Gần như mọi thiết bị có khả năng tính toán đều cần RAM. Hãy xem thiết bị yêu thích của bạn (ví dụ như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính để bàn, máy tính xách tay, máy tính đồ thị, HDTV, hệ thống chơi trò chơi cầm tay, v.v.) và bạn sẽ tìm thấy một số thông tin về RAM. Mặc dù tất cả RAM về cơ bản phục vụ cùng một mục đích, có một vài loại khác nhau thường được sử dụng ngày nay:
- RAM tĩnh (SRAM)
- RAM động (DRAM)
- RAM động đồng bộ (SDRAM)
- RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đơn (SDR SDRAM)
- RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đôi (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Bộ nhớ flash
RAM là gì?
RAM là viết tắt của Random Access Memory , và nó cung cấp cho máy tính không gian ảo cần thiết để quản lý thông tin và giải quyết các vấn đề trong thời điểm này. Bạn có thể nghĩ về nó như giấy cào tái sử dụng mà bạn sẽ viết ghi chú, số, hoặc bản vẽ bằng bút chì. Nếu bạn hết phòng trên giấy, bạn làm nhiều hơn bằng cách xóa những gì bạn không còn cần; RAM hoạt động tương tự khi cần nhiều không gian hơn để xử lý thông tin tạm thời (tức là chạy phần mềm / chương trình). Các mảnh giấy lớn hơn cho phép bạn vẽ nguệch ngoạc các ý tưởng nhiều hơn (và lớn hơn) tại một thời điểm trước khi xóa; nhiều RAM bên trong máy tính có cùng tác dụng tương tự.
RAM có nhiều hình dạng khác nhau (tức là cách kết nối vật lý với các hệ thống máy tính), dung lượng (được đo bằng MB hoặc GB ), tốc độ (đo bằng MHz hoặc GHz ) và kiến trúc. Những khía cạnh này và các khía cạnh khác rất quan trọng cần xem xét khi nâng cấp hệ thống với RAM, vì hệ thống máy tính (ví dụ phần cứng, bo mạch chủ) phải tuân thủ các nguyên tắc tương thích nghiêm ngặt. Ví dụ:
- Máy tính thế hệ cũ không có khả năng chứa các loại công nghệ RAM mới hơn
- Bộ nhớ máy tính xách tay sẽ không vừa với máy tính để bàn (và ngược lại)
- RAM không phải lúc nào cũng tương thích ngược
- Một hệ thống thường không thể kết hợp và kết hợp các loại / thế hệ RAM khác nhau
RAM tĩnh (SRAM)
Thời gian trong thị trường: những năm 1990 đến nay
Sản phẩm phổ biến Sử dụng SRAM: Máy ảnh kỹ thuật số, bộ định tuyến, máy in, màn hình LCD
Một trong hai loại bộ nhớ cơ bản (loại còn lại là DRAM), SRAM yêu cầu dòng điện liên tục để hoạt động. Do sức mạnh liên tục, SRAM không cần phải được 'làm mới' để nhớ dữ liệu được lưu trữ. Đây là lý do tại sao SRAM được gọi là 'tĩnh' - không cần thay đổi hoặc hành động (ví dụ như làm mới) để giữ nguyên dữ liệu. Tuy nhiên, SRAM là một bộ nhớ dễ bay hơi, có nghĩa là tất cả các dữ liệu đã được lưu trữ sẽ bị mất khi điện bị cắt.
Ưu điểm của việc sử dụng SRAM (so với DRAM) là tiêu thụ điện năng thấp hơn và tốc độ truy cập nhanh hơn. Nhược điểm của việc sử dụng SRAM (so với DRAM) là dung lượng bộ nhớ thấp hơn và chi phí sản xuất cao hơn. Vì những đặc điểm này, SRAM thường được sử dụng trong:
- Bộ nhớ cache CPU (ví dụ: L1, L2, L3)
- Bộ nhớ đệm / bộ đệm ổ cứng
- Bộ chuyển đổi digital-to-analog (DAC) trên thẻ video
RAM động (DRAM)
Thời gian trong thị trường: 1970 đến giữa những năm 1990
Sản phẩm phổ biến Sử dụng DRAM: Bảng điều khiển trò chơi video, phần cứng mạng
Một trong hai loại bộ nhớ cơ bản (bộ nhớ còn lại là SRAM), DRAM yêu cầu một 'làm mới' định kỳ quyền lực để hoạt động. Các tụ điện lưu trữ dữ liệu trong DRAM dần dần thải ra năng lượng; không có năng lượng nghĩa là dữ liệu bị mất. Đây là lý do tại sao DRAM được gọi là 'động' - thay đổi liên tục hoặc hành động (ví dụ như làm mới) là cần thiết để giữ nguyên dữ liệu. DRAM cũng là một bộ nhớ dễ bay hơi, có nghĩa là tất cả các dữ liệu được lưu trữ sẽ bị mất khi nguồn bị ngắt.
Ưu điểm của việc sử dụng DRAM (so với SRAM) là chi phí sản xuất thấp hơn và dung lượng bộ nhớ lớn hơn. Nhược điểm của việc sử dụng DRAM (so với SRAM) là tốc độ truy cập chậm hơn và tiêu thụ điện năng cao hơn. Do những đặc điểm này, DRAM thường được sử dụng trong:
- Bộ nhớ hệ thống
- Bộ nhớ đồ họa video
Trong những năm 1990, Extended Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) đã được phát triển, tiếp theo là sự phát triển của nó, Burst EDO RAM (BEDO DRAM). Những loại bộ nhớ này có sức hấp dẫn do hiệu suất / hiệu quả tăng lên với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, công nghệ này đã bị lỗi thời bởi sự phát triển của SDRAM.
RAM động đồng bộ (SDRAM)
Thời gian trong thị trường: 1993 đến nay
Các sản phẩm phổ biến sử dụng SDRAM: Bộ nhớ máy tính, bảng điều khiển trò chơi điện tử
SDRAM là phân loại DRAM hoạt động đồng bộ với đồng hồ CPU , có nghĩa là nó chờ tín hiệu đồng hồ trước khi trả lời đầu vào dữ liệu (ví dụ giao diện người dùng). Ngược lại, DRAM là không đồng bộ, có nghĩa là nó phản hồi ngay lập tức dữ liệu đầu vào. Nhưng lợi ích của hoạt động đồng bộ là CPU có thể xử lý các lệnh chồng chéo song song, còn được gọi là 'pipelining' - khả năng nhận (đọc) một lệnh mới trước khi lệnh đã được giải quyết hoàn toàn (ghi).
Mặc dù pipelining không ảnh hưởng đến thời gian cần thiết để xử lý các lệnh, nó cho phép nhiều hướng dẫn được hoàn thành cùng một lúc. Việc xử lý một lệnh đọc và một lệnh ghi trên mỗi chu kỳ đồng hồ sẽ dẫn đến tốc độ truyền / hiệu suất CPU tổng thể cao hơn. SDRAM hỗ trợ pipelining do cách bộ nhớ của nó được chia thành các ngân hàng riêng biệt, đó là những gì dẫn đến sở thích rộng rãi của nó trên DRAM cơ bản.
RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đơn (SDR SDRAM)
Thời gian trong thị trường: 1993 đến nay
Các sản phẩm phổ biến sử dụng SDR SDRAM: Bộ nhớ máy tính, bảng điều khiển trò chơi điện tử
SDR SDRAM là thuật ngữ mở rộng cho SDRAM - hai loại là một và giống nhau, nhưng thường được gọi là chỉ SDRAM. 'Tốc độ dữ liệu duy nhất' chỉ ra cách bộ nhớ xử lý một lần đọc và một lệnh ghi trên mỗi chu kỳ đồng hồ. Việc ghi nhãn này giúp làm rõ sự so sánh giữa SDR SDRAM và DDR SDRAM:
- DDR SDRAM cơ bản là sự phát triển thế hệ thứ hai của SDR SDRAM
RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (DDR SDRAM)
Thời gian trong thị trường: 2000 đến nay
Sản phẩm phổ biến Sử dụng DDR SDRAM: Bộ nhớ máy tính
DDR SDRAM hoạt động như SDR SDRAM, chỉ nhanh gấp hai lần. DDR SDRAM có khả năng xử lý hai đọc và hai hướng dẫn ghi trên mỗi chu kỳ đồng hồ (do đó là 'đôi'). Mặc dù có chức năng tương tự, DDR SDRAM có sự khác biệt về mặt vật lý (184 chân và một rãnh trên đầu nối) so với SDR SDRAM (168 chân và hai rãnh trên đầu nối). DDR SDRAM cũng hoạt động ở điện áp tiêu chuẩn thấp hơn (2,5 V từ 3,3 V), ngăn tương thích ngược với SDR SDRAM.
- DDR2 SDRAM là sự nâng cấp tiến hóa lên DDR SDRAM. Trong khi vẫn còn gấp đôi tốc độ dữ liệu (xử lý hai đọc và hai hướng dẫn ghi trên mỗi chu kỳ đồng hồ), DDR2 SDRAM là nhanh hơn bởi vì nó có thể chạy ở tốc độ đồng hồ cao hơn. Các module bộ nhớ DDR tiêu chuẩn (không ép xung ) lên tới 200 MHz, trong khi các mô-đun bộ nhớ DDR2 tiêu chuẩn đầu ra ở mức 533 MHz. DDR2 SDRAM chạy ở điện áp thấp hơn (1,8 V) với nhiều chân hơn (240), giúp ngăn ngừa khả năng tương thích ngược.
- DDR3 SDRAM cải thiện hiệu suất trên DDR2 SDRAM thông qua xử lý tín hiệu tiên tiến (độ tin cậy), dung lượng bộ nhớ lớn hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn (1,5 V) và tốc độ đồng hồ tiêu chuẩn cao hơn (lên tới 800 Mhz). Mặc dù DDR3 SDRAM có cùng số lượng chân như DDR2 SDRAM (240), tất cả các khía cạnh khác đều ngăn ngừa khả năng tương thích ngược.
- DDR4 SDRAM cải thiện hiệu suất trên DDR3 SDRAM thông qua xử lý tín hiệu tiên tiến hơn (độ tin cậy), thậm chí dung lượng bộ nhớ lớn hơn, thậm chí tiêu thụ điện năng thấp hơn (1,2 V) và tốc độ đồng hồ tiêu chuẩn cao hơn (lên tới 1600 Mhz). DDR4 SDRAM sử dụng cấu hình 288-pin, đồng thời cũng ngăn tính tương thích ngược.
RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đồ họa đôi (GDDR SDRAM)
Thời gian trong thị trường: 2003 đến nay
Sản phẩm phổ biến Sử dụng GDDR SDRAM: Thẻ đồ họa video, một số máy tính bảng
GDDR SDRAM là một loại DDR SDRAM được thiết kế đặc biệt để hiển thị đồ họa video, thường kết hợp với một GPU chuyên dụng (bộ xử lý đồ họa) trên thẻ video . Trò chơi PC hiện đại được biết là đẩy phong bì với môi trường có độ phân giải cao, thường đòi hỏi thông số kỹ thuật cao và phần cứng thẻ video tốt nhất để phát (đặc biệt khi sử dụng màn hình độ phân giải cao 720p hoặc 1080p ).
- Tương tự như DDR SDRAM, GDDR SDRAM có dòng tiến hóa riêng (cải thiện hiệu năng và giảm mức tiêu thụ điện năng): GDDR2 SDRAM, SDRAM GDDR3, SDRAM GDDR4 và SDRAM GDDR5.
Mặc dù chia sẻ các đặc điểm rất giống với DDR SDRAM, SDRAM của GDDR không giống nhau. Có sự khác biệt đáng chú ý với cách hoạt động của SDRAM của GDDR, đặc biệt là về băng thông được ưu tiên hơn độ trễ như thế nào. GDDR SDRAM dự kiến sẽ xử lý một lượng lớn dữ liệu (băng thông), nhưng không nhất thiết phải ở tốc độ nhanh nhất (độ trễ) - nghĩ về đường cao tốc 16 làn xe ở mức 55 MPH. Tương tự, DDR SDRAM dự kiến sẽ có độ trễ thấp để phản ứng ngay lập tức với CPU - nghĩ về đường cao tốc 2 làn xe được đặt ở 85 MPH.
Bộ nhớ flash
Thời gian trong thị trường: 1984 đến nay
Sản phẩm phổ biến sử dụng bộ nhớ flash: Máy ảnh kỹ thuật số, điện thoại thông minh / máy tính bảng, hệ thống / đồ chơi chơi game cầm tay
Bộ nhớ flash là một loại phương tiện lưu trữ không bay hơi mà giữ lại tất cả dữ liệu sau khi nguồn bị cắt. Mặc dù tên, bộ nhớ flash là gần gũi hơn trong hình thức và hoạt động (tức là lưu trữ và truyền dữ liệu) để ổ đĩa trạng thái rắn hơn so với các loại RAM nói trên. Bộ nhớ flash thường được sử dụng nhất trong:
- Ổ đĩa flash USB
- Máy in
- P ortable media players
- Thẻ nhớ
- Điện tử / đồ chơi nhỏ
- PDA