RAM

Z Wiki XperiaSite.pl
(Przekierowano z Pamięć RAM)
Skocz do: nawigacja, szukaj

RAM (ang. Random-access memory), czyli pamięć swobodnego dostępu, to typ tymczasowej pamięci cyfrowej. Dostęp swobodny pozwala na odczyt i zapis w praktycznie tym samym momencie.

Pamięć RAM zawiera zespoły obwodów elektrycznych typu multiplex i demultiplex, pozwalające na połączenia z liniami danych adresujących pamięć dla wejść do odczytu i zapisu. Zazwyczaj więcej niż jeden bit jest udostępniany dla jednego adresu, a pamięć RAM zawiera zwykle więcej niż 1 linię dostępu (stąd ich nazwy "8 bitowe", "16 bitowe", itp.

Obecnie pamięci tego typu przyjmują formę układów scalonych. Pierwszą pamięć tego typu pokazała firma Intel w październiku 1970, była to Intel 1103 o wielkości 1 KB.

Pamięć RAM jest pamięcią, gdzie przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów oraz produkty ich pracy.

RAM dzielimy na 2 typy:

  • statyczną (SRAM - static RAM) - czyli pamięci stałe, gdzie dane nie są usuwane, jeśli tylko dochodzi do ich zasilania,
  • dynamiczne (DRAM - dynamic RAM) - pamięci niestałe, z których dane są usuwane podczas ich odświeżenia, pamięci właśnie tego typu wykorzystywane są jako RAM nowoczesnych komputerów domowych oraz w kartach graficznych (jako VRAM) do nich,
    • wideo (VRAM - Video RAM) - pamięć dynamiczna, wykorzystywana w karta graficznych.
    • synchroniczne (SDRAM - synchronous dynamic RAM)

Choć istnieją także te mniej popularne:

  • MRAM (ang. Magnetoresistive RAM) - wykorzystujące efekt magnetorezystancyjny, a dokładniej zmiany rezystancji materiału spowodowanej przypływem prądu powstałego w polu magnetycznym,
  • PRAM (ang. Phase-change RAM) - do działania wykorzystuje szkła chalkogenidowe i jego właściwości temperaturowe,
  • FRAM (ang. Ferroelectric RAM) - zbudowana jest z kryształów roztworu stałego cyrkonianu i tytanianu ołowiu, jest bardzo szybka, pojemna i zużywa mało energii, jednak moduły pamięci są dużej wielkości.,
  • T-RAM (ang. Thyristor RAM) - do trzymania danych wykorzystywane są tyrystory oraz cechę zwaną negatywną rezystancją, pamięci tego typu łączą w sobie DRAM i SRAM, a tyrystory oferują kilku krotnie (obecnie) większą niż sześciotranzystorowe pamięci SRAM,
  • Z-RAM (ang Zero-capacitor RAM) - działają wykorzystując efekt pływającego ciała (ang. floating body) technologii produkcji zwanej SOI (technologia bazująca na tej, SSOI, wykorzystywana jest do tworzenia procesorów), czyli krzemu na izolatorze(ang. silicon on insulator), wg twórców jeden tranzystor tego typu oferuje szybkość dostępu podobną do sześciotranzystorowe pamięci.

Wybór padł na pamięci DRAM, ponieważ pamięci statyczne choć szybsze, to jednak są dużo droższe i wymagają stworzenia urządzenia do odświeżania, co powoduje dalszy wzrost ich ceny.


Historia modułów dla komputerów typu PC i laptopów

Typ obudowy Wygląd Wykorzystanie Data wyjścia
DIP DIP.jpg PC, XT (IBM PC), AT 1981
SIPP SIPP.jpg Intel 286, 386, AT 1983
SIMM (30 pinowe) SIMM30.jpg Intel 286, 386, 486 1984
SIMM (72 ponowe) SIMM72.jpg Intel 486, Pentium, AMD K5, K6, PS/2 (IBM) 1990
DIMM SDR (SDRAM) DIMMSDR.jpg Intel Pentium, Intel II, Intel III, Intel IV, Celeron, AMD K6 1997
RIMM RIMM.jpg Intel Pentium IV 1999
DIMM DDR DIMM1.jpg Intel Pentium IV, AMD Athlon, Duron, Sempron 1999
SODIMM DDR SODIMM1.jpg
DIMM DDR2 DIMM2.jpg Intel Pentium IV, Pentium D, Core 2, Atom, Athlon 64 AM2, Sempron AM2 2003
SODIMM DDR2 SODIMM2.jpg
DIMM DDR3 DIMM3.jpg Intel Core i7, Core i5, Core i3, Core 2 Quad, ore 2 Duo, AMD Phenom II, Athlon II 2007
SODIMM DDR3 SODIMM3.jpg
DIMM DDR4 DIMM4.jpg Intel Core i7, Core i7, Core i5, Celeron, Atom, Pentium 4, AMD Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 7 2014
SODIMM DDR4 SODIMM4.jpg

RAM w telefonach

W urządzeniach przenośnych, jakimi są smartfony, nie ma zbyt wiele miejsca na pełnowymiarową kość pamięci RAM. Dlatego wykorzystuje się same chipy z pamięcią. Chipy te znajdują się na chipie z SoC (tzw. ustawienie PoP, z ang. package-on-package) lub, gdy nie ma miejsca pod obudową, w innym miejscu płyty głównej. Nie są to (zazwyczaj, wyjątek opisany trochę niżej) chipy tego samego typu co w kościach DIMM/SODIMM lub starszych, co utrudnia, a wręcz uniemożliwia, ich wymianę.

RAZRRAM.jpg
Położenie chipu z pamięcią RAM na płycie Motoroli RAZR (w czerwonym kwadracie).

Chipy te są przylutowane do płyty głównej, stąd problematyczna oraz nieopłacalna jest ich wymiana.
Choć istniało kilka tabletów mniej znanych, chińskich, producentów, który pozwalały na wlutowanie chipów wylutowanych z kości typu DIMM. Dalej możliwa była wymiana jedynie 1 chip za 1 chip, a więc koszt pamięci powodował, że była to opcja jedynie dla entuzjastów modyfikacji (dla chipu 1 GB, wymagane było kupienie kości 8 GB z 8 chipami po 1 GB).

Wirtualne zwiększenie ilości RAMu

Oprócz wymiany chipu/kości z pamięcią RAM istnieją inne sposoby zwiększenia ilości pamięci RAM. Działają one na zasadzie wykorzystania istniejącej, wolnej pamięci ROM, jako źródła pamięci służącej do stronicowania. Pełna nazwa tej funkcji zależy od systemu - w Windowsie służy do tego plik stronicowania, a w systemie Linux (a więc i w Androidzie) wykorzystywane są pliki lub partycje swap. Oczywiście pamięć ROM daleko do szybkości pamięci RAM (a przynajmniej tym z ich czasu), ale też swap nie działa na tej samej zasadzie co RAM.

Możemy też zwiększyć teoretyczną liczbę RAM, kosztem samej pamięci RAM. Działa to na zasadzie wykorzystywania części pamięci RAM jako miejsca na skompresowane dane aplikacji. Ten sposób działa tylko w systemach typu Linux i dzieli się na - zswap, zRAM oraz zcache.

Inne sposoby wykorzystania

Ram nie musi być jedynie wykorzystywany jako pamięć tymczasowa.

Dysk RAM

Pamięć RAM, to wciąż pamięć, i to naprawdę szybka (szybsza nawet niż dyski SSD). Dlatego powstała możliwość stworzenia z części z dostępnej pamięci "partycję".

Minusem tego sposobu jest to co powoduje, że pamięć RAM jest ważna w swojej głównej roli - tymczasowość. Dane trzymane na dysku RAM są usuwane w momencie utraty zasilania. Dlatego wykorzystanie tej opcji jest przydatne jedynie, gdy działamy na danych będących kopią czegoś co znajduje się także w pamięci stałej (pamięci ROM). Dane te (jeśli nie doszło do zawieszenia pamięci lub nagłej utraty zasilania), w momencie wyłączania systemu, są zapisywane do pamięci ROM, a następnie odtwarzanie przy następnym zamontowaniu dysku RAM.

Dodatkowo pamięć ta nie będzie zbyt pojemna - poza serwerami rzadkością są komputery o pamięci 32 GB RAM lub większej, a to już niewielka ilość jeśli chodzi o pamięć na dane.

Shadow RAM

Działa na zasadzie dysku RAM. Komputer posiada pamięć RAM i wolną pamięć ROM. W trakcie uruchomienia dane z pamięci ROM przenoszone są do pamięci RAM, aby zwiększyć szybkość działania całego komputera. Po skopiowaniu pamięć ROM jest wyłączana. Proces ten nazywa shadowing i jest bardzo poplarne w komputerach wbudowanych (typu embedded).

Z funkcji tej korzystają niektóre typy BIOSu. Kiedy jest ona uruchomione, komputer kopiuje, a następnie wykorzystuje kopię BIOSu działającą w pamięci RAM. Nie każdy system operacyjny sobie z tym poradzi, niektóre nie potrafią działać, gdy BIOS nie znajduje się w zaprogramowanym do tego chipie pamięci.