Mein Respekt, liebe Leser, Freunde, Feinde und andere Persönlichkeiten!

Heute möchte ich mit Ihnen über eine so wichtige und nützliche Sache sprechen wie Rom, in dessen Zusammenhang zwei Artikel gleichzeitig veröffentlicht wurden, von denen einer über das Gedächtnis im Allgemeinen spricht (unten im Text) und der andere (tatsächlich befindet sich der Artikel direkt unter diesem, der gerade separat veröffentlicht wurde).

Ursprünglich war es ein Material, aber um kein weiteres Blatt mit mehreren Buchstaben zu erstellen, und einfach aus Gründen der Trennung und Systematisierung von Artikeln, wurde beschlossen, sie in zwei Teile zu teilen.

Da der Zerkleinerungsprozess im Handumdrehen und fast im letzten Moment durchgeführt wurde, kann es einige Fehler im Text geben, vor denen Sie keine Angst haben sollten, aber Sie können sie in den Kommentaren melden, um sie tatsächlich zu korrigieren auch auf die Schnelle.

Nun gut, fangen wir an.

einleitend

Vor jedem Nutzer stellt sich früher oder später (oder nie) die Frage, ob er sein treues „Eisenpferd“ aufrüsten soll. Einige tauschen sofort den "Kopf" - den Prozessor, andere - zaubern über die Grafikkarte, aber der einfachste und billigste Weg ist, den Arbeitsspeicher zu erhöhen.

Warum am einfachsten?

Ja, weil es keine besonderen Kenntnisse des technischen Teils erfordert, dauert die Installation wenig Zeit und verursacht fast keine Schwierigkeiten (und es ist auch das billigste von allen, das ich kenne).

Um also etwas mehr über ein so einfaches und gleichzeitig effektives Upgrade-Tool wie RAM (im Folgenden als OP bezeichnet) zu erfahren, wenden wir uns hierfür unserer lieben Theorie zu.

Allgemein

RAM(Arbeitsspeicher) RAM ("Arbeitsspeicher"- Arbeitsspeicher), ist ein Bereich der temporären Datenspeicherung, mit dessen Hilfe das Funktionieren von Software. Physisch gesehen ist RAM in einem System ein Satz von Chips oder Modulen (die Chips enthalten), die normalerweise mit der Systemplatine verbunden sind.

Während des Betriebs fungiert der Speicher als temporärer Puffer (er speichert Daten und laufende Programme) zwischen Festplatten und dem Prozessor, aufgrund der wesentlich höheren Geschwindigkeit beim Lesen und Schreiben von Daten.

Notiz.
Ganz Anfänger verwechseln oft RAM mit Gedächtnis schwer Festplatte ( Rom- Permanentspeichergerät), was nicht notwendig ist, weil es ist perfekt verschiedene Typen Erinnerung. RAM (nach Typ ist es dynamisch - Dynamisches RAM), im Gegensatz zur Konstante - flüchtig, d.h. Es benötigt Strom, um Daten zu speichern, und wenn es ausgeschaltet wird (Ausschalten des Computers), werden die Daten gelöscht. Beispiel für nichtflüchtigen Speicher Rom- Flash-Speicher, bei dem Strom nur zum Schreiben und Lesen verwendet wird, während für die eigentliche Speicherung von Daten keine Stromquelle benötigt wird.

Das Gedächtnis gleicht in seiner Struktur einer Bienenwabe; besteht aus Zellen, von denen jede dafür ausgelegt ist, eine bestimmte Datenmenge zu speichern, normalerweise ein oder vier Bits. Jede Zelle davon hat ihre eigene eindeutige "Heimat"-Adresse, die in zwei Komponenten unterteilt ist - die Adresse der horizontalen Linie ( die Zeile) und eine vertikale Spalte ( Spalte).

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Zellen sind speicherfähige Kondensatoren elektrische Ladung. Mit Hilfe spezieller Verstärker werden analoge Signale in digitale umgewandelt, die wiederum Daten bilden.

Um die Zeilenadresse an den Speicherchip zu übertragen, wird ein bestimmtes Signal verwendet, das aufgerufen wird RAS (Zeilenadressen-Strobe) und für die Spaltenadresse ein Signal CAS (Spaltenadresse Strobe).

Wie funktioniert RAM?

Die Arbeit des RAM steht in direktem Zusammenhang mit der Arbeit des Prozessors und Externe Geräte Computer, da letztere ihr ihre Informationen „vertrauen“. So gelangen die Daten zunächst von der Festplatte (oder anderen Medien) auf die RAM und erst dann vom Zentralprozessor verarbeitet (siehe Bild).

Der Datenaustausch zwischen Prozessor und Speicher kann direkt erfolgen, häufiger jedoch unter Beteiligung des Cache-Speichers.

Der Cache-Speicher ist ein Ort der vorübergehenden Speicherung der am häufigsten angeforderten Informationen und ein relativ kleiner Bereich des schnellen lokalen Speichers. Seine Verwendung kann die Übermittlungszeit von Informationen an die Prozessorregister erheblich verkürzen, da die Geschwindigkeit externe Medien(RAM und Disk-Subsystem) ist viel schlechter als der Prozessor. Als Ergebnis wird eine erzwungene Ausfallzeit des Prozessors reduziert und oft vollständig eliminiert, was die Gesamtleistung des Systems erhöht.

Der Arbeitsspeicher wird vom Controller gesteuert, der sich im Chipsatz des Motherboards befindet, oder besser gesagt in dem so genannten Teil davon Nord brücke(Northbridge) - stellt Verbindung her Zentralprozessor(Prozessor) zu Knoten mit Hochleistungsbussen: RAM, Grafikcontroller (siehe Bild).

Notiz.
Es ist wichtig zu verstehen, dass, wenn während des Betriebs des RAM Daten in eine Zelle geschrieben werden, der Inhalt, der vor dem Eintreffen neuer Informationen vorhanden war, unwiederbringlich verloren geht. Diese. Auf Befehl des Prozessors werden Daten in die angegebene Zelle geschrieben, während gelöscht wird, was zuvor dort geschrieben wurde.

Betrachten Sie einen weiteren wichtigen Aspekt des Betriebs des RAM - dies ist seine Aufteilung in mehrere Abschnitte mithilfe spezieller Software (Software), die von Betriebssystemen unterstützt wird.

Jetzt werden Sie verstehen, was ich meine.

Mehr

Tatsache ist, dass moderne RAM-Geräte ziemlich voluminös sind (Hallo zum zweitausendsten, wenn es genug gab und 32 Mb), damit es Daten von mehreren gleichzeitig laufenden Tasks aufnehmen kann. Der Prozessor kann auch mehrere Aufgaben gleichzeitig erledigen. Dieser Umstand trug zur Entwicklung des sogenannten dynamischen Speicherzuweisungssystems bei, bei dem dynamische (in Größe und Position variable) RAM-Abschnitte für jede vom Prozessor verarbeitete Aufgabe zugewiesen werden.

Die dynamische Art der Arbeit ermöglicht es Ihnen, den verfügbaren Speicher wirtschaftlicher zu verwalten, rechtzeitig zusätzliche Speicherabschnitte von einigen Aufgaben "zurückzuziehen" und anderen zusätzliche Abschnitte "hinzuzufügen" (abhängig von ihrer Wichtigkeit, der Menge der verarbeiteten Informationen, der Dringlichkeit von Ausführung usw.). Das Betriebssystem ist für die "richtige" dynamische Speicherzuweisung in einem PC verantwortlich, während die Anwendungssoftware für die "richtige" Verwendung des Speichers verantwortlich ist.

Es liegt auf der Hand, dass Anwendungsprogramme unter der Kontrolle ablaufen können müssen Betriebssystem, andernfalls kann letzteres einem solchen Programm keinen RAM zuweisen oder es kann im zugewiesenen Speicher nicht „richtig“ arbeiten. Deshalb ist es nicht immer möglich, zuvor geschriebene Programme, die beispielsweise unter der Kontrolle veralteter Systeme funktionierten, unter einem modernen Betriebssystem auszuführen frühe Versionen Fenster(98 zum Beispiel).

Außerdem sollten Sie (für die allgemeine Entwicklung) wissen, dass die Speicherunterstützung von der Bitanzahl des Systems abhängt, beispielsweise des Betriebssystems Windows 7 Bit-Tiefe 64 Bit, unterstützt bis zu 192 GB (Jr. 32 -bit kollege "sieht" nicht mehr 4 GB). Wenn Ihnen das jedoch nicht ausreicht, bitte 128 -bit erklärt Unterstützung für wirklich kolossale Mengen – ich wage es nicht einmal, diese Zahl auszusprechen. Ein bisschen mehr über die Bittiefe.

Warum wird dieser RAM benötigt?

Wie wir bereits wissen, erfolgt der Datenaustausch zwischen Prozessor und Speicher am häufigsten unter Beteiligung des Cache-Speichers. Er wird wiederum von einem speziellen Controller gesteuert, der durch Analyse des ausgeführten Programms versucht vorherzusehen, welche Daten und Befehle der Prozessor in naher Zukunft am ehesten benötigen wird, und sie aufpumpt, d.h. der Cache-Controller lädt die notwendigen Daten aus dem RAM in den Cache-Speicher und gibt, falls erforderlich, die vom Prozessor modifizierten Daten an den RAM zurück.

Nach dem Prozessor kann RAM als das schnellste Gerät angesehen werden. Daher findet der Hauptdatenaustausch zwischen diesen beiden Geräten statt. Alle Informationen in einem Personal Computer werden auf einer Festplatte gespeichert. Wenn der Computer eingeschaltet ist RAM Treiber werden von der Schraube geschrieben, spezielle Programme und Elemente des Betriebssystems. Dann werden diese Programme dort geschrieben - Anwendungen, die wir ausführen werden, wenn letztere geschlossen werden, werden sie daraus gelöscht.

Im RAM gespeicherte Daten werden übertragen Zentralprozessor(Er ist der mehr als einmal erwähnte Auftragsverarbeiter, er ist Zentraleinheit), werden dort verarbeitet und zurückgeschrieben. Und so ständig: Sie gaben dem Prozessor den Befehl, die Bits an die und die Adresse zu bringen (wie: sie zu verarbeiten und an ihren Platz zurückzugeben oder sie an einen neuen zu schreiben) - genau das tat er (siehe Bild).

All dies ist gut, solange die Speicherzellen ( 1 ) reicht. Und wenn nicht?

Dann kommt die Auslagerungsdatei ins Spiel ( 2 ). Diese Datei befindet sich auf der Festplatte und dort wird alles geschrieben, was nicht in die RAM-Zellen passt. Da ist die Drehzahl der Schnecke viel geringer RAM, dann verlangsamt der Betrieb der Auslagerungsdatei das System stark. Darüber hinaus verringert es die Haltbarkeit der Festplatte selbst. Aber das ist eine ganz andere Geschichte.

Notiz.
Alle modernen Prozessoren haben einen Cache ( Zwischenspeicher) - ein Array aus ultraschnellem RAM, das ein Puffer zwischen dem Controller eines relativ langsamen Systemspeichers und dem Prozessor ist. Dieser Puffer speichert Datenblöcke mit denen Zentralprozessor funktioniert derzeit, wodurch die Anzahl der Prozessorzugriffe auf den extrem langsamen (im Vergleich zur Prozessorgeschwindigkeit) Systemspeicher erheblich reduziert wird.

Allerdings ist der Cache-Speicher bei der Arbeit mit großen Datenmengen (Video, Sound, Grafik, Archive) wirkungslos, weil solche Dateien dort einfach nicht reinpassen, man also ständig auf den Arbeitsspeicher zugreifen muss, oder Festplatte(der auch einen eigenen Cache hat).

Modullayout

Schauen wir uns übrigens an, woraus das Modul selbst besteht (aus welchen Elementen).

Da fast alle Speichermodule aus den gleichen Strukturelementen bestehen, nehmen wir der Übersichtlichkeit halber den Standard SD-RAM(für Desktop-Computer). Das Bild zeigt speziell ein anderes Design von diesen (damit Sie nicht nur die "Vorlagen" -Version des Moduls kennen, sondern auch eine sehr "exotische").

Also die Module des Standards SD-RAM(1 ): DDR (1.1 ); DDR2(1.2 ).

Beschreibung:

1. Speicherchips (Mikroschaltungen)
2. SPD (Serielle Präsenzerkennung) ist ein nichtflüchtiger Speicherchip, in dem Grundeinstellungen irgendein Modul. Während des Systemstarts BIOS Motherboard liest die angezeigten Informationen in SPD, und legt die geeigneten Zeiten und die Häufigkeit der Arbeit fest RAM;
3. "Schlüssel" - ein spezieller Steckplatz auf der Platine, anhand dessen Sie den Modultyp bestimmen können. Verhindert mechanisch eine falsche Installation von Chips in Steckplätzen, die für RAM vorgesehen sind;
4. smd- Komponenten von Modulen (Widerstände, Kondensatoren). Bereitstellung einer elektrischen Entkopplung von Signalschaltkreisen und eines Energiemanagements von Chips;
5. Aufkleber des Herstellers - geben den Speicherstandard, die Nennfrequenz und die Basistimings an;
6. RSV – Leiterplatte. Darauf werden die restlichen Komponenten des Moduls gelötet. Das Übertaktungsergebnis hängt oft von der Qualität ab: Gleiche Chips können sich auf verschiedenen Boards unterschiedlich verhalten.

Nachwort

Eigentlich sind dies die Grundlagen der Grundlagen und der Grundbasis, und deshalb hoffe ich, dass der Artikel für Sie sowohl unter dem Gesichtspunkt der Horizonterweiterung als auch als Baustein für persönliches Wissen über einen Personal Computer interessant war :) .

Alles auf der Sim. Wenn Sie Fragen, Kommentare, Ergänzungen usw. haben, können Sie wie immer sicher zu den Kommentaren unten rennen. Und ja, vergessen Sie nicht, das Material zu lesen.

Der Datenaustausch zwischen Prozessor und RAM erfolgt:

1. direkt,
2. entweder durch ultraschnellen Speicher, Ebene 0 - Register in der ALU, oder wenn ein Cache vorhanden ist - durch ihn.

Energiesparende Betriebsmodi des Computer-Motherboards ermöglichen es Ihnen, es in den Ruhemodus zu versetzen, wodurch der Stromverbrauch des Computers erheblich reduziert wird. Um den Inhalt des RAM in diesem Fall zu speichern, schreiben sie den Inhalt des RAM in eine spezielle Datei (in Windows XP heißt sie hiberfil.sys).

Im Allgemeinen enthält RAM Daten aus dem Betriebssystem und zur Ausführung laufenden Programmen, sodass die Größe des RAM von der Anzahl der Aufgaben abhängt, die ein Computer gleichzeitig ausführen kann.

RAM, RAM- ein technisches Gerät, das die Funktionen eines Arbeitsspeichers implementiert.

RAM kann als separate Einheit hergestellt oder in das Design integriert werden, z. B. ein Ein-Chip-Computer oder Mikrocontroller.

Geschichte

Mit ... anfangen dritte Generation Die meisten Computerknoten begannen, auf Mikroschaltkreisen zu laufen, einschließlich RAM. Am weitesten verbreitet sind zwei Arten von RAM: basierend auf Kondensatoren (dynamischer Speicher) und Flip-Flops (statischer Speicher). Beide Arten von Speicher sind nicht in der Lage, Daten zu speichern, wenn der Strom abgeschaltet ist – für diesen Zweck wird ein nichtflüchtiger Speicher verwendet.

Arbeitsspeicher moderner Computer

Der RAM der meisten modernen Computer sind dynamische Speichermodule, die Halbleiterspeicher-ICs enthalten, die wie Direktzugriffsgeräte organisiert sind. Dynamischer Speicher ist billiger als statischer Speicher, und seine Dichte ist höher, was es ermöglicht, mehr Speicherzellen auf demselben Siliziumsubstratplatz zu platzieren, aber gleichzeitig ist seine Leistung geringer. Statisch hingegen ist schneller Speicher, aber auch teurer. In dieser Hinsicht ist Massen-RAM auf Modulen aufgebaut dynamisches Gedächtnis, und ein Speicher vom statischen Typ wird verwendet, um einen Cache-Speicher innerhalb des Mikroprozessors aufzubauen.

Speicher vom dynamischen Typ DRAM (Dynamischer Direktzugriffsspeicher) )

Sparsamer Speichertyp. Um eine Entladung (Bit oder Trit) zu speichern, wird eine Schaltung verwendet, die aus einem Kondensator und einem Transistor besteht (in einigen Variationen gibt es zwei Kondensatoren). Diese Art von Speicher löst erstens das Problem der hohen Kosten (ein Kondensator und ein Transistor sind billiger als mehrere Transistoren) und zweitens das Problem der Kompaktheit (wobei ein Trigger, dh ein Bit, in SRAM, acht Kondensatoren und Transistoren platziert wird kann passen). Es gibt auch Nachteile. Erstens ist der kondensatorbasierte Speicher langsamer, denn wenn im SRAM eine Spannungsänderung am Triggereingang sofort seinen Zustand ändert, muss dieser Kondensator geladen werden, um ein Bit (ein Bit) des kondensatorbasierten Speichers auf eins zu setzen , und um die Entladung auf Null zu setzen bzw. zu entladen. Und dies sind viel längere Operationen (10 oder mehr Mal) als das Schalten des Triggers, selbst wenn der Kondensator sehr klein ist. Das zweite signifikante Minus ist, dass Kondensatoren dazu neigen, "abgelassen" zu werden; Einfach ausgedrückt entladen sich Kondensatoren mit der Zeit. Außerdem werden sie umso schneller entladen, je kleiner ihre Kapazität ist.

Aufgrund der Tatsache, dass die darin enthaltenen Entladungen nicht statisch gespeichert werden, sondern dynamisch in der Zeit „fließen“, erhielt der Speicher auf Kondensatoren seinen Namen dynamischer Speicher. In Verbindung mit diesem Umstand muss, um den Inhalt des Speichers nicht zu verlieren, die Ladung der Kondensatoren zur Wiederherstellung nach einer gewissen Zeitspanne „regeneriert“ werden. Die Regenerierung wird durch den zentralen Mikroprozessor oder Speichercontroller für eine bestimmte Anzahl von Lesezyklen durchgeführt, wenn zeilenweise adressiert wird. Da alle Speicheroperationen periodisch ausgesetzt werden, um Speicher zu regenerieren, verringert dies die Leistung dieses RAM-Typs erheblich.

Speicher vom statischen Typ SRAM (Statischer Direktzugriffsspeicher) )

RAM, das nicht regeneriert werden muss (und normalerweise auf Flip-Flops aufgebaut ist), wird aufgerufen statischer Arbeitsspeicher oder einfach statisches Gedächtnis. Der Vorteil dieser Art von Speicher ist die Geschwindigkeit. Da die Flip-Flops auf Gates aufgebaut sind und die Gate-Verzögerungszeit sehr klein ist, erfolgt das Umschalten des Triggerzustands sehr schnell. Dieser Typ Gedächtnis ist nicht ohne Fehler. Erstens ist die Gruppe von Transistoren, aus denen das Flip-Flop besteht, teurer, selbst wenn sie zu Millionen auf ein einziges Siliziumsubstrat geätzt werden. Außerdem nimmt die Gruppe von Transistoren viel mehr Platz ein, da zwischen den Transistoren, die das Flip-Flop bilden, Kommunikationsleitungen geätzt werden müssen. Wird verwendet, um ultraschnelles RAM zu organisieren, das für die Arbeitsgeschwindigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Die logische Struktur des Speichers im IBM PC

Im Real-Modus ist der Speicher in folgende Abschnitte unterteilt:

• Hauptspeicherbereich herkömmliches Gedächtnis).

siehe auch

• Sowjetische Mikrochips zum Bau von Speichergeräten

Literatur

• Scott Müller. Kapitel 6. RAM // Aufrüsten und Reparieren von PCs = Aufrüsten und Reparieren von PCs. - 17. Aufl. - M.: Williams, 2007. - S. 499-572. -ISBN 0-7897-3404-4
• Unter. ed. korrespondierendes Mitglied Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR B. N. Malinowski. Kapitel 2.3 LSI-Speicher zum Bauen interner Speicher// Handbuch der Personal Computer. - K.: Technika, 1990. - S. 384. - ISBN 5-335-00168-2

Verknüpfungen

Und nochmal hallo an alle! Heute werden wir über RAM sprechen. Was ist Arbeitsgedächtnis? Wofür ist das? Wie es funktioniert? Welche Arten von RAM gibt es? Auf welche Eigenschaften sollten Sie bei der Auswahl achten? Antworten auf diese Fragen finden Sie weiter unten in diesem Artikel. Und fangen wir der Reihe nach an.

Was ist Arbeitsgedächtnis?

Random Access Memory – auch RAM (Random Access Memory), RAM (Random Access Memory), Arbeitsspeicher, RAM – ein flüchtiger Teil eines Computerspeichersystems, in dem während des Computerbetriebs ausführbarer Maschinencode (Programme) gespeichert ist, wie z sowie vom Prozessor verarbeitete Eingabe-, Ausgabe- und Zwischendaten.
Physikalisch ist das RAM-Modul in Form solcher Streifen ausgeführt, die in einen speziellen Steckplatz eingesteckt werden Hauptplatine.

Hier habe ich im Prinzip die ersten beiden Fragen beantwortet. Obwohl nein, ist diese Definition für den Durchschnittsmenschen wenig klar. Aber jetzt werden wir alles im Detail analysieren. So.
Es gibt verschiedene Arten von Speicher in einem Computer: nicht flüchtig und flüchtig oder temporär.
Nichtflüchtiger Speicher ist jedes Speichergerät, das Daten speichern kann, unabhängig davon, ob es mit Strom versorgt wird oder nicht. In einem Computer ist dies Festplatte. Sie können darauf eine Datei speichern, Ihren Computer vom Netzwerk trennen und beim nächsten Einschalten bleibt alles an Ort und Stelle.
Flüchtiger Speicher ist ein Computerspeicher, der ständig Strom benötigt, um Informationen zu speichern. Solche in einem Computer ist RAM. Das bedeutet, dass alle darin gespeicherten Informationen verschwinden, wenn Sie die Stromversorgung ausschalten (den Computer ausschalten). Das heißt, jedes Mal, wenn Sie den Computer einschalten, ist sein RAM leer.
Ich denke, das ist verständlich. Der nächste Teil der Definition beantwortet unsere nächste Frage.

Wozu dient RAM?

Die Frage ist berechtigt: Warum braucht ein Computer neben einer Festplatte, auf der Daten gespeichert werden, unabhängig davon, ob sie mit Strom versorgt wird oder nicht, ein zusätzliches, so unzuverlässiges Ding wie RAM?
Tatsache ist, dass die Lese- und Schreibgeschwindigkeit auf der Festplatte im Vergleich zur Geschwindigkeit des Zentralprozessors sehr gering ist. Und wenn der Prozessor direkt damit arbeiten würde, wäre die Leistung des Computers sehr gering.
RAM ist viel schneller als eine Festplatte. Wenn Sie die verschiedenen Caches nicht berücksichtigen, ist der RAM nach der zentralen Verarbeitungseinheit das schnellste Element in einem Computergerät.
Daher wird RAM benötigt, um die Leistung des Computers zu steigern, da letzterer die erforderlichen Daten schnell empfangen kann.

Wie funktioniert das alles?

Wenn Sie den Computer starten, werden alle notwendigen Daten: Betriebssystemkern, Treiber, verschiedene Dienste und Startprogramme von der Festplatte in den Arbeitsspeicher geladen und von dort von der CPU zur Verarbeitung übernommen. Der Prozessor gibt die Ergebnisse seiner Arbeit auch an den Arbeitsspeicher und nicht an die Festplatte zurück. Jedes Programm, jedes Fenster, das Sie in einem beliebigen Programm auf Ihrem Computer öffnen, befindet sich im RAM. Mit ihr Zentralprozessor und Arbeiten. Und nur wenn Sie einige Ergebnisse Ihrer Arbeit speichern, werden sie auf die Festplatte geschrieben.
Betrachten Sie zum besseren Verständnis ein einfaches Beispiel für das Erstellen Text dokument in Worten.
Wenn Sie auf die Verknüpfung klicken, um das Programm zu starten, werden alle für den Betrieb erforderlichen Dateien in den Arbeitsspeicher geladen und danach erscheint das Editorfenster auf dem Computermonitor. Wenn Sie anfangen, Text zu schreiben, befindet er sich auch im RAM, Sie werden ihn nur nicht auf Ihrer Festplatte finden. Damit das Ergebnis Ihrer Arbeit darauf gespeichert werden kann, muss es durch Klicken auf die gleichnamige Schaltfläche in Word gespeichert werden. Jeder hatte mindestens einmal so, dass Sie schreiben, einen Text schreiben und plötzlich das Programm schlossen oder den Computer ausschalteten, und nach dem erneuten Einschalten verschwand Ihr Text. Gerade weil der Arbeitsspeicher auf Null zurückgesetzt wurde und Sie sich nie die Mühe gemacht haben, Ihre Kreativität zu retten.
Ich denke, jetzt verstehen Sie bereits, was RAM ist, warum es benötigt wird und wie es funktioniert. Kommen wir nun zu praktischeren Dingen. Wir werden nämlich die RAM-Typen und ihre Hauptmerkmale betrachten.

Typen (Typen) von RAM

Heutzutage gibt es zwei Arten von RAM: statisch (SRAM) und dynamisch (DRAM). Statische RAMs sind herstellungsbedingt schneller als dynamische RAMs, gleichzeitig aber auch teurer. Dieser Typ wird häufig als Prozessor-Cache verwendet. Die DRAM-Technologie wird für die Massenproduktion von RAM-Modulen verwendet. Und es gibt mehrere Arten solcher Erinnerungen. Die, die Sie gerade sehen können:

DDR SDRAM – Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory der ersten Generation;
- DDR2 SDRAM - die zweite Generation von DDR SDRAM;
- DDR3 SDRAM - die dritte Generation von DDR SDRAM;
- DDR4 SDRAM - die vierte Generation von DDR SDRAM;

Wie Sie sich vorstellen können, ist DDR SDRAM der älteste RAM-Typ, der heute sehr schwer zu finden ist. DDR4 ist das neuste. Am weitesten verbreitet ist DDR3. Diese Arten von Speicher unterscheiden sich in Leistung und Aussehen.
Um eine Leiste mit einem RAM-Typ nicht versehentlich in einen Steckplatz für einen anderen Typ stecken zu können, befindet sich an der Leiste ein spezieller Schlüssel (gesägt) und an derselben Stelle ein Vorsprung im Steckplatz auf der Hauptplatine. Und jede Art von Erinnerung ist anders.
Außerdem können Sie mit diesem Schlüssel das RAM-Modul nicht umgekehrt einsetzen.

Die Hauptmerkmale von RAM

1. RAM-Typ. Sie müssen wissen, welche Art von RAM Ihr Motherboard unterstützt: DDR, DDR2, DDR3 oder DDR4. Und weiter davon.
2. Die Menge an RAM. Hier müssen Sie auf Ihre Bedürfnisse aufbauen. Wie ich oben geschrieben habe, werden alle laufenden Programme im RAM abgelegt. Je mehr RAM Sie also auf Ihrem Computer haben, desto mehr Programme können Sie gleichzeitig nutzen. Ich gebe Ihnen jedoch einen kleinen Hinweis. Für einen einfachen Heim- oder Bürocomputer reichen 2 GB aus. Für Home-Multimedia können Sie ab 4 GB Speicher installieren. Wenn Sie haben Spielcomputer oder Sie verwenden häufig "schwere" Profiprogramme, können Sie ab 8 GB RAM installieren.
3. Taktfrequenz. Je mehr desto besser. Aber auch hier müssen Sie darauf achten, dass Mainboard und Prozessor diese Frequenz unterstützen. Andernfalls, wenn die Frequenz des RAM höher ist als die vom Motherboard unterstützte, wird der RAM mit niedrigeren Frequenzen betrieben, was für Sie eine Überzahlung für unnötige Leistung bedeutet.
4. Zeiten. Dies ist die Verzögerung zwischen dem Zugriff auf den Speicher und der Ausgabe der erforderlichen Daten. Je geringer die Verzögerungen, desto schneller arbeitet der RAM.

Der Computer wurde ganz unmerklich, aber ziemlich schnell zu einem festen Bestandteil unseres Lebens. Ohne sie ist kein Produktionszweig, keine einzige Fabrik oder Fabrik, kein einziges Büro vorstellbar. Ja, und vielleicht aus keiner einzigen Wohnung mehr wegzudenken persönlicher Computer oder Laptop. Aber obwohl dieses Gerät bereits fest in unser tägliches Leben eingetreten ist, versteht nicht jeder seine Arbeit und sein Design. In diesem Artikel wird eine der wichtigsten Komponenten betrachtet - PC-RAM.

Wir sprechen nicht davon, dass jeder PC-Benutzer die theoretischen Grundlagen der Bedienung seines Computers gründlich kennen und in der Lage sein sollte, einen Ausfall zu beheben. Nein, überlassen Sie es den Profis. Grundlegende Gerätekenntnisse sind jedoch erforderlich - dies hilft, viele Probleme im Betrieb zu vermeiden und kann mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit schwerwiegende Schäden verhindern.

RAM in der Struktur eines Personal Computers

Also Arbeitsspeicher. Es ist eine der wichtigsten Komponenten in einem Computer. Das soll nicht heißen, dass ein Detail wichtiger und das andere weniger wichtig ist, aber RAM (Random Access Memory – so wird RAM offiziell genannt) ist ein unverzichtbares Element im Betrieb eines PCs. Wir können sagen, dass RAM eine Art Pufferzone ist, ein Verbindungselement zwischen einer Person und einem Computer.

Physisch wird RAM in Form eines austauschbaren Moduls dargestellt, das in einem speziellen Steckplatz auf dem Motherboard rechts neben dem Prozessor installiert ist. Die meisten Motherboards haben zwei oder vier dieser Anschlüsse. Auf diesem Modul befinden sich auf einer oder beiden Seiten Mikroschaltkreise, die eigentlich Speicher sind.

Wenn Sie Ihren Computer einschalten, werden das Betriebssystem und einige Programme gestartet. Alle Daten, die sie für den normalen Betrieb benötigen, werden im RAM abgelegt. Dies gilt auch für alle anderen Programme, die der Benutzer während des Prozesses startet. Ob Textbearbeitung, Fotobearbeitung oder Musikhören – alle Zwischenergebnisse der Programme liegen im Arbeitsspeicher.

Wenn das Gerät ausgeschaltet wird, verschwinden alle Daten im RAM. Daher wird dieses Gerät als "betriebsbereit" bezeichnet. Dies ist einer der beiden Hauptunterschiede zum ROM - permanenter Speicher des Typs Festplatte oder Flash-Laufwerk. Der zweite Unterschied ist die Geschwindigkeit des Datenaustauschs. RAM ist viel höher als ROM. Dies erklärt in der Tat den Zweck von RAM - die Geschwindigkeit der Reaktion des Computers auf Benutzeraktionen zu maximieren.

Die Festplatte kann auch einige Betriebsinformationen (die sogenannte Auslagerungsdatei) speichern, die dort abgelegt werden, wenn im RAM nicht genügend Platz vorhanden ist. In diesem Fall können beim Benutzer negative Phänomene auftreten - das Einfrieren und Verlangsamen von Programmen oder des gesamten Systems.

Geschichte, Entwicklung und Arten von RAM

RAM war schon immer vorhanden Blockdiagramm Computertechnologie. Bereits im 19. Jahrhundert entstanden die ersten Muster von Analysegeräten, die rein aus mechanischen Teilen bestanden. Natürlich war auch der RAM mechanisch. Im 20. Jahrhundert war die Entwicklung der Elektronik rasant. Dies spiegelt sich in der Entwicklung des Arbeitsgedächtnisses wider. Zu verschiedenen Zeiten wurden für diese Zwecke elektromechanische Relais, Kathodenstrahlröhren und Magnettrommeln verwendet.

Mit der Entwicklung von Halbleitertechnologien tauchte ein auf Transistoren basierender RAM auf und begann sich zu entwickeln: Zehn, Hunderte, Tausende und dann Millionen von Transistoren in einem einzigen Mikroschaltkreisgehäuse. Anfangs wurden diese Speicherchips einfach in das Motherboard gelötet, was nicht sehr praktisch war. Mit der Entwicklung von Computern wurde RAM auf einer separaten Wechselplatine platziert.

Die wichtigsten modernen Arten von RAM sind SRAM und DRAM - statischer und dynamischer Arbeitsspeicher. Der erste basiert auf Triggern, hat eine hohe Geschwindigkeit, aber eine geringe Elementdichte. Der zweite ist auf „Kondensator-Transistor“-Bündeln aufgebaut, hat eine hohe Dichte und ist daher kostengünstig. Aber es ist in der Geschwindigkeit unterlegen und muss seine Kondensatoren ständig aufladen. Da die Produktionskosten für die Massenproduktion wichtig sind, hat sich im PC der dynamische Speicher durchgesetzt. Seit 1993 und bis heute ist die am weitesten verbreitete Variante auf dem Markt das synchrone DRAM (SDRAM).

In Bezug auf die technische Leistung waren die ersten einseitige SIMM-Module, die in den 80er Jahren auftauchten und in modifizierter Form ein Volumen von 64 KB auf 64 MB hatten. Sie verwendeten FPM-RAM- und EDO-RAM-Speicherchips. SIMMs wurden durch doppelseitige DIMMs ersetzt, die für SDRAM-Speicher ausgelegt sind. Sie werden bis heute in Computern verwendet.

DDR und DDR2

DDR (Double Data Rate) RAM ist die nächste Stufe in der Entwicklung von SDRAM und zeichnet sich durch eine Verdoppelung der Datenübertragungsrate aus. Auch die Anzahl der Kontakte (184 versus 168) und Tasten (1 versus 2) ist unterschiedlich. Das erste in der Reihe war das PC1600-Modul mit einem DDR200-Chip, einer effektiven Frequenz von 200 MHz (bei einer Speicherbus-Taktfrequenz von 100 MHz) und einer Bandbreite von 1600 MB/s. Der letzte sollte der PC3200 (DDR400, 400 MHz, 3200 MB/s) sein, aber es wurden auch PC4200 (DDR533, 533 MHz) und höhere Module produziert.

Zusätzlich zu der erhöhten Geschwindigkeit hatte DDR-Speicher die Fähigkeit, im Dual-Channel-Modus zu arbeiten, was theoretisch die Geschwindigkeit (genauer gesagt die Bandbreite) hätte verdoppeln sollen. Dazu war es notwendig, in das Motherboard, das diesen Modus ebenfalls unterstützen musste, zwei Riegel mit genau denselben Eigenschaften einzulegen. In der Praxis ist der Geschwindigkeitszuwachs nicht so spürbar, wie es in der Theorie beschrieben wird. Anschließend Dual-Channel-Modus unterstützt alle anderen Arten von DDR-Speicher.

DDR-SDRAM erschien erstmals im Jahr 2001. Heute ist es natürlich noch in alten Computern zu finden, aber das ist eine Rarität. Bereits 2003-2004 wurde es durch DDR2 SDRAM ersetzt - die zweite Generation mit doppelter Busfrequenz. DDR2-Speicher weist Unterschiede im Gehäuse auf (240 Pins und eine andere Tastenanordnung), wodurch er nicht mit DDR austauschbar ist.

Die Linie begann mit dem PC2-3200-Modul, das auf einem DDR2-400-Chip mit einer effektiven Frequenz von 400 MHz und einer Bandbreite von 3200 MB/s arbeitete. Das letzte stabil arbeitende Modul war das PC2-9600 (DDR2-1200, 1200 MHz, 9600 MB/s). Es wurden auch Module mit höheren Eigenschaften hergestellt, aber ihre Arbeit war nicht stabil.

DDR3

Die nächste Evolutionsstufe war DDR3-RAM. Nachdem es 2007-2008 erschienen war, führte es nicht zu einer scharfen Abkehr von DDR2, sondern begann allmählich, den Speichermarkt zu erobern. Heute ist es die häufigste Art von RAM.

Um die vorherige Generation nicht aufzugeben, brachten die Hersteller Motherboards heraus, die beide Standards unterstützten. DDR2-Speicher ist weder elektrisch noch mechanisch mit DDR3 kompatibel. Obwohl beide Typen jeweils 240 Kontakte haben, befindet sich der Schlüssel an unterschiedlichen Stellen. Der Hauptunterschied liegt in der noch geringeren Leistungsaufnahme und Versorgungsspannung (1,5 V) im Vergleich zu DDR und DDR2.

Die DDR3-RAM-Linie beginnt mit dem PC3‑6400 (DDR3‑800) Modul mit einer effektiven Frequenz von 800 MHz und einer Datenübertragungsrate von 6400 MB/s. Nun sind solche Module schon eine ziemliche Rarität geworden. Dies liegt daran, dass die meisten modernen Mainboards Speicherfrequenzen von mindestens 1333 MHz unterstützen. Spitzenmodelle unterstützen Speicher bis 3200 MHz (PC3-25600).

In der DDR3-Familie gibt es einen kleinen Zweig - DDR3L-Speicher mit niedrigem Pegel (Low-Voltage), der sich durch eine reduzierte Versorgungsspannung (1,35 V) auszeichnet. Es ist voll kompatibel mit DDR3.

DDR4

Das modernste und schnellste ist DDR4-RAM. Seine Massenproduktion begann bereits 2014, aber bisher liegt es in Bezug auf Popularität und Verfügbarkeit weit hinter DDR3 zurück. Die deklarierten Eigenschaften sind zwar höher, aber gleichzeitig sind die Kosten erheblich gestiegen. Außerdem ist DDR4-Speicher nicht mit DDR3 kompatibel, es ist nur ratsam, ihn beim Zusammenbau neuer Systeme zu wählen, nicht jedoch bei der Aufrüstung alter Systeme.

Was die Eigenschaften betrifft, ist das erste in der Reihe das Modul PC4‑17000 (DDR4‑2133) mit einer effektiven Frequenz von 2133 MHz und einer Bandbreite von 17000 MB/s. Es ist geplant, dass die effektive Frequenz von 4266 MHz die Grenze für DDR4 wird und Durchsatz 34100 MB/s (PC4-34100 DDR4-4266).

Wie jeder neue Speichertyp unterscheidet sich auch dieser von seinen Vorgängern durch die Reduzierung des Stromverbrauchs und der Versorgungsspannung (bis auf 1,2 V) und natürlich durch die Verbesserung aller Geschwindigkeitseigenschaften. Außerdem haben Module jetzt eine Mindestgröße von 4 GB. Maximales Volumen theoretisch können 192 GB erreichen.

Wo ist der RAM geblieben

Die wohl am häufigsten gestellte Frage zum Computerspeicher wird die Frage sein: „Warum wird RAM nicht voll ausgenutzt?“. Und Sie können es sowohl von Anfängern als auch von erfahrenen PC-Benutzern hören. Dafür kann es mehrere Gründe geben, aber oft liegt die Antwort in der Bitzahl des Betriebssystems.

Wie Sie wissen, kann die 32-Bit-Version des Windows-Betriebssystems mit einer Speicherkapazität von nicht mehr als 4 GB arbeiten. Alles darüber hinaus wird sie einfach nicht "sehen". In der 64-Bit-Version gibt es solche Einschränkungen nicht. Wenn ein solches Problem erkannt wird, sollten Sie daher zunächst überprüfen, welche Version des Betriebssystems installiert ist. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf das Symbol "Computer" auf dem Desktop (oder im Menü "Start") und wählen Sie die Registerkarte "Eigenschaften". Der Abschnitt „System“ enthält alle notwendigen Informationen, einschließlich der gesamten und verfügbaren RAM-Menge.

Beachten Sie, dass die 64-Bit-Version für alle modernen Windows-Betriebssysteme (XP, Vista, 7, 8, 10) verfügbar ist. Wenn Ihr Computer mehr als 4 GB RAM verwendet oder verwenden möchte, müssen Sie daher ein 64-Bit-Betriebssystem installieren. Windows-System. Der gesamte RAM wird verwendet.

Aber es gibt noch andere Gründe, den verfügbaren Arbeitsspeicher zu reduzieren. Dies kann eine Softwareeinschränkung der Edition des verwendeten Betriebssystems sein (jede Version hat mehrere Editionen). Außerdem kann ein gewisses Volumen für den eingebauten Videoadapter reserviert werden, falls vorhanden. Vergessen Sie nicht, dass jedes Motherboard seine eigenen Anforderungen an die Eigenschaften und die Größe des Arbeitsspeichers hat. Wenn sie nicht erfüllt sind, steht der Speicher nicht zur Verfügung.

Es gibt auch Hardwareprobleme. Beispielsweise kann das Modul nicht richtig oder nicht vollständig eingesteckt sein. Es kann auch beschädigte Speicherbereiche haben. Ein solches Modul kann nicht repariert werden und muss sofort ersetzt werden. Beschädigungen können mit speziellen Programmen erkannt werden.

So überprüfen Sie den Arbeitsspeicher

Im Falle von Fehlern und Fehlfunktionen, die durch Probleme mit dem Arbeitsspeicher verursacht werden können (Einfrieren und Systemabstürze, das Auftreten des sogenannten " blauer Bildschirm Tod") muss auf Fehler überprüft werden. Du kannst es gerne machen Standard bedeutet Betriebssystem sowie Programme von Drittanbietern.

In Windows 7 wird RAM von einem Programm namens "Memory Checker" überprüft. Windows-Speicher". Sie finden es entweder unter der Adresse "Systemsteuerung\System und Sicherheit\Verwaltung" oder indem Sie im Startmenü nach dem Schlüssel "mdsched" suchen. Von allen anderen Dienstprogrammen ist Memtest86+ das gebräuchlichste, erschwinglichste und zuverlässigste RAM-Diagnosetool.

Es ist wichtig, sich an ein paar Dinge zu erinnern:

1. RAM wird nicht vom Betriebssystem geprüft (mit bootfähiges Flash-Laufwerk, Festplatte oder nach einem Systemneustart).

2. Wenn mehrere Speichermodule installiert sind, empfiehlt es sich, diese einzeln zu überprüfen. So lässt sich leichter feststellen, welches defekt ist.

Arbeitsspeicher löschen

Das einfachste u effektiver Weg Das Löschen des RAM ist ein Neustart des Computers. Aber es ist nicht für alle Benutzer geeignet und nicht in allen Fällen nützlich. Die Alternative wäre schließen unnötige Programme und geben dadurch ihren reservierten Speicher frei. Dies können Sie im „Task-Manager“ tun, indem Sie ihn mit der Tastenkombination Strg + Alt + Entf aufrufen.

Es gibt auch viele verschiedene Programme zur Optimierung des RAM-Verbrauchs. Dienstprogramme wie CleanMem, SuperRam, Wise Memory Optimizer können erwähnt werden. Und auch CCleaner - ein universelles und sehr nützliches Dienstprogramm zur Systemüberwachung, das den Speicher effektiv bereinigen kann, indem es temporäre Dateien löscht und Programme und Systeme zwischenspeichert und die Registrierung optimiert.

Beachten Sie jedoch, dass diese Methoden nur eine vorübergehende Lösung des Problems sind. Sie sollten sich nicht darauf verlassen. Das Hauptproblem ist der Mangel an RAM und infolgedessen langsame Arbeit Computer ist nicht genügend Arbeitsspeicher für eine bestimmte Konfiguration des Computers oder die Aufgabe. Sie können es lösen, indem Sie eine zusätzliche Speicherleiste installieren oder eine neue größere kaufen.

Wie viel RAM braucht der Computer

Bei der Auswahl oder Aufrüstung eines Computers stellen sich häufig die folgenden Fragen: „Wie finde ich den Arbeitsspeicher des Computers heraus?“, „Wie viel wird benötigt?“. Die Antwort auf die erste Frage ist ganz einfach - Sie müssen nur verwenden CPU-Z-Dienstprogramm. Sie wird eine endgültige Antwort geben. Lautstärke ist etwas schwieriger. Wenn wir über ein Upgrade sprechen, ist der Benutzer höchstwahrscheinlich bereits auf einen Speichermangel gestoßen und weiß ungefähr, wie viel er erhöht werden muss.

Beim Zusammenbau eines neuen Computers wird zunächst dessen Verwendungszweck bestimmt. Für normal Büroarbeiten bei Dokumenten reichen 1-2 GB. Zum Heimcomputer Mischnutzung 4 GB sind akzeptabel. Wenn Sie zu einem Gaming-Computer wechseln, benötigen Sie mindestens 8 GB RAM, aber mit 16 GB ist es bequemer. Gleiches gilt für ernsthaft arbeitende Maschinen. Die erforderliche Speichermenge wird von den Anwendungen bestimmt, mit denen gearbeitet wird, beträgt jedoch normalerweise mindestens 8-16 GB.

So wählen Sie RAM aus

Nachdem Sie herausgefunden haben, wie Sie den Arbeitsspeicher des Computers herausfinden und wie viel Sie benötigen, können Sie in den Laden gehen. Aber können diese Informationen eingeschränkt werden? Definitiv nicht. Natürlich müssen Sie zunächst bestimmen, welchen Typ (bei neuen Computern ist es DDR3 oder DDR4) und welches Volumen Sie benötigen. Aber es gibt noch einige andere Faktoren, die nicht vernachlässigt werden dürfen.

Erstens muss RAM konsistent sein Hauptplatine und der Prozessor nicht nur nach Typ, sondern auch nach der unterstützten Frequenz. Es macht keinen Sinn, Hochgeschwindigkeitsspeicher zu kaufen, wenn andere Komponenten mit niedrigeren Frequenzen arbeiten. Im besten Fall arbeitet der Speicher mit einer reduzierten Frequenz oder verweigert sogar die Arbeit überhaupt. Wenn das Motherboard den Dual-Channel-Modus unterstützt, ist es besser, zwei identische Speichersticks zu kaufen. Dadurch wird seine Leistung leicht erhöht. Normalerweise finden Sie fertige Kits mit 2 oder 4 Memory Sticks im Angebot.

Zweitens müssen Sie auf die Kennzeichnung achten. Es gibt spezielle Arten von Speicher, die das Präfix ECC haben. Dies bedeutet das Vorhandensein einer zusätzlichen Fehlerkontrolle. Die meisten Motherboards unterstützen diese Art von Speicher nicht. RAM für Laptops unterscheidet sich von dem in PCs verwendeten und hat ein SO-DIMM-Präfix.

Drittens sind Timings von nicht geringer Bedeutung. Dies ist eine Geschwindigkeitseigenschaft, die eine Signalverzögerung bedeutet. Bezeichnet durch drei oder vier Ziffern, die durch einen Bindestrich getrennt sind. Zum Beispiel 9-8-11-18. Je niedriger die Zahl, desto besser, aber für die meisten Benutzer wird dieser Unterschied kaum wahrnehmbar sein. Aber Timings beeinflussen den Preis erheblich.

RAM ist ein wichtiger und komplexer Teil eines Computers, der den Betrieb und die Leistung des gesamten Computers beeinflusst Computersystem. Sie gerät nicht so oft aus der Reihe, aber das ist der Haken, denn das wird nicht von ihr erwartet. Die richtige Diagnose und Fehlerbehebung im RAM kann helfen, kostspielige Reparaturen zu vermeiden und wird sicherlich viel Zeit sparen.

So wie sich zwei verschiedene Prozessoren unterscheiden, so kann es auch RAM sein. Das gilt auch für seinen Wert. Aber wenn ein höherer Preis eines Prozessors fast immer bedeutet, dass er produktiver ist, dann ist der Preis eines Speichers stark von der Frequenz und den Timings abhängig, die zwar eine Leistungssteigerung garantieren, aber oft wenig Einfluss auf die Gesamtleistung des Systems haben . Sie sollten nur beim Zusammenbau von Gaming- und Hochleistungs-Arbeitscomputern darauf achten.

Gleichzeitig ist der Arbeitsspeicher eines Computers für viele Benutzer das erste Konzept, das ihnen in den Sinn kommt, wenn es um Arbeitsspeicher im Allgemeinen geht.

Genau genommen gibt es zwei Arten von Gedächtnis – permanent und temporär. Und der temporäre Speicher des Computers ist das RAM Plus, über das wir bereits in einem separaten Artikel gesprochen haben.

Die Informationen, die der temporäre Speicher enthält, werden, wie Sie sich vorstellen können, nicht dauerhaft gespeichert und verschwinden nach dem Ausschalten des Computers spurlos, es sei denn, der Benutzer hat es natürlich geschafft, sie dauerhaft zu speichern, dh auf einer Festplatte oder einige Wechselmedien. Der temporäre Speicher hat jedoch einen großer Vorteil vor einer Konstante steht hohe Leistung. Insbesondere RAM ist mehrere hunderttausend (!) Mal schneller als eine Festplatte. Aus diesem Grund speichert der temporäre Speicher sich dynamisch ändernde Daten und Programme, die während der Sitzung des Betriebssystems ausgeführt werden.

Random Access Memory (manchmal auch als RAM bezeichnet, was „Random Access Memory“ bedeutet) ist der größte temporäre Datenspeicher in einem Computer. Im Vergleich zum Cache-Speicher ist RAM viel größer, aber gleichzeitig langsamer. Die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers reicht jedoch völlig aus, um die aktuellen Aufgaben von Anwendungsprogrammen und dem Betriebssystem zu erfüllen.

Wie RAM funktioniert

Derzeit werden RAM-Chips auf der Basis dynamischer Speichertechnologie (DRAM oder Dynamic Random Access Memory) hergestellt. Dynamischer Speicher hat im Gegensatz zu statischem Speicher, der im Cache-Speicher verwendet wird, eine einfachere Vorrichtung und dementsprechend ist sein Preis pro Volumeneinheit viel niedriger. Um eine Informationseinheit (ein Bit) im DRAM zu speichern, werden nur ein Transistor und ein Kondensator verwendet.

Darüber hinaus ist ein Merkmal des dynamischen Gedächtnisses sein ständiges Bedürfnis nach periodischer Regenerierung des Inhalts. Dieses Merkmal beruht auf der Tatsache, dass die der Speicherzelle dienenden Kondensatoren sehr schnell entladen werden und daher nach einer gewissen Zeit ihr Inhalt erneut gelesen und geschrieben werden muss. Diese Operation In modernen Mikroschaltungen wird es automatisch nach einer bestimmten Zeit unter Verwendung des Controllers der Speichermikroschaltung ausgeführt.

Die maximale Menge an verfügbarem RAM, die auf einem System installiert werden kann, wird durch die Breite des Adressbusses des Prozessors bestimmt. Mit dem Aufkommen von 32-Bit-Prozessoren entsprach diese Menge 4 GB. Moderne 64-Bit-Prozessoren können einen Adressraum von 16 TB RAM unterstützen. Diese Zahl erscheint heute völlig fantastisch, aber einst erschien sogar eine Zahl von 4 GB für RAM absolut unglaublich, und heute stoßen 32-Bit-Systeme bereits an diese Grenze und schränken ihre Fähigkeiten ein.

Wie beim Prozessor wird die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers maßgeblich von seiner Taktfrequenz bestimmt. Die Taktfrequenz moderner DDR3-Speicherchips liegt im Durchschnitt bei etwa 1600 MHz.

Physikalisch gesehen ist RAM eine lange und niedrige Platine, auf die Speicherchips direkt gelötet werden. Diese Platine wird in spezielle Steckplätze auf der Hauptplatine eingesetzt. Derzeit ist der Formfaktor der gängigsten Speichermodule DIMM (Dual In-line Memory Module oder doppelseitiges Speichermodul).

Die Geschichte der Entwicklung von Mikroschaltungen

In der Ära der Dominanz von Computern der XT / AT-Familie dominierten Speicherchips des DIP-Formfaktors. Dieser Speicher war ein separater Chip, der horizontal in einen speziellen Steckplatz auf dem Motherboard eingesetzt werden musste. RAM im DIP-Format hatte jedoch mehrere erhebliche Nachteile. Erstens blieb der Mikroschaltkreis nicht sehr fest in seinem Sockel, und daher konnten einige seiner Kontakte nicht funktionieren, was zu Speicherfehlern führte. Darüber hinaus hatten solche Mikroschaltungen eine geringe Kapazität und nutzten den freien Speicherplatz des Motherboards ineffizient.

Die Nachteile der DIP-Technologie veranlassten Designer, Speichermodule mit SIMM-Formfaktor (Single-in-line Memory Module) zu entwickeln. Die ersten SIMMs erschienen in AT-Systemen. Im Gegensatz zu DIPs waren SIMMs wie moderne DIMMs lange modulare Platinen mit Speicherchips, die in einer einzigen Reihe angebracht waren und die in vertikaler Position in einen speziellen Steckplatz auf der Hauptplatine eingesetzt werden konnten.

Im Laufe der Jahre wurden zwei Arten von SIMMs hergestellt - 8-Bit-SIMMs mit 30 Pins und eine spätere Version, die zuerst in Systemen mit 486-Prozessoren auftauchte - 32-Bit-Module mit 72 Anschlüssen.

SIMM-Module mussten nicht irgendwie gesteckt werden, sondern so, dass die sogenannten Speicherbänke gefüllt waren. Die Breite der Speicherbank entsprach der Breite des Adressbusses des Prozessors. Um die Speicherbank in Computern mit einem 16-Bit-Bus zu füllen, betrug die Mindestanzahl von SIMMs zwei 8-Bit-Module, und in Computern mit einem 32-Bit-Bus waren bereits 4 erforderlich.

Module vom SIMM-Typ wurden bereits in Systemen, die auf dem ersten Pentium basierten, nicht mehr verwendet. Stattdessen entwickelten Designer ein DIMM-Modul. Wie der Name schon vermuten lässt („doppelseitiges Speichermodul“), hat dieses Modul auf beiden Seiten zwei Stiftreihen, während das SIMM eigentlich nur eine Stiftreihe hatte.

Darüber hinaus zeichnet sich das DIMM-Modul durch die Herstellungstechnologie der darauf installierten Chips selbst aus. Wenn Chips vom Typ EDO oder FPM vor dem Aufkommen von DIMM verwendet wurden, dann verbraucht DIMM mehr neue Technologie Synchroner DRAM. Darüber hinaus verfügen DIMMs über einen integrierten Speicherparitätschip.

Das DIMM-Modul der ersten Generation hatte im Gegensatz zu SIMM 168 Pins sowie einen speziellen Schlüssel im Steckplatz, wodurch eine falsche Installation des Moduls ausgeschlossen wurde.

Das DIMM der zweiten Generation, basierend auf der DDR-SDRAM-Technologie, hatte bereits 184 Pins. Die nächsten Generationen - modernes DDR2 und DDR3 verfügen über 240 Pins.

Synchrone DRAM-Technologie mit doppelter Datenrate

Lassen Sie uns ein wenig mehr über die DDR-SDRAM-Technologie sprechen, die zu einem echten technologischen Durchbruch wurde und weitgehend vorbestimmt war weitere Entwicklung Speichertechnologien.

DDR SDRAM RAM-Module wurden in den frühen 2000er Jahren entwickelt. und arbeitete mit einer Taktfrequenz von 266 MHz. Die ersten DDR-SDRAM-Module erschienen in Systemen, die auf AMD Athlon und dann auf Pentium 4 basierten. Im Vergleich zu seinen Vorgängern ermöglichte der DDR-SDRAM-Chip eine Verdopplung der Datenlesegeschwindigkeit bei gleicher Taktfrequenz, dh der Geschwindigkeit von DDR SDRAM mit 100 MHz war gleichbedeutend mit Arbeit einfache Chips Synchroner DRAM bei 200 MHz. Die Geschwindigkeitsverdopplung wurde bei DDR SDRAM durch Verbesserung der Signalübertragungstechnik erreicht. Bei den Nachfolgern der DDR-SDRAM-Technologie, den DDR2- und DDR3-Technologien, ist die pro Takt verarbeitete Informationsmenge noch weiter gestiegen.

Funktionsprinzipien moderner Speicherchips.

Rambus-Erinnerung

Es lohnt sich auch, ein wenig über eine interessante RAM-Technologie zu erzählen, die auf einmal viel Lärm machte, aber nie zur Masse wurde. Es geht umüber Speichermodule wie RIMM (Rambus Inline Memory Module), die Ende der 90er Jahre von Rambus zusammen mit Intel entwickelt wurden.

Rambus basierte seine RIMM-Speichermodule auf einer Speichertechnologie, die zuvor in einigen Grafikkarten verwendet wurde. Die RIMM-Technologie vor dem Aufkommen von DIMM und DDR-SDRAM schien vielversprechend und wurde von Rambus als Ersatz für alle alten Speicherformate positioniert. Insbesondere die RIMM-Speichermodule von Rambus waren der Konkurrenz um ein Vielfaches überlegen und boten dem Anwender eine Datenübertragungsrate von 1600 MB/s bei einer Taktfrequenz von 400 MHz.

Dennoch erwiesen sich Speichermodule vom RIMM-Typ als nicht ohne mehrere Nachteile. Erstens waren RIMMs ziemlich groß. Außerdem erzeugten RIMMs zu viel Wärme und mussten gekühlt werden. Und vor allem war RIMM-Speicher keineswegs billig.

Daher ist RAM auf Basis von RIMM-Formfaktor-Speichermodulen bisher nur in einigen Servern und nicht in Personal Computern zu finden.

Fazit

Direktzugriffsspeicher oder Direktzugriffsspeicher eines Personalcomputers ist eine seiner wichtigsten Komponenten. Der Hauptzweck von RAM ist die temporäre Speicherung aktueller Daten. RAM stellt den notwendigen Speicherplatz für die Ausführung von Anwendungsprogrammen und dem Betriebssystem bereit. Die Geschwindigkeit und Leistung des gesamten Computers hängt maßgeblich von der Lautstärke und Geschwindigkeit der RAM-Module ab.