זיכרון ראם - כל מה שצריך לדעת [מידע טכני]

זיכרון RAM הוא אחד המרכיבים העיקריים של המחשב האישי שלנו יחד עם המעבד ולוח האם, שניהם מוסברים היטב על ידינו במאמרים המתאימים להם. הפעם נעשה את אותו הדבר עם מודולי זיכרון ה- RAM, זה לא רק לגבי ה- GB שאנחנו רוצים, אלא גם באיזו מהירות תומכת הלוח, שהם תואמים יותר או שהם המאפיינים העיקריים שעלינו לדעת. נראה את כל זה במאמר הבא, אז בואו נתחיל!

בסיום, נשאיר לכם מדריך עם זיכרונות ה- RAM המומלצים ביותר בתרחיש הנוכחי כדי לא להפוך את המאמר ליותר מדי.

מדד התוכן

מה הפונקציה של זיכרון RAM במחשב אישי?

ה- RAM (זיכרון גישה אקראית) הוא האחסון בו נטענים כל ההוראות והמשימות המרכיבות את התוכניות ואשר ישמשו את המעבד. זהו אחסון בגישה אקראית מכיוון שאפשר לקרוא או לכתוב נתונים בכל מקום זיכרון זמין, בסדר שהמערכת קובעת מראש. זיכרון RAM לוקח מידע ישירות מהאחסון הראשי, מכוננים קשיחים, שהם הרבה יותר איטיים ממנו, ובכך נמנע מצוואר בקבוק בהעברת נתונים למעבד.

זיכרון ה- RAM הנוכחי הוא מסוג DRAM או RAM דינאמי מכיוון שהוא זקוק לאות מתח כך שהנתונים המאוחסנים בו לא ייעלמו. כשאנחנו מכבים את המחשב ואין כוח, כל מה שמאוחסן בו יימחק. הזיכרונות הללו הם הזולים ביותר להכנה על ידי אחסון מידע אחד לכל טרנזיסטור וקבל (תא).

יש סוג אחר של זיכרון, SRAM או RAM סטטי שאינו זקוק לרענון, מכיוון שקטע המידע נשאר מאוחסן גם ללא חשמל. זה יקר יותר לייצור ודורש יותר מקום, כך שהם קטנים יותר, למשל, מטמון ה- CPU. וריאנט סטטי נוסף הוא זיכרונות ה- SSD, למרות שהם משתמשים בשערי NAND, זולים יותר אך איטיים בהרבה מה- SRAM של המטמון.

סקירה קצרה של ההיסטוריה

אנו ניתן סקירה קצרה מאוד של התפתחות זיכרון RAM עד שנגיע לדור הנוכחי של DDR או Rate Data Rate.

זיכרון זיכרון RAM מגנטי

הכל מתחיל בסביבות שנת 1949, עם זיכרונות שהשתמשו בליבה מגנטית לאחסון כל ביט. הליבה הזו הייתה לא יותר מכמה טורואידים מילימטרים בודדים, אלא ענקית בהשוואה למעגלים משולבים, כך שהם היו בעלי מעט מאוד יכולת. בשנת 1969, כאשר החלו להשתמש במוליכים למחצה מבוססי סיליקון (טרנזיסטורים), אינטל יצרה זיכרון RAM של 1024 בתים שהיה הראשון ששווק. החל משנת 1973 הטכנולוגיה התקדמה וכך קיבולת הזיכרונות, והופכת את ההכרח להשתמש בחריצי הרחבה להתקנה מודולרית של SIPP ומאוחר יותר זיכרונות SIMM.

הזיכרונות הבאים היו ה- FPM-RAM (RAM במהירות מצב מצב) בשנת 1990 ועבור אינטל 486 הראשון עם מהירויות של 66 מגהרץ במהירות של כ- 60 ננו"ס. העיצוב שלה כלל היכולת לשלוח כתובת יחידה ובתמורה לקבל כמה מאלה ברציפות.

RAM של BEDO

אחריהם הופיעו EDO-RAM (RAM פלט נתונים מורחב) ו- BEDO-RAM (Burst Extended…). הראשונים היו מסוגלים לקבל ולשלוח נתוני נתונים, ובכך הגיעו ל 320 מגהבייט לשניות שמשמשים את Pentium MMX ו- AMD K6. אלה האחרונים הצליחו לגשת למיקומי זיכרון שונים בכדי לשלוח פרצי נתונים (Burt) בכל מחזור שעון למעבד, למרות שהם מעולם לא סוחרו.

כך הגענו לעידן של זיכרונות SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), שהם זיכרונות המסונכרנים עם שעון פנימי לקריאה וכתיבה של נתונים. הם הגיעו ל 1200 מגה הרץ עם הרמבוס המפורסם (RD-RAM). אחריהם נראה SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) שהוא קודמי DDR הנוכחי. זיכרונות אלה היו מחוברים ישירות לשעון המערכת כך שבכל מחזור שעון הם הצליחו לקרוא ולכתוב נתונים אחד בכל פעם.

אבולוציה ל- DDR

קצב נתונים DDR או כפול נתונים הוא הטכנולוגיה הנוכחית של זיכרון זיכרון RAM, והיא מתרחשת בארבעה דורות בהתאם למהירותה וההתמצאות שלה. יחד איתם החל להשתמש במצבר ה- DIMM, שלא היה בו אחת, אלא שתי פעולות נתונים סימולטניות באותו מחזור שעון, ובכך הכפיל את הביצועים.

DDR

גרסאות ה- DDR הראשונות הגיעו למתן מהירויות העברה מ- 200 מגה הרץ ל -400 מגה הרץ, הן השתמשו בהקפאה של DIMM של 182 אנשי קשר ב -2.5 V. חשוב להבדיל היטב בין תדר האוטובוס לתדר ההעברה (קלט / פלט), שכן כאשר עובדים עם שני נתונים בו זמנית, תדר ההעברה הוא כפול מתדר האוטובוס. לדוגמא: ל- DDR-400 יש אוטובוס של 200 מגה הרץ והעברת 400 מגה הרץ.

DDR2, DDR3 ו- DDR4

עם DDR2, הקטעים שהועברו בכל פעולה הוכפחו מ -2 ל -4 בו זמנית, כך שתדר ההעברה הוכפל גם כן. במעטפת DIMM היו לו 240 אנשי קשר ב 1.8V. ה- DDR-1200 היו המהירים ביותר, עם תדר שעון של 300 מגהרץ, תדר אוטובוס של 600 מגה הרץ, ומהירות העברה של 1200 מגה הרץ.

הדור השלישי והרביעי היו שיפורים לעומת הקודם, עם פחות מתח ותדר גבוה ככל שגודל הטרנזיסטורים פוחת. על ידי הגדלת התדר, גם ההשהיה מוגברת, אם כי היו זיכרונות מהירים יותר. DDR3s שמרו על DIMM עם 240 פינים במהירות של 1.5 וולט , אם כי לא תואם ל- DDR2, ואילו DDR4s עלו ל 288 פינים במהירות של 1.35V והגיעו כעת להעברה של 4800 או 5000 מגה הרץ.

בסעיפים הבאים נתמקד הרבה יותר טוב ב- DDR4 שמשתמשים כיום בציוד ושרתים צרכניים ביתיים.

סוגי ממשקי נפוצים והיכן למצוא אותם

יש לנו כבר מושג טוב לגבי זיכרונות ה- RAM שהסתובבו במחשבים לאורך ההיסטוריה, אז בואו נתמקד בזכרונות הנוכחיים ונראה אילו סוגים של אנקפסולציה אנו יכולים למצוא בציוד השונה.

כיום נעשה שימוש במעטפת מסוג DIMM (מודול זיכרון כפול בשורה), המורכבת משורה כפולה של סיכות קשר נחושת המודבקות ישירות לקצה הדו צדדי של לוח הזיכרון.

RAM DIMM (מחשבים שולחניים)

סוג זה של Encapsulation משמש תמיד על לוחות אם מכוונים לשולחן העבודה. לחבילה 288 אנשי קשר עבור DDR4 ו- 240 עבור DDR3. באזור המרכז, עקבי לצד אחד, יש לנו מת כדי להבטיח מיקום נכון של הזיכרון בחריץ האנכי הקיים בלוח. מתחי הפעולה נעים בין 1.2 וולט ל -1.45 וולט בתדרים מקסימליים.

זיכרון RAM SO-DIMM (ציוד נייד)

זו הגרסה הקומפקטית של המגע הכפול הקודם. בגרסאות הנוכחיות של DDR4 אנו מוצאים 260 אנשי קשר בחריצים הממוקמים אופקית במקום אנכית. מסיבה זו, משבצת מסוג זה משמשת מעל כולם למחשבים ניידים וגם בשרתים, עם זיכרונות DDR4L ו- DDR4U. זיכרונות אלה עובדים בדרך כלל על 1.2 וולט כדי לשפר את הצריכה בהשוואה למחשבים שולחניים.

זיכרון זיכרון RAM עם הלחמה

תעשייה ישירה

מצד שני, יש לנו את שבבי הזיכרון שנמצאים על הלחמה ישירה, שיטה הדומה לשקעי BGA של מעבדי מחשב נייד. שיטה זו משמשת בציוד קטן במיוחד כמו HTPC או טלפונים חכמים עם זיכרונות מסוג LPDDR4 עם צריכת 1.1 וולט בלבד ותדרים של 2133 מגהרץ

זה קורה גם במקרה של זיכרון RAM, שמשתמש כיום בשבבי GDDR5 ו- GDDR6, המהיר יותר מה- DDR4 וכי הם מולחמים ישירות ל- PCB.

סוגים של זיכרון זיכרון RAM ומארזים שקיימים כיום

מאפיינים טכניים שעלינו לדעת על זיכרון RAM

לאחר שנראה כיצד ואיפה הוא מחובר, בואו נראה את המאפיינים העיקריים שיש לקחת בחשבון RAM. כל הגורמים הללו יופיעו בגיליון הטכני של המודול שאנו קונים וישפיעו על ביצועיו.

אדריכלות

את הארכיטקטורה אנו יכולים לומר שזו הדרך בה הזיכרונות מתקשרים עם האלמנטים השונים אליהם הם קשורים, כמובן ה- CPU. כרגע יש לנו ארכיטקטורת DDR בגרסה 4, המסוגלת לכתוב ולקרוא ארבעה תאי מידע בשתי פעולות סימולטניות בכל מחזור שעון.

בעל טרנזיסטורים וקבלים קטנים יותר מקל על העבודה במתחים נמוכים יותר ובמהירויות גבוהות יותר, עם חיסכון באנרגיה של עד 40% בהשוואה ל- DDR3. רוחב הפס שופר גם ב- 50% והגיע למהירויות של עד 5000 מגהרץ. במובן זה לא יהיו לנו ספקות, הזיכרון לקנות תמיד יהיה DDR4.

קיבולת

זהו הפינט שיש לו 1 TB RAM

לזיכרונות DDR4 אלה יש טרנזיסטורים קטנים יותר בתוך גדות הזיכרון, וכתוצאה מכך צפיפות תאים גבוהה יותר. באותו מודול נוכל להיות כרגע עד 32 GB. ככל שהקיבולת גדולה יותר, כך ניתן לטעון יותר תוכניות לזיכרון, עם פחות גישה לדיסק הקשיח.

המעבדים הנוכחיים של AMD וגם של אינטל תומכים במקסימום 128 ג'יגה-בתים המוגבלים על ידי קיבולת לוח האם וחריציו. למעשה יצרנים כמו G-Skill מתחילים לשווק ערכות 256 ג'יגה-בייט המחוברות לשמונה חריצי הרחבה עבור לוחות השרתים של הדור הבא והטווח הנלהב. בכל מקרה, 16 או 32 ג'יגה-בתים הם המגמה כיום למחשבים ביתיים ומשחקים.

מהירות

כאשר אנו מדברים על מהירות בזיכרונות הנוכחיים עלינו להבדיל בין שלושה מדדים שונים.

• תדר שעון: שיהיה בקצב הרענון של בנקי הזיכרון. תדר אוטובוס: נכון לעכשיו זה פי ארבע מתדר השעון, מכיוון ש- DDR4 עובדים עם 4 ביטים בכל מחזור שעון. מהירות זו באה לידי ביטוי בתוכניות כמו CPU-Z ב"תדר DRAM ". מהירות העברה: זו המהירות האפקטיבית שמגיעה לנתונים ועסקאות, שב- DDR תהיה כפולה עבור אוטובוס כפול. מדידה זו נותנת את השם למודולים, למשל PC4-2400 או PC4600.

והנה דוגמא: לזיכרון PC4-3600 יש מהירות שעון של 450 מגה הרץ, ואילו האוטובוס שלו עובד במהירות 1800 מגה הרץ והתוצאה היא מהירות של 3600 מגהרץ.

כשמדברים על מהירות ביתרונות לוח האם או זיכרון RAM, אנו מתייחסים תמיד למהירות ההעברה.

חביון

חביון הוא הזמן שלוקח ל- RAM לשרת בקשה שהועבד על ידי המעבד. ככל שתדירות גבוהה יותר, כך תהיה השהיה רבה יותר, אם כי המהירות תמיד תהפוך אותם למודולים מהירים יותר למרות שיהיה להם חביון גבוה יותר. הערכים נמדדים במחזורי שעון או שעונים.

חביונות מיוצגים בצורה XXX-XX. בוא נראה מה המשמעות של כל מספר עם דוגמא טיפוסית, 3600 מגהרץ DDR4 עם CL 17-17-17-36:

שדה	תיאור
השהיית CAS (CL)	אלה הם מחזורי השעון מכיוון שכתובת עמודה נשלחת לזיכרון ותחילת הנתונים המאוחסנים בה. זה הזמן שלוקח לקרוא את סיבית הזיכרון הראשונה של זיכרון RAM, כאשר השורה הנכונה כבר פתוחה.
עיכוב RAS ל- CAS (tRCD)	מספר מחזורי השעון הנדרש מאז פתיחת שורת זיכרון וגישה אל העמודות בתוכה. הזמן לקרוא את הקטע הראשון של הזיכרון ללא שורה פעילה הוא CL + TRCD.
זמן טעינה RAS (tRP)	מספר מחזורי השעון הנדרש מאז שליחת פקודה טעינה מראש ופתיחת השורה הבאה. הזמן לקרוא את הקטע הראשון של הזיכרון אם שורה אחרת פתוחה היא CL + TRCD + TRP
זמן פעיל בשורה (tRAS)	מספר מחזורי השעון הנדרשים בין פקודת טריגר שורה לשליחת פקודת הטעינה מראש. זה הזמן שלוקח לרענן פנימית שורה, חופפים ל- TRCD. במודולי SDRAM (זיכרון RAM דינאמי, הרגיל) ערך זה הוא פשוט CL + TRCD. אחרת, זה שווה בערך ל- (2 * CL) + TRCD.

ניתן לגעת ברשמים אלה ב- BIOS, אם כי לא רצוי לשנות את הגדרות היצרן מכיוון שתוקף השלמות של המודול והשבבים יושפע. במקרה של Ryzen, יש תוכנית די שימושית בשם מחשבון RAM שמספרת לנו את התצורה הטובה ביותר בהתאם למודול שיש לנו.

מתח

מתח הוא פשוט ערך המתח בו עובד מודול ה- RAM. כמו ברכיבים אלקטרוניים אחרים, ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך יהיה צורך במתח רב יותר בכדי להגיע לתדר.

מודול DDR4 בתדר בסיס (2133 מגה הרץ) פועל במהירות 1.2 וולט, אך אם אנו מגזים עם פרופילי JEDEC, נצטרך להעלות מתח זה לכ- 1.35-1.36 V.

ECC ו- Non-ECC

מונחים אלה מופיעים לעתים קרובות במפרטי זיכרון ה- RAM וגם בלוח האם. ECC (קוד תיקון שגיאות) היא מערכת של RAM יש לה מידע נוסף העובר בכדי לאתר שגיאות בין נתונים שהועברו מהזיכרון והמעבד.

ככל שהמהירות גבוהה יותר, מערכת רגישת לטעויות, ולשם כך ישנם זיכרונות ECC ו- Non-ECC. עם זאת, אנו תמיד משתמשים במחשבים שאינם ECC במחשבים הביתיים שלנו, כלומר ללא תיקון שגיאות. האחרים מיועדים למחשבים כמו שרתים וסביבות מקצועיות בהם ניתן לתקן פיסות ששונו מבלי לאבד נתונים בפעולה. רק מעבדי Intel ו- AMD Pro ומעבדי שרת תומכים בזיכרון ECC.

אוטובוס נתונים: Dual and Quad Channel

עבור מאפיין זה עדיף שנבצע קטע עצמאי, מכיוון שהוא פונקציה חשובה מאוד בזיכרונות הנוכחיים וזה משפיע מאוד על ביצועי הזיכרון. ראשית, בוא נראה מה הם האוטובוסים השונים שיש ל- RAM כדי לתקשר עם המעבד.

• אוטובוס נתונים: קו דרכו מסתובב תוכן ההוראות שיש לעבד במעבד. זה היום 64 סיביות. אוטובוס כתובת: בקשת הנתונים נעשית באמצעות כתובת זיכרון. יש אוטובוס ספציפי לבקשות אלה ולזהות היכן הנתונים מאוחסנים. אוטובוס בקרה: אוטובוס ספציפי המשמש את זיכרון ה- RAM, קריאה, כתיבה, שעון ואיפוס.

טכנולוגיית Dual Channel או Dual Channel מאפשרת גישה בו זמנית לשני מודולי זיכרון שונים. במקום להחזיק אוטובוס נתונים של 64 סיביות, הוא משוכפל ל 128 סיביות כך שתגיע הוראות נוספות למעבד. לבקרי הזיכרון המשולבים במעבד (גשר צפון) יש יכולת זו כל עוד המודולים מחוברים ל- DIMM באותו צבע בלוח. אחרת הם יעבדו באופן עצמאי.

על לוחות עם ערכת השבבים X399 של AMD וערכת השבבים X299 של אינטל, ניתן לעבוד עם עד ארבעה מודולים במקביל, כלומר Quad Channel, לייצר אוטובוס של 256 סיביות. לשם כך, זיכרונות אלה חייבים להיות במפרט שלהם יכולת זו.

הביצועים הם כה עדיפים, שאם אנו בוחרים שיהיה במחשב שלנו 16 ג'יגה-זיכרון RAM, עדיף לעשות זאת עם שני מודולים של 8 ג'יגה-בייט מאשר להחזיק מודול יחיד של 16 ג'יגה-בייט.

פרופילי Overklocking ו- JEDEC

זיכרון RAM, כמו כל רכיב אלקטרוני אחר, עלול להיות מוגזם. המשמעות היא הגדלת התדר שלה מעל המגבלות האפורי שקבע היצרן עצמו. אם כי נכון שהנוהג הזה מבוקר ומוגבל הרבה יותר למשתמש מאשר למשל כרטיסים גרפיים או מעבדים.

למעשה, חסימה יתר של זיכרון ה- RAM מתבצעת בצורה מבוקרת מאז היווצרותה ישירות על ידי היצרן באמצעות פרופילי תדרים אותם אנו יכולים לבחור מתוך ה- BIOS של המחשב שלנו. זה נקרא פרופילי JEDEC בהתאמה אישית. JEDEC הוא ארגון שקבע את המפרטים הבסיסיים שעל יצרני זיכרון RAM חייבים לעמוד בהם, הן מבחינת תדרים והן לאחור.

אז ברמת המשתמש מה שיש לנו הוא פונקציונליות המיושמת ב- BIOS של לוח האם המאפשרת לנו לבחור את פרופיל ההפעלה המרבי בו תומכים הלוח והזיכרונות. ככל שתדירות הפרופיל גדולה יותר, ההשהיה גבוהה יותר וכל זה נשמר בפרופיל כך שכאשר אנו בוחרים אותו, הוא ייתן לנו פעולה מושלמת ללא צורך במגע ידני בתדר או בזמנים. במקרה שלוח אינו תומך בפרופילים אלה, הוא יגדיר את התדר הבסיסי של ה- RAM, כלומר 2133 MHz ב- DDR4 או 1600 MHz ב- DDR3.

מצידו של אינטל יש לנו את הטכנולוגיה שנקראת XMP (פרופילי זיכרון קיצוני), שהיא המערכת שהזכרנו שהיא תמיד לוקחת את פרופיל הביצועים הגבוה ביותר של ה- RAM שהתקנו. ל- AMD קוראים DOCP, ותפקודו זהה לחלוטין.

דע לאיזה, כמה ואיזה סוג זיכרון RAM אני צריך

לאחר שראינו את המאפיינים והמושגים הרלוונטיים ביותר של זיכרון RAM, יכול להיות שימושי מאוד לדעת לזהות כמה זיכרון RAM תומך שלנו ובאיזו מהירות הוא יכול להגיע. בנוסף, יהיה כדאי לקנות כדי לדעת איזה זיכרון RAM התקנתנו במחשב שלנו.

אם יש לנו HTPC, המשימה לא תישא הרבה פירות, מכיוון שהם בדרך כלל מחשבים המאפשרים עדכון מועט של המודולים מכיוון שהם מולחמים על הלוח. על כך נצטרך להסתכל במפרטי הציוד המדובר או לפתוח אותו ישירות ולבצע בדיקת עיניים, שאיננו ממליצים לה כי אנו נאבד את האחריות.

במקרה של מחשבים ניידים, יש קבוע כמעט בכל המחשבים: יש לנו שני חריצי SO-DIMM שיתמכו במקסימום של 32 או 64 ג'יגה-בתים של RAM במהירות 2666 מגה-הרץ. השאלה תהיה לדעת אם מותקנים בו מודול אחד או שניים. מצד מחשבים שולחניים זה יהיה מעט יותר משתנה, אם כי כמעט תמיד יהיו לנו 4 DIMMs שתלויים בלוח יתמכו במהירות פחות או יותר. המפתח לדעת במה תומך המחשב האישי שלנו הוא לראות את מפרטי הלוח, תוך הכרת המאפיינים של ה- RAM שהתקנו מצטמצמת להתקנת תוכנת ה- CPU-Z החינמית.

להלן המאמרים שמעניינים אותך בכל פרט ופרט:

תאימות: תמיד גורם חשוב בזיכרון ה- RAM

לפעמים זה הופך לכאב ראש אמיתי למצוא את ה- RAM עם התאימות הטובה ביותר למחשב שלנו. זה קרה דווקא בדורות קודמים של מעבדים, וביתר דיוק בדור הראשון AMD Ryzen, שהיו לו לא מעט תאימות.

נכון לעכשיו, ישנם עדיין זיכרונות מתאימים יותר מאחרים עבור מעבדים מסוימים, וזה נובע מסוג השבב המשמש. לדוגמה, אם אנו מדברים על Quad Channel עבור Ryzen, זיכרונות ECC עבור מעבדי טווח Pro וכו '. במקרה של מעבדי אינטל, הם יאכלו למעשה את הזיכרון ששמנו עליו, וזה דבר טוב מאוד מכיוון שמותגים כמו Corsair, HyperX, T-Force או G.Skill יבטיחו תאימות מיטבית.

במקרה של AMD Ryzen של הדור השני והשלישי, גם אנחנו לא עומדים בבעיות משמעותיות, אם כי נכון שמודולי Corsair או G.Skill הם בדרך כלל ההימור הגדול ביותר עבורם, במיוחד עם שבבי סמסונג. באופן ספציפי, סדרת הדומינטור של הטווח הראשון והטרידנט השני. זה תמיד טוב לבדוק את המפרט באתר הרשמי כדי לדעת את המידע הזה לפני כן.

יש לנו מאמר שלם בו אנו מלמדים שלב אחר שלב כיצד לזהות את התאימות בין כל רכיבי המחשב.

מסקנה ומדריך לזיכרון ה- RAM הטוב ביותר בשוק

לבסוף אנו משאירים לכם את המדריך שלנו לזכרונות RAM, שם אנו אוספים את הדגמים המעניינים ביותר בשוק עבור אינטל ו- AMD עם המפרט שלהם ועוד. אם אתה רוצה לקנות זיכרון, זה הטוב ביותר שיש לנו כדי שלא תסבך יותר מדי את חייך.

באיזה זיכרון RAM אתה משתמש ובאיזו מהירות? אם אתה מפספס מידע חשוב על זיכרון RAM, השאיר לנו תגובה לעדכון המאמר.