RAM памети за компютри и лаптопи - видове и скорости

RAM с охлаждащи радиатори в компютър втора употребаДнес всички използваме познатите ни устройства като, компютри, лаптопи, смартфони, таблети и др., чиято работа е немислима без RAM памет. Когато купуваме нов или втора употреба лаптоп, марков компютър или друго устройство, ние първо се запознаваме с параметрите му, вкл. неговата RAM памет. В този материал ще ви разкажем накратко за типовете памет, особеностите и приложението им, както и ще си ориентираме колко и каква RAM памет могат да ползват различни компютри втора употреба, маркови употребявани лаптопи, работни станции, а също и новите машини. Изненадващо, но ще откриете, че някои стари машини могат да са изключително добре оборудвани, но до това ще стигнем по-нататък.

RAM (Random Access Memory) означава памет с произволен достъп. Компютърната памет RAM е част от главната памет на компютъра или т.нар. краткосрочна памет (при изключване / рестарт съдържанието й се изтрива), която е директно достъпна от процесора. RAM паметта представлява виртуално пространство, необходимо за управление на информацията и решаване на текущите проблеми – в нея компютърът разполага задачите, които изпълнява в момента. Липсата на достатъчно RAM може да забави работата на компютъра ви, ако няма достатъчно памет за изпълнение на задачите, които сте задали.

Съществуват следните

типове RAM памети

 

  • Статична RAM (SRAM) – най-бърза и много скъпа, използва се за кеш памет на процесора
  • Динамична RAM (DRAM)
  • Синхронна динамична RAM (SD RAM)
  • Двойна скорост на синхронизирана динамична RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
  • Графична скорост на двойна скорост на синхронизираната динамична RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5).

Отделно от техния тип и поколение, RAM паметите могат да имат различен размер на модулите:

  • So-Dimm модули – умалени RAM чипове, предназначени основно за лаптопи. Също така, те се ползват и в най-компактните настолни маркови компютри, които по размер са сходни с лаптоп (т.нар. USFF / USDT форм фактори – ще ви запознаем с тях в отделен материал за компютърните кутии)
  • Dimm модули – стандартните памети, които ще срещнете с почти всеки настолен компютър.

Според своите допълнителни възможности, екстри и приложение паметите биха могли да се разделят на:

  • Стандартни
  • ECC RAM – винаги са стандартни DIMM чипове, доколкото ми е известно не се ползват за лаптопи. Абревиатурата ECC означава Error Correction Code (код за коригиране на грешки)и на практика означава, че с цената на леко забавяне на скоростта паметта сама тества записа в нея и в случай на грешка рестартира процедурата. Това е ключово при отговорни задачи, където не бива да се допуска не само срив, но и просто грешен запис, и тези памети са предназначени за употреба в сървъри и работни станции. За целта се ползва допълнителен чип с памет освен основните чипове, необходими за информационната шина на модула. Например, ако модулът използва 8 чипа за данни, ще е необходим девети чип за поддържане на паритет или ЕСС. Ако модулът използва 16 чипа за данни (2 х 8 чипа), тогава ще са му необходими допълнително 17-ти и 18-ти чип за паритет.
  • RAM памети със собствени радиатори и памети без охлаждане – както можете да предположите, някои видове памет се очаква да се нагряват повече, предимно в натоварени системи. В тези случаи производителите предвиждат фабрични радиатори – метални планки, които обгръщат чиповете от двете страни, за да осигурят по-лесно и равномерно разсейване на топлината. Това като цяло прави тези RAM чипове по-надеждни и малко по-скъпи
  • Буферирани (Fully Buffered DIMM – FB-DIMM) и небуферирани RAM памети – т.нар. буфер се ползва между контролера на паметта и самия чип памет, и позволява увеличена плътност и надеждност на паметта спрямо обикновените RAM чипове за компютри и лаптопи. Тъй като буферираната памет работи по различен начин, тя не е съвместима със слотовете за небуферирана памет – както електрически, така и (за да се избегнат грешки при монтажа й) механично несъвместима. Както можете да предположите, тази увеличена плътност и надеждност правят FB-DIMM RAM чиповете подходящи за сървъри и висок клас работни станции, които са и по-скъпи. Полезно е да отбележим, че буферираната DDR2 памет типично работи при много високи температури, или казано на лаишки език – паметта грее много. Под натоварване тя спокойно може да надхвърли 80-90 градуса, а в свободен режим – 50 и повече градуса. Това налага осигуряване на много добро охлаждане на системите. Ако купуване работна станция втора употреба, каквито доставяме и ние, в днешно време е по-добре да избягвате машините със старата DDR2, макар те да са много евтини. Следващото поколение DDR3 буферирана памет е значително по-хладна и няма този проблем.

Обикновена RAM и буфериран RAM модул с ECC

Стандартен небуфериран модул (горе),  сравнен с буфериран / регистриран модул с ЕСС (долу).

Поради предназначението си, практически всички буферирани памети са също така ЕСС памети. Това е направено с оглед максимална безопасност на данните, въпреки че паритетът и ЕСС забавят процеса на работа. Модулите за памет ЕСС използват същите типове памети, използвани от стандартните модули, но ползват повече чипове и може да имат различен вътрешен дизайн. ЕСС модулите са с допълнителен бит за всяка група от осем бита данни.

Небуферираната памет се използва от повечето модули за настолни компютри. Някои компютри или работни станции използват регистрирана / буферирана тип памет. Блокираните / регистрирани модули памет съдържат регистър чип, позволяващ на системата да остане стабилна с инсталирани големи количества памет. Регистрационният чип действа като буфер, което води до леко забавяне достъпа до паметта. Буферираните (регистрирани) модули памет могат да бъдат изградени със или без поддръжка на ECC. Въпреки това, повечето буферирани модули памет се използват от сървъри и включват поддръжка на ECC.

RAM за компютри и лаптопи втора употреба

Да обърнем малко внимание на DDR RAM паметите от различните поколения, като по-подробно ще се спрем на по-съвременните.

RAM памети за компютри - стандарти, скорости, напрежение

SD RAM и първите DDR RAM ще ги прескочим като твърде стари (а още по-старите EDO RAM дори няма да ги засягаме в тази статия). Все пак, машините с първо поколение DDR се произвеждаха преди повече от 15 години.

DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2 SDRAM) се среща при по-остарелите компютри втора употреба, като технически DDR2 е еволюционно надстройване на по-старата DDR SDRAM. DDR2 има способността да управлява външната информационна шина два пъти по-бързо от DDR RAM, благодарение на подобрения сигнал на шината. Буферът за предварително изтегляне на DDR2 e 4 битов, което е двойно повече от DDR RAM. DDR2 е със същата вътрешна тактова честота (133 ~ 200MHz), както при DDR RAM, с тази разлика, че скоростта на предаване при DDR2 може да достигне 533 ~ 800 MB/s с подобрената I/O шина. Такива са DDR2 533 и DDR2 800 типове памети. Това е типичната памет при 2-ядрените AMD Athlon и повечето Intel Core 2 Duo / Core 2 Quad системи. Такива са процесорите до C2Duo Серия 7ххх и някои машини с C2Duo 8xxx, както и C2Quad Q6600, например. Това бяха прекрасни за времето си процесори, но дори като компютри втора употреба те бяха актуални в периода 2008-2012 г. и малко след това. Еволюционно тези машини бяха изместени със следващото поколение – първо междинните високи серии Core 2 Duo с DDR3 памет, а след това Intel Core i платформата (да, това включва известните Core i3, i5, i7, също и Pentium G и Celeron), които винаги ползват DDR3 от 1-во до 6-то поколение процесори.

При съвременните компютри са масови вече подобрените DDR3 модули. Накратко, те са по-бързи и се загряват по-малко при работа.

При DDR3 SDRAM потреблението на енергия и загряването намалява с до 40 %, в сравнение с предходния модул DDR2 – това особено силно се проявява при ECC буферирана памет, както обяснихме по-назад в статията. Компютърната памет DDR3 e по-надеждна, тъй като има по-голям капацитет на паметта, по-ниска консумация на енергия, намалени работни течения и напрежение (1,5V). DD3 e с по-високи стандартни тактови честоти, до 800 MHz. Скоростта на предаване на DDR3 e 800 ~ 1600 MT/s. Буферната ширина е 8 бита, два пъти повече от DDR2 и 4 пъти повече от DDR. Както при предходните два модула, DDR3 има по-голяма латентност. Типични стойности на латентност за главна памет на DDR3 памет са CL7 или CL9. Независимо че DDR3 SDRAM споделя същият брой пинове като DDR2 SDRAM (240), всички останали аспекти като оформление и шифроване са различни и предотвратяват обратната съвместимост.

DDR3 памет може да се определи чрез ефективната скорост на паметта на чиповете памет на модула, а именно скоростта на паметта на часовника х4 или скоростта на таймера на I/O шина х2. Пример за това са DDR3-1333 (333MHz памет часовник х4 или 666MHz I/O шина часовник х2) = 1333MHz, или чрез модул пропускателна способност (DDR3-1333 се използва в PC3-10600 модули, които са с производителност на повече от 10,600 Mbps или 10,6 Gbps. В случая PC3- показва, че модулът използва памет DDR3. Други общи скорости за модулите DDR3 SDRAM включват PC3-8500 (DDR3-1066 пропускателна способност 8500Mbps), PC3-12800 (DDR3-1600); и PC3-17000 (DDR3-2133).

В допълнение, DDR3 добавя две функции като ASR (Automatic Self-Refresh) и SRT (Self-Refresh Temperature). Тези функции могат да контролират паметта на скоростта на опресняване според температурните колебания.

DDR, DDR2 и DDR3 се прилагат вече само в компютри втора употреба, DDR4 се ползва в нови компютри

Отгоре надолу DDR, DDR2, DDR3 и DDR4 DIMM модули памет за настолни компютри.

DDR4 SDRAM е четвърто поколение DDR памет, осигурявайки още по-ниско работно напрежение (1,2V) и по-високи тактови честоти, до 1600MHz. Компютърната памет DDR4 поддържа плътност до 16 GB на чип при обикновените памети за потребителски компютри. Скоростта на предаване на DDR4 e 2133 ~ 3200 MT/s. DDR4 добавя четири нови технологии за банкови групи. Всяка банкова група има характеристиката на единична операция. DDR4 може да обработва 4 данни в рамките на часовников цикъл, което очевидно я прави по-ефективна от DDR3, но използва същия 8-битов prefetch като предшественика си. Скоростта на обмен на данните варира от 1600 Mbps до 3200 Mbps, в сравнение с 800 ~2133 Mbps за DDR3.

DDR4 SDRAM използва конфигурация с 288 пина, което предотвратява обратната съвместимост. За да се подобри надеждността на паметта, DDR4 добавя някои функции като DBI (Data Bus Inversion), CRC (Cyclic Redundancy Check) и CA паритет, вместо да изисква контролерът на паметта да поддържа проверка на грешки (ЕСС) с паритет на паметта както при предходните модули. Тези функции могат да подобрят целостта на сигнала на DDR4 паметта и да подобрят стабилността на предаването / достъпа до данните.

Сравнения на някои видове RAM памети:

RAM стандарт

Pins (DIMM - за настолни компютри)

Pins (So-DIMM - за лаптопи)

Често срещани типове и скорости

Характеристика

DDR SDRAM

184

200

PC3200 = 400 MHz / 3200 Mbps

Двойно по-бързо прехвърляне на цикъл в сравнение с редовния SDRAM.

DDR2 SDRAM

240

200

DDR2-800 (PC2-6400) = 800 MHz / 6400 Mbps

Скоростта на външната информационна шина (I/O bus clock) е 2x по-бърза от DDR SDRAM.

DDR3 SDRAM

240

204

DDR3-1333 (PC3-10600) = 1333 MHz / 10,600 Mbps

Скоростта е 2х по-бърза от DDR2 SDRAM (4x по-бърза от DDR SDRAM).

DDR4 SDRAM

288

260

DDR4-2400 (PC4-19200) = 2400 MHz / 19200 Mbps

Скоростта е 2x по-бърза от DDR3 SDRAM (8x по-бърза от DDR SDRAM).

Има два начина, по които могат да бъдат обозначени

скоростите на паметта

Първият е от типа памет и неговия часовник, като DDR3 1333MHz. Другият метод е чрез изброяване на типа заедно с честотната лента. В този случай една и съща DDR3 1333 MHz памет ще бъде посочена като памет PC3-10600.

Нека изведем в отделна таблица всичките най-популярни скорости и изписването им на чиповете. Таблицата не е пълна и не включва по-екзотичните и рядко срещани видове памет, но покрива всичко, което реално можете да очаквате да срещнете. Това включва всички типични памети както за нови, така и за маркови компютри и лаптопи втора употреба, работни станции и др.:

Тип

Скорост на обменн на данните,
MB/s

Изписване

     

DDR

200

PC-1600

DDR

266

PC-2100

DDR

333

PC-2700

DDR

400

PC-3200

     

DDR2

533

PC-4200

DDR2

667

PC-5300

DDR2

800

PC-6400

     

DDR3

1066

PC-8500

DDR3

1333

PC-10600

DDR3

1600

PC-12800

     

DDR4

2400

PC-19200

DDR4

2666

PC-21333

DDR4

2933

PC-23466

DDR4

3200

PC-25600

Лаптопите обикновено имат два слота за модули памет, в сравнение с четири или повече в настолните системи. Това означава, че те са по-ограничени в размера на паметта, която може да бъде инсталирана. Със сегашните технологии за модули с памет за DDR3, това ограничение обикновено е 16 GB RAM в повечето лаптопи. Точните възможнисти и ограничения ще разгледаме след малко.

Всяко ново поколение RAM памет идва на пазара с актуализирани стандарти, позволяващи по-бърз достъп до данните, съхранени в паметта. Всяка последователна версия на DDR увеличава капацитета на шината за памет и скоростта на RAM модула, което повишава производителността. Но най-важното е, че стандартите не са съвместими с предходни или новите подобрени DDR SDRAM памети. Ако вашият лаптоп или дънна платка на настолен компютър е създадена за модули с памет DDR3, той може да се използва само с този DDR3, а не DDR2 или DDR4. Физическите слотове за различните стандарти дори не съвпадат, така че не е възможно да инсталирате погрешен DDR стандарт.

RAM в бизнес компютър втора употреба

Колко памет поддържа компютърът или лаптопът ми?

Това е един от най-често срещаните въпроси. Тъй като тази статия стана твърде дълга, обемът памет във всяка машина ще го поместим в отделна статия, която можете да прочетете тук. Но като най-приблизителна ориентация можете да пресметнете следното:

  • Типични лаптопи – 2 слота за памет
  • Лаптопи клас мобилна работна станция – 4 слота за RAM памет
  • Настолни компютри с мини кутии (ултракомпактни) – 2 слота за памет
  • Обикновени настолни компютри – 4 слота за RAM
  • Работни станции – от 4 RAM слота (входно ниво раб. станции) до 6 или 8 слота на процесор, съответно за 2-процесорните станции общо 12 или 16 слота за RAM
  • Сървъри – десетки слотове, в чисто нов сървър (най-ново поколение) от висок клас може да вместите 2 и повече терабайта RAM.

Печат   Е-мейл