ทำความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทของหน่วยความจำแรมและการใช้งาน


RAM หรือ Random Access Memoryเป็นส่วนสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) ของคอมพิวเตอร์ต้องการข้อมูลและคำแนะนำในการทำงาน ข้อมูลนั้นจะต้องถูกเก็บไว้ที่ไหนสักแห่ง "ที่ไหนสักแห่ง" เรียกว่าหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

มีหน่วยความจำแรมหลากหลายประเภทแต่ละประเภทมีข้อดีข้อเสีย ซีพียูมีหน่วยความจำในตัวขนาดเล็กมากเรียกว่า "แคช" ของ CPU หน่วยความจำนี้เร็วอย่างไม่น่าเชื่อและเป็นส่วนหนึ่งของ CPU เอง อย่างไรก็ตามมันมีราคาแพงมากและไม่สามารถใช้เป็นหน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์

นั่นเป็นที่ที่ RAM เล่น RAM มาในรูปของชิปคอมพิวเตอร์ซิลิกอนที่แนบมากับบัสหน่วยความจำ หน่วยความจำแคชใน CPU นั้นแท้จริงแล้วเป็นรูปแบบของ RAM ด้วย แต่เมื่อใช้คำนี้โดยทั่วไปจะหมายถึงชิปหน่วยความจำเหล่านี้ซึ่งอยู่นอก CPU

<รูป class = "lazy aligncenter">

บัสหน่วยความจำนั้นเรียบง่าย ชุดวงจรเฉพาะที่ย้ายข้อมูลระหว่าง CPU และ RAM เอง ระบบปฏิบัติการย้ายข้อมูลจากกลไกที่ช้ากว่ามากหรือ ฮาร์ดไดรฟ์ของรัฐที่มั่นคง ของระบบเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับความต้องการของ CPU ตัวอย่างเช่นเมื่อวิดีโอเกม“ กำลังโหลด” ข้อมูลจะถูกย้ายจากฮาร์ดไดรฟ์ไปยัง RAM

ในฐานะที่คล้ายคลึงให้คิดว่า RAM เป็นส่วนบนสุดของโต๊ะและลิ้นชักเป็นฮาร์ดไดรฟ์ ด้วยตัวคุณเองทำหน้าที่เป็นซีพียู มันเร็วและง่ายต่อการทำงานกับสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่บนโต๊ะ แต่มีเพียงห้องมากมาย ซึ่งหมายความว่าคุณต้องย้ายสิ่งต่าง ๆ ระหว่างพื้นผิวโต๊ะและลิ้นชักตามที่คุณต้องการ

คอมพิวเตอร์สมาร์ทโฟนคอนโซลเกมและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ประเภทอื่น ๆ ที่ใช้อยู่ทุกวันนี้มี แรมบางประเภท เราจะไปดูกันอธิบายว่ามันทำงานอย่างไรและใช้อย่างไร เราจะครอบคลุม RAM ประเภทต่อไปนี้โดยเฉพาะ:

In_content_1 ทั้งหมด: [300x250] / dfp: [640x360]->
  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • RAM SDR
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB
  • ไม่ต้องกังวลหากฟังดูเหมือนเป็นการพูดพล่อยๆที่ข่มขู่ มันจะกลายเป็นชัดเจนในไม่ช้า

    SRAM - หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบสุ่ม

    หนึ่งในสองประเภทหลักของ RAM, SRAM เป็นพิเศษเพราะไม่จำเป็นต้อง" รีเฟรช "เพื่อเก็บข้อมูล มันกำลังจัดเก็บอยู่ ตราบใดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรข้อมูลก็จะยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม

    SRAM สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์จำนวนมาก (4-6) และรวดเร็วอย่างเหลือเชื่อด้วยธรรมชาติ อย่างไรก็ตามมันค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงซึ่งเป็นสาเหตุที่คุณจะพบมันใน CPU ที่ให้บริการเป็นหน่วยความจำแคชความเร็วสูง

    นอกจากนี้ยังมี SRAM cache จำนวนน้อยในทุกที่ที่ข้อมูลเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็ว แต่อาจมีปัญหาคอขวด บัฟเฟอร์ฮาร์ดไดรฟ์เป็นตัวอย่างที่ดีของกรณีการใช้งานนี้ เมื่อใดก็ตามที่อุปกรณ์ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมมีโอกาสที่จะมี SRAM บางส่วนที่ช่วยให้การถ่ายโอนนั้นราบรื่น

    DRAM - หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก

    <รูป class = "lazy aligncenter">

    DRAM เป็นประเภททั่วไป อื่น ๆของการออกแบบแรม หน่วยความจำ DRAM สร้างขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์และตัวเก็บประจุ ถ้าคุณไม่รีเฟรชแต่ละเซลล์หน่วยความจำมันจะสูญเสียเนื้อหา นี่คือสาเหตุที่เรียกว่า "ไดนามิก" แทนที่จะเป็น "คงที่"

    DRAM ช้ากว่า SRAM มาก แต่ก็ยังเร็วกว่าอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองเช่นฮาร์ดไดรฟ์ นอกจากนี้ยังมีราคาถูกกว่า SRAM และเป็นเรื่องปกติที่คอมพิวเตอร์จะมี DRAM หลายกิกะไบต์เป็นออนบอร์ดโซลูชั่นแรมหลัก

    SDRAM - หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิกซิงโครนัส

    <รูป class = "lazy aligncenter">

    บางคนคิดว่า SDRAM เป็นส่วนผสมของ SRAM และ DRAM แต่ไม่ใช่! นี่คือ DRAM ที่ซิงค์กับนาฬิกา CPU

    โมดูล DRAM จะรอ CPU ก่อนที่จะตอบสนองต่อการร้องขอการป้อนข้อมูล ด้วยลักษณะแบบซิงโครนัสและวิธีการตั้งค่าหน่วยความจำ SDRAM ในธนาคารซีพียูสามารถดำเนินการหลายคำสั่งพร้อมกันเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ

    SDRAM เป็นรูปแบบพื้นฐานของประเภท RAM หลักที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน มันยังเป็นที่รู้จักกันในนาม SDR SDRAM หรือ หน่วยความจำเข้าถึงข้อมูลอัตราเดียวแบบไดนามิกซิงโครนัสถึงแม้ว่ามันจะเป็นหน่วยความจำชนิดเดียวกับที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน แต่รูปแบบของวานิลลา SDR นั้นค่อนข้างล้าสมัยแทนที่ด้วย RAM ประเภทถัดไปในรายการของเรา

    อัตราข้อมูลสองเท่าแบบไดนามิกซิงโครนัส หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม

    <รูป class = "lazy aligncenter">
    <สิ่งแรกที่คุณควรรู้คือมีหน่วยความจำ DDR หลายรุ่น ยุคแรกซึ่งเราอ้างถึงเป็น DDR 1 ในการหวนกลับเพิ่มความเร็วของ SDRAM เป็นสองเท่าโดยให้การอ่านและการเขียนเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดและรอบของนาฬิกา

    DDR2, DDR3 และ DDR4 วันนี้ มีการปรับปรุงชี้แจงในรุ่นแรกของ DDR ประสิทธิภาพของโมดูลหน่วยความจำเหล่านี้วัดได้ใน การถ่ายโอนเมกะต่อวินาทีหรือ“ MT / S” การถ่ายโอนขนาดใหญ่หนึ่งครั้งนั้นเทียบเท่ากับหนึ่งล้านรอบสัญญาณนาฬิกา ชิป DDR รุ่นแรกที่เร็วที่สุดสามารถทำงานได้ 400 MT / s DDR4 นั้นเร็วถึง 3200MT / s!

    GDDR SDRAM - กราฟิกหน่วยความจำเข้าถึงข้อมูลอัตราสองเท่าแบบสุ่ม

    GDDR กำลังนั่งอยู่ที่รุ่นที่หกและเกือบจะพบได้เฉพาะที่เชื่อมต่อกับ GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) ) บนการ์ดแสดงผลหรือ เกมคอนโซล GDDR นั้นเกี่ยวข้องกับ DDR ปกติ แต่ถูกออกแบบมาสำหรับเคสการใช้งานกราฟิก เน้นแบนด์วิดท์จำนวนมากในขณะที่ยังมีความกังวลน้อยกับความหน่วงแฝงต่ำ

    กล่าวอีกนัยหนึ่งหน่วยความจำนี้ไม่ตอบสนองเร็วเท่ากับ SDRAM ปกติ แต่สามารถย้ายข้อมูลเพิ่มเติมได้ในครั้งเดียวเมื่อตอบสนอง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชั่นกราฟิกที่จำเป็นต้องสตรีมข้อมูลพื้นผิวหลายกิกะไบต์เพื่อสร้างฉากและเวลาแฝงจำนวนเล็กน้อยไม่เกิดขึ้นจริง

    แม้จะมีชื่อ GDDR สามารถใช้งานได้ตามปกติ แรมของระบบ ตัวอย่างเช่น PlayStation 4 มีพูลเดียวของหน่วยความจำ GDDR ที่นักพัฒนาสามารถแยกได้ตามที่พวกเขาต้องการจัดสรรส่วนให้กับ CPU และ GPU ตามที่ต้องการ

    HBM - หน่วยความจำแบนด์วิดธ์สูง

    <รูป class = "lazy aligncenter">

    GDDR มีคู่แข่ง ในรูปแบบของ หน่วยความจำ HBM ซึ่งให้ความสำคัญกับกราฟิกการ์ดจำนวน จำกัด ที่ผลิตโดย AMD ปัจจุบันเวอร์ชันล่าสุดคือ HBM 2 แต่ไม่แน่ใจว่าจะแทนที่ GDDR หรือหมดอายุแล้ว

    ส่วนที่สำคัญที่สุดของประสิทธิภาพหน่วยความจำคือจำนวนข้อมูลทั้งหมดที่สามารถเลื่อนได้ภายในจำนวนที่กำหนด เวลา. วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการสร้างความจำที่รวดเร็วมาก อีกวิธีหนึ่งในการปรับปรุงแบนด์วิดท์โดยรวมคือการทำให้ข้อมูล“ ไพพ์” ถูกส่งผ่านไปในวงกว้าง

    หน่วยความจำ HBM ทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาต่ำกว่า GDDR แต่ใช้การออกแบบชิพแบบ 3D ซ้อนกัน ให้เส้นทางทางกายภาพที่กว้างมากสำหรับข้อมูลรวมถึงระยะทางที่สั้นกว่ามากสำหรับสัญญาณที่จะเดินทาง ผลลัพธ์สุดท้ายคือโซลูชันหน่วยความจำที่มีแบนด์วิดท์รวมใกล้เคียงกับ GDDR แต่มีความหน่วงแฝงน้อย

    ปัญหาของ HBM ก็คือมันมีความซับซ้อนในการสร้างและต้องขอบคุณการออกแบบทางกายภาพที่ยังไม่สามารถทำได้ ความสามารถหลากหลายที่ไม่สำคัญกับ GDDR หากในที่สุดปัญหาเหล่านั้นสามารถเอาชนะได้ก็สามารถแทนที่ GDDR ได้ แต่ก็ไม่รับประกันว่าจะเกิดอะไรขึ้น

    ขอบคุณสำหรับความทรงจำ!

    เป็นที่ชัดเจนว่า RAM เป็นองค์ประกอบสำคัญของคอมพิวเตอร์เครื่องใด ๆ และเมื่อเกิดข้อผิดพลาดมันอาจเป็นเรื่องยาก เพื่อค้นหาว่าปัญหาคืออะไร

    ท้ายที่สุดบิตอันธพาลที่นี่หรืออาจทำให้ระบบของคุณไม่เสถียรอย่างละเอียดหรืออยู่เบื้องหลังการเกิดปัญหาแบบสุ่ม นี่คือเหตุผลที่คุณควร ทดสอบหน่วยความจำ RAM ที่ไม่ดี เสมอเมื่อใดก็ตามที่คุณมีปัญหาเสถียรภาพที่อธิบายไม่ได้

    วันหนึ่งเราอาจจะย้ายเกินแรม แต่สำหรับอนาคตอันใกล้นี้จะเป็นส่วนสำคัญของปริศนาประสิทธิภาพการคำนวณดังนั้นเราอาจจะได้รู้จัก

    [สาระไอที] รู้จักสเปคมือถือ กันเถอะ EP.02 RAM และ ROM คืออะไร แบบเข้าใจง่าย

    กระทู้ที่เกี่ยวข้อง:


    9.10.2019