计算机的RAM类型

信息技术 2019-11-26 2308 次浏览 0 条评论 次点赞

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几乎每个具有计算能力的设备都需要RAM。

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看看你最喜欢的设备(例如智能手机,平板电脑,台式机,笔记本电脑,图形计算器,高清电视,手持游戏系统等),你应该找到一些关于RAM的信息。

尽管所有RAM基本上都用于相同的目的,但是今天通常使用的是几种不同的类型:

  • 静态RAM(SRAM)
  • 动态RAM(DRAM)
  • 同步动态RAM(SDRAM)
  • 单数据速率同步动态RAM(SDR SDRAM)
  • 双倍数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM,DDR2,DDR3,DDR4)
  • 图形双倍数据速率同步动态RAM(GDDR SDRAM,GDDR2,GDDR3,GDDR4,GDDR5)
  • 闪存

什么是RAM?

RAM代表随机存取存储器,它为计算机提供了管理信息和解决问题所需的虚拟空间。您可以将其视为可重复使用的草稿纸,您可以使用铅笔书写笔记,数字或绘图。如果你在纸上用完房间,你可以通过擦除你不再需要的东西来赚更多的东西;当RAM需要更多空间来处理临时信息(即运行软件/程序)时,RAM的行为类似。较大的纸张允许您在擦除之前一次写出更多(和更大)的想法;计算机内部的RAM更多共享类似的效果。

RAM具有各种形状(即物理连接或与计算系统接口的方式),容量(以MB或GB为单位),速度(以MHz或GHz为单位)和架构。在升级具有RAM的系统时,这些和其他方面是重要的,因为计算机系统(例如硬件,主板)必须遵守严格的兼容性指南。例如:

  • 老一代计算机不太可能适应最新类型的RAM技术
  • 笔记本电脑内存不适合台式机(反之亦然)
  • RAM并不总是向后兼容
  • 系统通常不能将不同类型/代的RAM混合和匹配在一起

静态RAM(SRAM)

  • 上市时间: 20世纪90年代至今
  • 使用SRAM的热门产品: 数码相机,路由器,打印机,LCD屏幕

SRAM需要两种基本存储器类型之一(另一种是DRAM) 恒定的潮流 为了运作。由于持续供电,SRAM不需要“刷新”以记住存储的数据。这就是SRAM被称为“静态”的原因 - 不需要改变或动作(例如刷新)来保持数据的完整性。但是,SRAM是易失性存储器,这意味着一旦断电,所有已存储的数据都将丢失。

使用SRAM(与DRAM相比)的优点是功耗更低,访问速度更快。使用SRAM(与DRAM相比)的缺点是存储容量较小且制造成本较高。由于这些特性,SRAM通常用于:

  • CPU缓存(例如L1,L2,L3)
  • 硬盘缓冲区/缓存
  • 视频卡上的数模转换器(DAC)

动态RAM(DRAM)

  • 上市时间: 20世纪70年代到90年代中期
  • 使用DRAM的热门产品: 视频游戏机,网络硬件

DRAM需要两种基本存储器类型之一(另一种是SRAM) 定期“刷新”电力 为了运作。在DRAM中存储数据的电容器逐渐释放能量;没有能量就意味着数据会丢失。这就是DRAM被称为“动态”的原因 - 需要不断的改变或动作(例如刷新)来保持数据的完整性。 DRAM也是易失性存储器,这意味着一旦切断电源,所有存储的数据都会丢失。

使用DRAM(与SRAM相比)的优点是制造成本更低,存储容量更大。使用DRAM(与SRAM相比)的缺点是访问速度较慢且功耗较高。由于这些特性,DRAM通常用于:

  • 系统内存
  • 视频图形内存

在20世纪90年代, 扩展数据输出动态RAM (EDO DRAM)开发,随后进化, 爆破EDO RAM (BEDO DRAM)。这些存储器类型具有吸引力,因为以较低的成本提高了性能/效率。但是,SDRAM的开发使得该技术过时了。

同步动态RAM(SDRAM)

  • 上市时间: 1993年至今
  • 使用SDRAM的热门产品: 计算机内存,视频游戏机

SDRAM是与CPU时钟同步操作的DRAM的分类,这意味着它在响应数据输入(例如用户接口)之前等待时钟信号。相比之下,DRAM是异步的,这意味着它会立即响应数据输入。但同步操作的好处是CPU可以并行处理重叠指令,也称为“流水线” - 在前一条指令完全解析(写入)之前接收(读取)新指令的能力。

尽管流水线操作不会影响处理指令所需的时间,但它确实允许同时完成更多指令。处理一个读 和 每个时钟周期一个写指令导致更高的整体CPU传输/性能速率。 SDRAM支持流水线操作,因为它的内存被分成不同的存储区,这导致它对基本DRAM的广泛偏好。

单数据速率同步动态RAM(SDR SDRAM)

  • 上市时间: 1993年至今
  • 使用SDR SDRAM的热门产品: 计算机内存,视频游戏机

SDR SDRAM是SDRAM的扩展术语 - 两种类型是同一个,但最常被称为SDRAM。 “单数据速率”表示存储器如何在每个时钟周期处理一次读取和一次写入指令。此标签有助于澄清SDR SDRAM和DDR SDRAM之间的比较:

  • DDR SDRAM本质上是SDR SDRAM的第二代开发

双倍数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM)

  • 上市时间: 2000年至今
  • 使用DDR SDRAM的热门产品: 电脑记忆

DDR SDRAM像SDR SDRAM一样运行,速度只有两倍。 DDR SDRAM能够处理 两个读和两个写指令 每个时钟周期(因此'双')。虽然功能相似,但DDR SDRAM与SDR SDRAM(连接器上的168个引脚和两个槽口)之间存在物理差异(184个引脚和连接器上的单个凹口)。 DDR SDRAM也可以在较低的标准电压下工作(3.3 V时为2.5 V),从而防止与SDR SDRAM向后兼容。

  • DDR2 SDRAM是DDR SDRAM的革命性升级。虽然仍然是双倍数据速率(每个时钟周期处理两个读取和两个写入指令),但DDR2 SDRAM速度更快,因为它可以以更高的时钟速度运行。标准(非超频)DDR内存模块的最高频率为200 MHz,而标准DDR2内存模块的最高频率为533 MHz。 DDR2 SDRAM在较低电压(1.8 V)下运行,引脚数较多(240),这样可以防止向后兼容。
  • DDR3 SDRAM通过先进的信号处理(可靠性),更大的存储容量,更低的功耗(1.5 V)和更高的标准时钟速度(高达800 Mhz),提高了DDR2 SDRAM的性能。虽然DDR3 SDRAM与DDR2 SDRAM(240)共用相同数量的引脚,但所有其他方面都阻止了向后兼容性。
  • DDR4 SDRAM通过更先进的信号处理(可靠性),更高的存储容量,更低的功耗(1.2 V)和更高的标准时钟速度(高达1600 Mhz),提高了DDR3 SDRAM的性能。 DDR4 SDRAM采用288引脚配置,这也可以防止向后兼容。

图形双倍数据速率同步动态RAM(GDDR SDRAM)

  • 上市时间: 2003年至今
  • 使用GDDR SDRAM的热门产品: 视频图形卡,一些平板电脑

GDDR SDRAM是一种DDR SDRAM,专为视频图形渲染而设计,通常与视频卡上的专用GPU(图形处理单元)配合使用。众所周知,现代PC游戏以极其逼真的高清环境推动其发展,通常需要大量的系统规格和最佳的视频卡硬件才能播放(特别是在使用720p或1080p高分辨率显示器时)。

  • 与DDR SDRAM类似,GDDR SDRAM拥有自己的演进产品线(提高性能和降低功耗):GDDR2 SDRAM,GDDR3 SDRAM,GDDR4 SDRAM和GDDR5 SDRAM。

尽管与DDR SDRAM具有非常相似的特性,但GDDR SDRAM并不完全相同。与GDDR SDRAM的运行方式存在显着差异,特别是关于带宽如何优于延迟。 GDDR SDRAM预计会处理大量数据(带宽),但不一定以最快的速度(延迟) - 想象一下设置为55英里/小时的16车道高速公路。相比之下,DDR SDRAM预计具有低延迟以立即响应CPU - 想象一个双通道高速公路设置为85 MPH。

闪存

  • 上市时间: 1984年到现在
  • 使用闪存的热门产品: 数码相机,智能手机/平板电脑,手持游戏系统/玩具

闪存是一种类型 非易失性 电源切断后保留所有数据的存储介质。尽管名称如此,闪存在形式和操作(即存储和数据传输)方面比上述类型的RAM更接近固态驱动器。闪存最常用于:

  • USB闪存盘
  • 打印机
  • 便携媒体播放器
  • 记忆卡
  • 小型电子产品/玩具
  • 掌上电脑
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