Fast jedes rechenfähige Gerät benötigt RAM. Werfen Sie einen Blick auf Ihr Lieblingsgerät (z. B. Smartphones, Tablets, Desktops, Laptops, Grafikrechner, HD-Fernseher, Handheld-Spielesysteme usw.) und Sie sollten einige Informationen über den Arbeitsspeicher finden. Obwohl jeder Arbeitsspeicher im Grunde denselben Zweck erfüllt, gibt es heute ein paar unterschiedliche Typen, die üblicherweise verwendet werden:
- Statischer RAM (SRAM)
- Dynamischer RAM (DRAM)
- Synchroner dynamischer RAM (SDRAM)
- Synchroner dynamischer RAM mit einfacher Datenrate (SDR SDRAM)
- Synchroner dynamischer RAM mit doppelter Datenrate (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- Synchroner dynamischer RAM mit doppelter Datenrate für Grafiken (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Flash-Speicher
RAM gibt Computern den virtuellen Raum, den sie benötigen, um Informationen zu verwalten und Probleme sofort zu lösen. Nazarethman / Getty Images
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Was ist RAM?
RAM steht für Random Access Memory und gibt Computern den virtuellen Raum, den sie benötigen, um Informationen zu verwalten und Probleme sofort zu lösen. Sie können es sich als wiederverwendbares Rubbelpapier vorstellen, auf das Sie mit einem Bleistift Notizen, Zahlen oder Zeichnungen schreiben. Wenn Ihnen der Platz auf dem Papier ausgeht, können Sie mehr schaffen, indem Sie das löschen, was Sie nicht mehr benötigen. RAM verhält sich ähnlich, wenn es mehr Platz benötigt, um temporäre Informationen zu verarbeiten (z. B. zum Ausführen von Software/Programmen). Mit größeren Papierstücken können Sie mehr (und größere) Ideen auf einmal kritzeln, bevor Sie sie löschen müssen. Mehr RAM im Computer hat einen ähnlichen Effekt.
RAM gibt es in verschiedenen Formen (d. h. in der Art und Weise, wie es physisch mit Computersystemen verbunden ist oder mit ihnen kommuniziert), Kapazitäten (gemessen in MB oder GB ), Geschwindigkeiten (gemessen in MHz oder GHz) und Architekturen. Diese und weitere Aspekte sind bei der Aufrüstung von Systemen mit RAM zu berücksichtigen, da Computersysteme (z. B. Hardware, Motherboards) strenge Kompatibilitätsrichtlinien einhalten müssen. Zum Beispiel:
- Es ist unwahrscheinlich, dass Computer der älteren Generation die neuere RAM-Technologie unterstützen
- Laptop-Speicher passt nicht in Desktops (und umgekehrt)
- RAM ist nicht immer abwärtskompatibel
- Ein System kann im Allgemeinen nicht verschiedene RAM-Typen/-Generationen miteinander kombinieren
Statischer RAM (SRAM)
- CPU-Cache (z. B. L1, L2, L3)
- Festplattenpuffer/Cache
- Digital-Analog-Wandler (DACs) eingeschaltet Grafikkarten
- Systemspeicher
- Videografikspeicher
- DDR SDRAM ist im Wesentlichen die Weiterentwicklung von SDR SDRAM der zweiten Generation
- DDR2 SDRAM ist das evolutionäre Upgrade auf DDR SDRAM. Obwohl es immer noch die doppelte Datenrate hat (Verarbeitung von zwei Lese- und zwei Schreibbefehlen pro Taktzyklus), ist DDR2-SDRAM schneller, da es mit höheren Taktraten laufen kann. Standardmäßige (nicht übertaktete) DDR-Speichermodule erreichen eine Höchstgeschwindigkeit von 200 MHz, wohingegen Standard-DDR2-Speichermodule eine Höchstgeschwindigkeit von 533 MHz erreichen. DDR2-SDRAM läuft mit einer niedrigeren Spannung (1,8 V) und mehr Pins (240), was eine Abwärtskompatibilität verhindert.
- DDR3-SDRAM verbessert die Leistung gegenüber DDR2-SDRAM durch fortschrittliche Signalverarbeitung (Zuverlässigkeit), größere Speicherkapazität, geringeren Stromverbrauch (1,5 V) und höhere Standardtaktraten (bis zu 800 MHz). Obwohl DDR3-SDRAM die gleiche Anzahl an Pins wie DDR2-SDRAM (240) hat, verhindern alle anderen Aspekte eine Abwärtskompatibilität.
- DDR4-SDRAM verbessert die Leistung gegenüber DDR3-SDRAM durch fortschrittlichere Signalverarbeitung (Zuverlässigkeit), noch größere Speicherkapazität, noch geringeren Stromverbrauch (1,2 V) und höhere Standardtaktraten (bis zu 1600 MHz). DDR4 SDRAM verwendet eine 288-Pin-Konfiguration, was auch die Abwärtskompatibilität verhindert.
- Ähnlich wie DDR-SDRAM verfügt auch GDDR-SDRAM über eine eigene Entwicklungslinie (die die Leistung verbessert und den Stromverbrauch senkt): GDDR2-SDRAM, GDDR3-SDRAM, GDDR4-SDRAM und GDDR5-SDRAM.
- USB-Sticks
- Drucker
- Tragbare Mediaplayer
- Speicherkarten
- Kleine Elektronik/Spielzeug
SRAM ist einer der beiden grundlegenden Speichertypen (der andere ist DRAM).ein konstanter Kraftflussum zu funktionieren. Aufgrund der kontinuierlichen Stromversorgung muss der SRAM nicht „aufgefrischt“ werden, um sich die gespeicherten Daten zu merken. Aus diesem Grund wird SRAM als „statisch“ bezeichnet – es sind keine Änderungen oder Maßnahmen (z. B. Aktualisierung) erforderlich, um die Daten intakt zu halten. SRAM ist jedoch ein flüchtiger Speicher, was bedeutet, dass alle gespeicherten Daten verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird.
Die Vorteile der Verwendung von SRAM (im Vergleich zu DRAM) sind ein geringerer Stromverbrauch und schnellere Zugriffsgeschwindigkeiten. Die Nachteile der Verwendung von SRAM (im Vergleich zu DRAM) sind geringere Speicherkapazitäten und höhere Herstellungskosten. Aufgrund dieser Eigenschaften wird SRAM typischerweise verwendet in:
Dynamischer RAM (DRAM)
DRAM ist einer der beiden grundlegenden Speichertypen (der andere ist SRAM).eine periodische „Auffrischung“ der Leistungum zu funktionieren. Die Kondensatoren, die Daten im DRAM speichern, entladen nach und nach Energie; Keine Energie bedeutet, dass die Daten verloren gehen. Aus diesem Grund wird DRAM als „dynamisch“ bezeichnet – ständige Änderungen oder Maßnahmen (z. B. Aktualisierung) sind erforderlich, um die Daten intakt zu halten. DRAM ist außerdem ein flüchtiger Speicher, was bedeutet, dass alle gespeicherten Daten verloren gehen, sobald die Stromversorgung unterbrochen wird.
Die Vorteile der Verwendung von DRAM (im Vergleich zu SRAM) sind geringere Herstellungskosten und größere Speicherkapazitäten. Die Nachteile der Verwendung von DRAM (im Vergleich zu SRAM) sind langsamere Zugriffsgeschwindigkeiten und ein höherer Stromverbrauch. Aufgrund dieser Eigenschaften wird DRAM typischerweise verwendet in:
In den 1990ern,Erweiterter dynamischer Datenausgangs-RAM(EDO DRAM) wurde entwickelt, gefolgt von seiner Weiterentwicklung,Burst-EDO-RAM(BEDO DRAM). Diese Speichertypen waren aufgrund ihrer höheren Leistung/Effizienz bei geringeren Kosten attraktiv. Allerdings wurde die Technologie durch die Entwicklung von SDRAM obsolet.
Synchroner dynamischer RAM (SDRAM)
SDRAM ist eine DRAM-Klassifizierung, die synchron mit dem CPU-Takt arbeitet, was bedeutet, dass sie auf das Taktsignal wartet, bevor sie auf Dateneingaben (z. B. Benutzeroberfläche) reagiert. Im Gegensatz dazu ist DRAM asynchron, das heißt, es reagiert sofort auf Dateneingaben. Der Vorteil des synchronen Betriebs besteht jedoch darin, dass eine CPU überlappende Anweisungen parallel verarbeiten kann, was auch als „Pipelining“ bezeichnet wird – die Fähigkeit, eine neue Anweisung zu empfangen (zu lesen), bevor die vorherige Anweisung vollständig aufgelöst (geschrieben) wurde.
Obwohl Pipelining keinen Einfluss auf die Zeit hat, die zum Verarbeiten von Anweisungen benötigt wird, ermöglicht es die gleichzeitige Ausführung mehrerer Anweisungen. Ein Lesevorgang wird verarbeitetUndEin Schreibbefehl pro Taktzyklus führt zu insgesamt höheren CPU-Übertragungs-/Leistungsraten. SDRAM unterstützt Pipelining aufgrund der Art und Weise, wie sein Speicher in separate Bänke unterteilt ist, was zu seiner weit verbreiteten Bevorzugung gegenüber einfachem DRAM führte.
Synchroner dynamischer RAM mit einfacher Datenrate (SDR SDRAM)SDR SDRAM ist der erweiterte Begriff für SDRAM – die beiden Typen sind ein und dasselbe, werden aber am häufigsten nur als SDRAM bezeichnet. Die „Single Data Rate“ gibt an, wie der Speicher pro Taktzyklus einen Lese- und einen Schreibbefehl verarbeitet. Diese Kennzeichnung hilft, Vergleiche zwischen SDR-SDRAM und DDR-SDRAM zu verdeutlichen:
DDR SDRAM arbeitet wie SDR SDRAM, nur doppelt so schnell. DDR SDRAM ist verarbeitungsfähigzwei Lese- und zwei Schreibanweisungenpro Taktzyklus (daher das „Doppelte“). Obwohl die Funktion ähnlich ist, weist DDR-SDRAM physische Unterschiede (184 Pins und eine einzelne Kerbe am Stecker) gegenüber SDR-SDRAM (168 Pins und zwei Kerben am Stecker) auf. DDR SDRAM arbeitet auch mit einer niedrigeren Standardspannung (2,5 V statt 3,3 V), wodurch eine Abwärtskompatibilität mit SDR SDRAM verhindert wird.
GDDR-SDRAM ist ein Typ von DDR-SDRAM, der speziell für die Wiedergabe von Videografiken entwickelt wurde, typischerweise in Verbindung mit einer dedizierten GPU (Grafikverarbeitungseinheit) auf einer Grafikkarte. Es ist bekannt, dass moderne PC-Spiele mit unglaublich realistischen High-Definition-Umgebungen neue Maßstäbe setzen und oft umfangreiche Systemspezifikationen und die beste Grafikkarten-Hardware erfordern, um gespielt zu werden (insbesondere bei Verwendung hochauflösender 720p- oder 1080p-Displays).
Obwohl GDDR-SDRAM sehr ähnliche Eigenschaften wie DDR-SDRAM aufweist, ist es nicht genau dasselbe. Es gibt deutliche Unterschiede in der Funktionsweise von GDDR-SDRAM, insbesondere hinsichtlich der Bevorzugung der Bandbreite gegenüber der Latenz. Von GDDR-SDRAM wird erwartet, dass es riesige Datenmengen (Bandbreite) verarbeitet, jedoch nicht unbedingt mit der höchsten Geschwindigkeit (Latenz); Stellen Sie sich eine 16-spurige Autobahn mit einer Geschwindigkeit von 55 Meilen pro Stunde vor. Im Vergleich dazu wird erwartet, dass DDR-SDRAM eine geringe Latenzzeit aufweist, um sofort auf die CPU zu reagieren. Stellen Sie sich eine zweispurige Autobahn mit einer Geschwindigkeit von 85 Meilen pro Stunde vor.
Flash-Speicher
Flash-Speicher ist eine Art vonnicht flüchtigSpeichermedium, das alle Daten auch nach einer Stromunterbrechung behält. Trotz des Namens ähnelt Flash-Speicher in Form und Funktionsweise (d. h. Speicherung und Datenübertragung) eher Solid-State-Laufwerken als die oben genannten RAM-Typen. Flash-Speicher wird am häufigsten verwendet in:
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