RAM或随机存取存储器是任何现代计算机中极为重要的部分。计算机的CPU(中央处理单元)需要数据和指令才能执行工作。该信息必须存储在某个地方。 “某处”称为计算机内存。
RAM存储器的类型多种多样,每种都有各自的优缺点。 CPU内置有非常少量的内存,称为CPU“缓存”。该内存的速度非常快,实际上是CPU本身的一部分。但是,它非常昂贵,因此不能用作计算机的主内存。
这就是RAM发挥作用的地方。 RAM以连接到内存总线的硅计算机芯片的形式出现。实际上,CPU本身上的高速缓存存储器也是RAM的一种形式,但是通常使用该术语时,它是指位于CPU外部的这些存储芯片。
内存总线就是一组专用的电路,用于在CPU和RAM本身之间移动信息。操作系统将信息从速度较慢的机械或固态硬盘 转移到系统中,以准备满足CPU的需求。例如,当视频游戏正在“加载”时,数据正在从硬盘驱动器移至RAM。
类推,将RAM视为桌面顶部,将抽屉视为硬盘驱动器,您自己充当CPU。处理桌面上的物品既快速又容易,但是只有这么多的空间。这意味着您需要根据需要在桌面和抽屉之间移动物品。
当今使用的计算机,智能手机,游戏机和其他所有类型的计算设备都有某种类型的RAM 。我们将逐一详细介绍它的工作原理和用途。具体来说,我们将介绍以下类型的RAM:
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如果这听起来像是胡言乱语,请不要担心。
SRAM –静态随机存取存储器
SRAM是两种主要类型的RAM之一,它的特殊之处在于SRAM不需要“刷新”即可保留信息。它正在存储中。只要有电流流过电路,信息就可以保持原样。
SRAM是由许多晶体管(4-6)构成的,由于其特性,其速度非常快。但是,它相对复杂且昂贵,这就是为什么您会在作为超高速缓存内存投入使用的CPU中找到它的原因。
也有少量的SRAM高速缓存,它们需要快速移动数据但可能会成为瓶颈。硬盘缓冲区是此用例的一个很好的例子。无论设备在何处需要更多数据,都可能会有一些SRAM有助于平滑传输。
DRAM –动态随机存取存储器
DRAM是other的常见类型RAM设计。 DRAM存储器使用晶体管和电容器构建。除非刷新每个存储单元,否则它将丢失其内容。这就是为什么它被称为“动态”而不是“静态”的原因。
DRAM比SRAM慢得多,但仍比诸如硬盘之类的辅助存储设备快得多。它也比SRAM便宜得多,并且对于计算机来说,通常具有多个千兆字节的DRAM作为主要RAM解决方案。
SDRAM –同步动态随机存取存储器
有些人似乎认为SDRAM是SRAM和DRAM的混合体,但事实并非如此!这是已同步到CPU时钟的DRAM。
DRAM模块将在响应数据输入请求之前等待CPU。由于其同步特性以及如何将SDRAM存储器配置为存储体,CPU可以同时完成多条指令,从而大大提高了整体性能。
SDRAM是当今大多数计算机中使用的主要RAM类型的基本形式。也称为SDR SDRAM或单数据速率同步动态随机存取存储器。尽管它基本上与当今计算机中使用的内存类型相同,但它的原始SDR形式已经过时了,已替换为列表中的下一种RAM。
双数据速率同步动态随机存取存储器
DDR2,DDR3和当今的DDR4在第一代DDR上取得了指数级的进步。这些内存模块的性能以每秒兆传输或“ MT / S”衡量。一兆传输实质上等于一百万个时钟周期。最快的第一代DDR芯片可以执行400 MT / s的速度。 DDR4可以达到3200MT / s!
GDDR SDRAM –图形双倍数据速率随机存取存储器
GDDR当前位于第六代,并且几乎完全连接到GPU(图形处理单元) )在视频卡或游戏机 上。 GDDR与常规DDR有关,但设计用于图形用例。强调大量带宽,同时较少关注低延迟。
换句话说,此内存的响应速度不如常规SDRAM,但它可以在响应时立即移动更多信息。对于需要流传输大量GB的纹理数据以渲染场景的图形应用程序来说,这是完美的选择,而少量的延迟却没有任何实际意义。
尽管如此,GDDR仍可以正常使用系统RAM。例如,PlayStation 4有一个GDDR内存池,开发人员可以按照自己喜欢的方式进行拆分,并根据需要向CPU和GPU分配部分。
HBM –高带宽内存
GDDR有竞争对手以HBM记忆 的形式出现在AMD生产的有限数量的图形卡中。当前最新版本是HBM 2,但不确定它将取代GDDR还是失效。
内存性能最重要的部分是在给定数量的内存中可以移动的数据总量。时间。一种方法是使内存非常快。改善总带宽的另一种方法是使“管道”数据通过更宽的范围。
HBM内存的原始时钟频率低于GDDR,但使用独特的3D堆栈芯片设计,为数据提供了非常广泛的物理路径,并为信号传播提供了更短的距离。最终结果是一种内存解决方案,其总带宽与GDDR相比,但延迟更短。
HBM的问题是制造复杂,并且由于其物理设计,尚无法实现与GDDR无关的各种容量。如果最终解决了这些问题,它可以取代GDDR,但不能保证会发生这种情况。
感谢内存!
很明显,RAM是任何计算机的重要组成部分,一旦出现问题,可能会很难找出问题所在。
毕竟,在这里或那里的流氓行为可能会使您的系统微妙地不稳定,或者可能会导致看似随机的崩溃。这就是为什么在遇到莫名其妙的稳定性问题时应始终测试坏的RAM内存 的原因。
有一天,我们可能会超越RAM,但在可预见的将来,它将成为计算性能难题的重要组成部分,因此我们不妨了解一下。