDR SDRAM. Или, в зависимости от поколения, например, GDDR5.

Отличия типов памяти

Оперативная память современности — это DDR (данные передаются с двойной скоростью), цифра в названии разновидностей (DDR2, DDR3 или DDR4) означает порядковый номер поколения, чем она выше, тем новее и соответственно мощнее ОЗУ. DDR и DDR2 давно устарели, DDR3 тоже уже сняты с производства, но продолжают использоваться во многих ПК, DDR4 – ОЗУ последнего поколения. Отличия оперативной памяти по типам я привёл в таблице ниже.

Наименование	Год выпуска	Напряжение	Объём	Частота
DDR	2000 (не применялась до 2002)	2,5 В и 2,6 В	не более 1 ГБ	100-200 МГц
DDR2	2004	1,8 В	до 2 ГБ	533 МГц
DDR3	2007	1,5 В и 1,65 В	до 8 ГБ	базовая 1066 МГц, но может быть и 1600 МГц
DDR4	2013	1,05 В, 1,2 В или 1,35 В	до 32 ГБ и это, вероятно, ещё не предел	база от 2133 МГц

Как узнать, сколько оперативной памяти, средствами Windows

Выше мы вкратце разобрали, как определить, какая оперативная память стоит на компьютере путём визуального осмотра модуля, теперь давайте узнаем, как узнать её объём средствами операционной системы. В Windows 7/10 для этого есть встроенная утилита msinfo32.exe. Нажатием клавиш Win+R вызовите диалоговое окошко «Выполнить», введите команду msinfo32 и нажмите Enter.

В основном разделе открывшегося окна сведений о системе найдите пункт «Установленная оперативная память (RAM)» и посмотрите её объём в Гб.

Вместо утилиты msinfo32.exe для определения объёма ОЗУ можно воспользоваться другим встроенным компонентом – средством диагностики DirectX. Запускается он командой dxdiag, объём памяти отображается в мегабайтах на первой вкладке «Система».

Визуальный осмотр

Самый простой способ узнать основные параметры установленной в компьютере оперативной памяти – это осмотреть модуль уже установленного ОЗУ. Для этого предварительно необходимо отключить питание компьютера, после чего снять крышку и вытащить планку (для ее извлечения потребуется ослабить зажимы с обеих сторон). На ней должна быть наклейка с ключевой информацией об ОЗУ.

Плюсы визуального осмотра:

Минусы визуального осмотра:

Средствами BIOS

Через среду BIOS или UEFI можно определить основные параметры оперативной памяти, установленной в компьютере. Для этого нужно до начала загрузки операционной системы, то есть сразу после включения компьютера, нажимать Del, чтобы перейти в настройки BIOS. Далее действовать придется в зависимости от версии BIOS или UEFI:

Chipset. Обратите внимание: в различных версиях BIOS место расположения информации об оперативной памяти может отличаться.

Плюсы определения параметров оперативной памяти средствами BIOS:

Минусы получения сведений об оперативной памяти средствами BIOS:

AIDA64

Одна из наиболее известных программ, которая позволяет просмотреть и провести диагностику всего оборудования, подключенного к компьютеру — AIDA64 Extreme. Это отличное решение для тех, кто хочет знать о своем ПК как можно больше. Также с помощью данного продукта можно узнать информацию и про операционную систему, установленное программное обеспечение, сеть и сторонние подключаемые устройства.

Утилита с простым интерфейсом, но хорошим функционалом.

HWiNFO64-32

Ещё одной универсальной программой для получения данных о системе, включая сведения об ОЗУ, является HWiNFO32-64.

Она обладает примерно теми же возможностями, что и AIDA64, однако отличается от неё возможностью бесплатного скачивания полноценной версии и наличием portable-версии, которую даже не придётся устанавливать на компьютер.

Источник

Анатомия RAM

У каждого компьютера есть ОЗУ, встроенное в процессор или находящееся на отдельной подключенной к системе плате — вычислительные устройства просто не смогли бы работать без оперативной памяти. ОЗУ — потрясающий образец прецизионного проектирования, однако несмотря на тонкость процессов изготовления, память ежегодно производится в огромных объёмах. В ней миллиарды транзисторов, но она потребляет только считанные ватты мощности. Учитывая большую важность памяти, стоит написать толковый анализ её анатомии.

Итак, давайте приготовимся к вскрытию, выкатим носилки и отправимся в анатомический театр. Настало время изучить все подробности каждой ячейки, из которых состоит современная память, и узнать, как она работает.

Зачем же ты, RAM-ео?

Процессорам требуется очень быстро получать доступ к данным и командам, чтобы программы выполнялись мгновенно. Кроме того, им нужно, чтобы при произвольных или неожиданных запросах не очень страдала скорость. Именно поэтому для компьютера так важно ОЗУ (RAM, сокращение от random-access memory — память с произвольным доступом).

Существует два основных типа RAM: статическая и динамическая, или сокращённо SRAM и DRAM.

Мы будем рассматривать только DRAM, потому что SRAM используется только внутри процессоров, таких как CPU или GPU. Так где же находится DRAM в наших компьютерах и как она работает?

Большинству людей знакома RAM, потому что несколько её планок находится рядом с CPU (центральным процессором, ЦП). Эту группу DRAM часто называют системной памятью, но лучше её называть памятью CPU, потому что она является основным накопителем рабочих данных и команд процессора.

Как видно на представленном изображении, DRAM находится на небольших платах, вставляемых в материнскую (системную) плату. Каждую плату обычно называют DIMM или UDIMM, что расшифровывается как dual inline memory module (двухсторонний модуль памяти) (U обозначает unbuffered (без буферизации)). Подробнее мы объясним это позже; пока только скажем, что это самая известная RAM любого компьютера.

Она не обязательно должна быть сверхбыстрой, но современным ПК для работы с большими приложениями и для обработки сотен процессов, выполняемых в фоновом режиме, требуется много памяти.

Ещё одним местом, где можно найти набор чипов памяти, обычно является графическая карта. Ей требуется сверхбыстрая DRAM, потому что при 3D-рендеринге выполняется огромное количество операций чтения и записи данных. Этот тип DRAM предназначен для несколько иного использования по сравнению с типом, применяемым в системной памяти.

Ниже вы видите GPU, окружённый двенадцатью небольшими пластинами — это чипы DRAM. Конкретно этот тип памяти называется GDDR5X, о нём мы поговорим позже.

Графическим картам не нужно столько же памяти, как CPU, но их объём всё равно достигает тысяч мегабайт.

Не каждому устройству в компьютере нужно так много: например, жёстким дискам достаточно небольшого количества RAM, в среднем по 256 МБ; они используются для группировки данных перед записью на диск.

На этих фотографиях мы видим платы HDD (слева) и SSD (справа), на которых отмечены чипы DRAM. Заметили, что чип всего один? 256 МБ сегодня не такой уж большой объём, поэтому вполне достаточно одного куска кремния.

Узнав, что каждый компонент или периферийное устройство, выполняющее обработку, требует RAM, вы сможете найти память во внутренностях любого ПК. На контроллерах SATA и PCI Express установлены небольшие чипы DRAM; у сетевых интерфейсов и звуковых карт они тоже есть, как и у принтеров со сканнерами.

Если память можно встретить везде, она может показаться немного скучной, но стоит вам погрузиться в её внутреннюю работу, то вся скука исчезнет!

Скальпель. Зажим. Электронный микроскоп.

У нас нет всевозможных инструментов, которые инженеры-электронщики используют для изучения своих полупроводниковых творений, поэтому мы не можем просто разобрать чип DRAM и продемонстрировать вам его внутренности. Однако такое оборудование есть у ребят из TechInsights, которые сделали этот снимок поверхности чипа:

Если вы подумали, что это похоже на сельскохозяйственные поля, соединённые тропинками, то вы не так далеки от истины! Только вместо кукурузы или пшеницы поля DRAM в основном состоят из двух электронных компонентов:

Синими и зелёными линиями обозначены соединения, подающие напряжение на МОП-транзистор и конденсатор. Они используются для считывания и записи данных в ячейку, и первой всегда срабатывает вертикальная (разрядная) линия.

Канавочный конденсатор, по сути, используется в качестве сосуда для заполнения электрическим зарядом — его пустое/заполненное состояние даёт нам 1 бит данных: 0 — пустой, 1 — полный. Несмотря на предпринимаемые инженерами усилия, конденсаторы не способны хранить этот заряд вечно и со временем он утекает.

Это означает, что каждую ячейку памяти нужно постоянно обновлять по 15-30 раз в секунду, хотя сам этот процесс довольно быстр: для обновления набора ячеек требуется всего несколько наносекунд. К сожалению, в чипе DRAM множество ячеек, и во время их обновления считывание и запись в них невозможна.

К каждой линии подключено несколько ячеек:

Строго говоря, эта схема неидеальна, потому что для каждого столбца ячеек используется две разрядные линии — если бы мы изобразили всё, то схема бы стала слишком неразборчивой.

Полная строка ячеек памяти называется страницей, а длина её зависит от типа и конфигурации DRAM. Чем длиннее страница, тем больше в ней бит, но и тем большая электрическая мощность нужна для её работы; короткие страницы потребляют меньше мощности, но и содержат меньший объём данных.

Однако нужно учитывать и ещё один важный фактор. При считывании и записи на чип DRAM первым этапом процесса является активация всей страницы. Строка битов (состоящая из нулей и единиц) хранится в буфере строки, который по сути является набором усилителей считывания и защёлок, а не дополнительной памятью. Затем активируется соответствующий столбец для извлечения данных из этого буфера.

Если страница слишком мала, то чтобы успеть за запросами данных, строки нужно активировать чаще; и наоборот — большая страница предоставляет больше данных, поэтому активировать её можно реже. И даже несмотря на то, что длинная строка требует большей мощности и потенциально может быть менее стабильной, лучше стремиться к получению максимально длинных страниц.

Если собрать вместе набор страниц, то мы получим один банк памяти DRAM. Как и в случае страниц, размер и расположение строк и столбцов ячеек играют важную роль в количестве хранимых данных, скорости работы памяти, энергопотреблении и так далее.

Например, схема может состоять из 4 096 строк и 4 096 столбцов, при этом полный объём одного банка будет равен 16 777 216 битам или 2 мегабайтам. Но не у всех чипов DRAM банки имеют квадратную структуру, потому что длинные страницы лучше, чем короткие. Например, схема из 16 384 строк и 1 024 столбцов даст нам те же 2 мегабайта памяти, но каждая страница будет содержать в четыре раза больше памяти, чем в квадратной схеме.

Все страницы в банке соединены с системой адресации строк (то же относится и к столбцам) и они контролируются сигналами управления и адресами для каждой строки/столбца. Чем больше строк и столбцов в банке, тем больше битов должно использоваться в адресе.

Для банка размером 4 096 x 4 096 для каждой системы адресации требуется 12 бит, а для банка 16 384 x 1 024 потребуется 14 бит на адреса строк и 10 бит на адреса столбцов. Стоит заметить, что обе системы имеют суммарный размер 24 бита.

Если бы чип DRAM мог предоставлять доступ к одной странице за раз, то это было бы не особо удобно, поэтому в них упаковано несколько банков ячеек памяти. В зависимости от общего размера, чип может иметь 4, 8 или даже 16 банков — чаще всего используется 8 банков.

Все эти банки имеют общие шины команд, адресов и данных, что упрощает структуру системы памяти. Пока один банк занят работой с одной командой, другие банки могут продолжать выполнение своих операций.

Весь чип, содержащий все банки и шины, упакован в защитную оболочку и припаян к плате. Она содержит электропроводники, подающие питание для работы DRAM и сигналов команд, адресов и данных.

На фотографии выше показан чип DRAM (иногда называемый модулем), изготовленный компанией Samsung. Другими ведущими производителями являются Toshiba, Micron, SK Hynix и Nanya. Samsung — крупнейший производитель, он имеет приблизительно 40% мирового рынка памяти.

Каждый изготовитель DRAM использует собственную систему кодирования характеристик памяти; на фотографии показан чип на 1 гигабит, содержащий 8 банков по 128 мегабита, выстроенных в 16 384 строки и 8 192 столбца.

Выше по рангу

Компании-изготовители памяти берут несколько чипов DRAM и устанавливают их на одну плату, называемую DIMM. Хотя D расшифровывается как dual (двойная), это не значит, что на ней два набора чипов. Под двойным подразумевается количество электрических контактов в нижней части платы; то есть для работы с модулями используются обе стороны платы.

Сами DIMM имеют разный размер и количество чипов:

На фотографии сверху показана стандартная DIMM для настольного ПК, а под ней находится так называемая SO-DIMM (small outline, «DIMM малого профиля»). Маленький модуль предназначен для ПК малого форм-фактора, например, ноутбуков и компактных настольных компьютеров. Из-за малого пространства уменьшается количество используемых чипов, изменяется скорость работы памяти, и так далее.

Существует три основных причины для использования нескольких чипов памяти на DIMM:

То есть каждому DIMM, который устанавливается в компьютер с Ryzen, потребуется восемь модулей DRAM (8 чипов x 8 бит = 64 бита). Можно подумать, что графическая карта 5700 XT будет иметь 32 чипа памяти, но у неё их только 8. Что же это нам даёт?

В чипы памяти, предназначенные для графических карт, устанавливают больше банков, обычно 16 или 32, потому что для 3D-рендеринга необходим одновременный доступ к большому объёму данных.

Один ранг и два ранга

Множество модулей памяти, «заполняющих» шину данных контроллера памяти, называется рангом, и хотя к контроллеру можно подключить больше одного ранга, за раз он может получать данные только от одного ранга (потому что ранги используют одну шину данных). Это не вызывает проблем, потому что пока один ранг занимается ответом на переданную ему команду, другому рангу можно передать новый набор команд.

Платы DIMM могут иметь несколько рангов и это особенно полезно, когда вам нужно огромное количество памяти, но на материнской плате мало разъёмов под RAM.

Так называемые схемы с двумя (dual) или четырьмя (quad) рангами потенциально могут обеспечить большую производительность, чем одноранговые, но увеличение количества рангов быстро повышает нагрузку на электрическую систему. Большинство настольных ПК способно справиться только с одним-двумя рангами на один контроллер. Если системе нужно больше рангов, то лучше использовать DIMM с буферизацией: такие платы имеют дополнительный чип, облегчающий нагрузку на систему благодаря хранению команд и данных в течение нескольких циклов, прежде чем передать их дальше.

Множество модулей памяти Nanya и один буферный чип — классическая серверная RAM

Но не все ранги имеют размер 64 бита — используемые в серверах и рабочих станциях DIMM часто размером 72 бита, то есть на них есть дополнительный модуль DRAM. Этот дополнительный чип не обеспечивает повышение объёма или производительности; он используется для проверки и устранения ошибок (error checking and correcting, ECC).

Вы ведь помните, что всем процессорам для работы нужна память? В случае ECC RAM небольшому устройству, выполняющему работу, предоставлен собственный модуль.

Шина данных в такой памяти всё равно имеют ширину всего 64 бита, но надёжность хранения данных значительно повышается. Использование буферов и ECC только незначительно влияет на общую производительность, зато сильно повышает стоимость.

Жажда скорости

У всех DRAM есть центральный тактовый сигнал ввода-вывода (I/O, input/output) — напряжение, постоянно переключающееся между двумя уровнями; он используется для упорядочивания всего, что выполняется в чипе и шинах памяти.

Если бы мы вернулись назад в 1993 год, то смогли бы приобрести память типа SDRAM (synchronous, синхронная DRAM), которая упорядочивала все процессы с помощью периода переключения тактового сигнала из низкого в высокое состояние. Так как это происходит очень быстро, такая система обеспечивает очень точный способ определения времени выполнения событий. В те времена SDRAM имела тактовые сигналы ввода-вывода, обычно работавшие с частотой от 66 до 133 МГц, и за каждый такт сигнала в DRAM можно было передать одну команду. В свою очередь, чип за тот же промежуток времени мог передать 8 бит данных.

Быстрое развитие SDRAM, ведущей силой которого был Samsung, привело к созданию в 1998 году её нового типа. В нём передача данных синхронизировалась по повышению и падению напряжения тактового сигнала, то есть за каждый такт данные можно было дважды передать в DRAM и обратно.

Как же называлась эта восхитительная новая технология? Double data rate synchronous dynamic random access memory (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных). Обычно её просто называют DDR-SDRAM или для краткости DDR.

Память DDR быстро стала стандартом (из-за чего первоначальную версию SDRAM переименовали в single data rate SDRAM, SDR-DRAM) и в течение последующих 20 лет оставалась неотъемлемой частью всех компьютерных систем.

Прогресс технологий позволил усовершенствовать эту память, благодаря чему в 2003 году появилась DDR2, в 2007 году — DDR3, а в 2012 году — DDR4. Каждая новая версия обеспечивала повышение производительности благодаря ускорению тактового сигнала ввода-вывода, улучшению систем сигналов и снижению энергопотребления.

DDR2 внесла изменение, которое мы используем и сегодня: генератор тактовых сигналов ввода-вывода превратился в отдельную систему, время работы которой задавалось отдельным набором синхронизирующих сигналов, благодаря чему она стала в два раза быстрее. Это аналогично тому, как CPU используют для упорядочивания работы тактовый сигнал 100 МГц, хотя внутренние синхронизирующие сигналы работают в 30-40 раз быстрее.

DDR3 и DDR4 сделали шаг вперёд, увеличив скорость тактовых сигналов ввода-вывода в четыре раза, но во всех этих типах памяти шина данных для передачи/получения информации по-прежнему использовала только повышение и падение уровня сигнала ввода-вывода (т.е. удвоенную частоту передачи данных).

Сами чипы памяти не работают на огромных скоростях — на самом деле, они шевелятся довольно медленно. Частота передачи данных (измеряемая в миллионах передач в секунду — millions of transfers per second, MT/s) в современных DRAM настолько высока благодаря использованию в каждом чипе нескольких банков; если бы на каждый модуль приходился только один банк, всё работало бы чрезвычайно медленно.

Тип DRAM	Обычная частота чипа	Тактовый сигнал ввода-вывода	Частота передачи данных
SDR	100 МГц	100 МГц	100 MT/s
DDR	100 МГц	100 МГц	200 MT/s
DDR2	200 МГц	400 МГц	800 MT/s
DDR3	200 МГц	800 МГц	1600 MT/s
DDR4	400 МГц	1600 МГц	3200 MT/s

Каждая новая версия DRAM не обладает обратной совместимостью, то есть используемые для каждого типа DIMM имеют разные количества электрических контактов, разъёмы и вырезы, чтобы пользователь не мог вставить память DDR4 в разъём DDR-SDRAM.

Сверху вниз: DDR-SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4

DRAM для графических плат изначально называлась SGRAM (synchronous graphics, синхронная графическая RAM). Этот тип RAM тоже подвергался усовершенствованиям, и сегодня его для понятности называют GDDR. Сейчас мы достигли версии 6, а для передачи данных используется система с учетверённой частотой, т.е. за тактовый цикл происходит 4 передачи.

Тип DRAM	Обычная частота памяти	Тактовый сигнал ввода-вывода	Частота передачи данных
GDDR	250 МГц	250 МГц	500 MT/s
GDDR2	500 МГц	500 МГц	1000 MT/s
GDDR3	800 МГц	1600 МГц	3200 MT/s
GDDR4	1000 МГц	2000 МГц	4000 MT/s
GDDR5	1500 МГц	3000 МГц	6000 MT/s
GDDR5X	1250 МГц	2500 МГц	10000 MT/s
GDDR6	1750 МГц	3500 МГц	14000 MT/s

Кроме более высокой частоты передачи, графическая DRAM обеспечивает дополнительные функции для ускорения передачи, например, возможность одновременного открытия двух страниц одного банка, работающие в DDR шины команд и адресов, а также чипы памяти с гораздо большими скоростями тактовых сигналов.

Какой же минус у всех этих продвинутых технологий? Стоимость и тепловыделение.

Один модуль GDDR6 примерно вдвое дороже аналогичного чипа DDR4, к тому же при полной скорости он становится довольно горячим — именно поэтому графическим картам с большим количеством сверхбыстрой RAM требуется активное охлаждение для защиты от перегрева чипов.

Скорость битов

Производительность DRAM обычно измеряется в количестве битов данных, передаваемых за секунду. Ранее в этой статье мы говорили, что используемая в качестве системной памяти DDR4 имеет чипы с 8-битной шириной шины, то есть каждый модуль может передавать до 8 бит за тактовый цикл.

То есть если частота передачи данных равна 3200 MT/s, то пиковый результат равен 3200 x 8 = 25 600 Мбит в секунду или чуть больше 3 ГБ/с. Так как большинство DIMM имеет 8 чипов, потенциально можно получить 25 ГБ/с. Для GDDR6 с 8 модулями этот результат был бы равен 440 ГБ/с!

Обычно это значение называют полосой пропускания (bandwidth) памяти; оно является важным фактором, влияющим на производительность RAM. Однако это теоретическая величина, потому что все операции внутри чипа DRAM не происходят одновременно.

Чтобы разобраться в этом, давайте взглянем на показанное ниже изображение. Это очень упрощённое (и нереалистичное) представление того, что происходит, когда данные запрашиваются из памяти.

На первом этапе активируется страница DRAM, в которой содержатся требуемые данные. Для этого памяти сначала сообщается, какой требуется ранг, затем соответствующий модуль, а затем конкретный банк.

Чипу передаётся местоположение страницы данных (адрес строки), и он отвечает на это передачей целой страницы. На всё это требуется время и, что более важно, время нужно и для полной активации строки, чтобы гарантировать полную блокировку строки битов перед выполнением доступа к ней.

Затем определяется соответствующий столбец и извлекается единственный бит информации. Все типы DRAM передают данные пакетами, упаковывая информацию в единый блок, и пакет в современной памяти почти всегда равен 8 битам. То есть даже если за один тактовый цикл извлекается один бит, эти данные нельзя передать, пока из других банков не будет получено ещё 7 битов.

А если следующий требуемый бит данных находится на другой странице, то перед активацией следующей необходимо закрыть текущую открытую страницу (это процесс называется pre-charging). Всё это, разумеется, требует больше времени.

Все эти различные периоды между временем отправки команды и выполнением требуемого действия называются таймингами памяти или задержками. Чем ниже значение, тем выше общая производительность, ведь мы тратим меньше времени на ожидание завершения операций.

Некоторые из этих задержек имеют знакомые фанатам компьютеров названия:

Название тайминга	Описание	Обычное значение в DDR4
tRCD	Row-to-Column Delay: количество циклов между активацией строки и возможностью выбора столбца	17 циклов
CL	CAS Latency: количество циклов между адресацией столбца и началом передачи пакет данных	15 циклов
tRAS	Row Cycle Time: наименьшее количество циклов, в течение которого строка должна оставаться активной перед тем, как можно будет выполнить её pre-charging	35 циклов
tRP	Row Precharge time: минимальное количество циклов, необходимое между активациями разных строк	17 циклов

Существует ещё много других таймингов и все их нужно тщательно настраивать, чтобы DRAM работала стабильно и не искажала данные, имея при этом оптимальную производительность. Как можно увидеть из таблицы, схема, демонстрирующая циклы в действии, должна быть намного шире!

Хотя при выполнении процессов часто приходится ждать, команды можно помещать в очереди и передавать, даже если память занята чем-то другим. Именно поэтому можно увидеть много модулей RAM там, где нам нужна производительность (системная память CPU и чипы на графических картах), и гораздо меньше модулей там, где они не так важны (в жёстких дисках).

Тайминги памяти можно настраивать — они не заданы жёстко в самой DRAM, потому что все команды поступают из контроллера памяти в процессоре, который использует эту память. Производители тестируют каждый изготавливаемый чип и те из них, которые соответствуют определённым скоростям при заданном наборе таймингов, группируются вместе и устанавливаются в DIMM. Затем тайминги сохраняются в небольшой чип, располагаемый на плате.

Даже памяти нужна память. Красным указано ПЗУ (read-only memory, ROM), в котором содержится информация SPD.

Процесс доступа к этой информации и её использования называется serial presence detect (SPD). Это отраслевой стандарт, позволяющий BIOS материнской платы узнать, на какие тайминги должны быть настроены все процессы.

Многие материнские платы позволяют пользователям изменять эти тайминги самостоятельно или для улучшения производительности, или для повышения стабильности платформы, но многие модули DRAM также поддерживают стандарт Extreme Memory Profile (XMP) компании Intel. Это просто дополнительная информация, хранящаяся в памяти SPD, которая сообщает BIOS: «Я могу работать с вот с такими нестандартными таймингами». Поэтому вместо самостоятельной возни с параметрами пользователь может настроить их одним нажатием мыши.

Спасибо за службу, RAM!

В отличие от других уроков анатомии, этот оказался не таким уж грязным — DIMM сложно разобрать и для изучения модулей нужны специализированные инструменты. Но внутри них таятся потрясающие подробности.

Возьмите в руку планку памяти DDR4-SDRAM на 8 ГБ из любого нового ПК: в ней упаковано почти 70 миллиардов конденсаторов и такое же количество транзисторов. Каждый из них хранит крошечную долю электрического заряда, а доступ к ним можно получить за считанные наносекунды.

Даже при повседневном использовании она может выполнять бесчисленное количество команд, и большинство из плат способны без малейших проблем работать многие годы. И всё это меньше чем за 30 долларов? Это просто завораживает.

DRAM продолжает совершенствоваться — уже скоро появится DDR5, каждый модуль которой обещает достичь уровня полосы пропускания, с трудом достижимый для двух полных DIMM типа DDR4. Сразу после появления она будет очень дорогой, но для серверов и профессиональных рабочих станций такой скачок скорости окажется очень полезным.

Источник