Ramminne - allt du behöver veta [teknisk information]

RAM är en av huvudkomponenterna på vår PC tillsammans med CPU och moderkortet, båda är mycket bra förklarade av oss i deras motsvarande artiklar. Den här gången kommer vi att göra samma sak med RAM-minnesmodulerna, det handlar inte bara om den GB vi vill ha, utan också vilken hastighet kortet stöder, vilka är mer kompatibla eller som är de viktigaste egenskaperna som vi borde veta. Vi kommer att se allt detta i artikeln som följer, så låt oss komma igång!

I slutet lämnar vi dig en guide med de mest rekommenderade RAM-minnen i det aktuella scenariot för att inte göra artikeln för lång.

Innehållsindex

Vad är RAM-funktionen på en dator?

RAM (Random Access Memory) är lagringsutrymmet där alla instruktioner och uppgifter som utgör programmen och som kommer att användas av processorn laddas. Det är ett lagringsutrymme för slumpmässig åtkomst eftersom det är möjligt att läsa eller skriva en data på vilken minnesplats som är tillgänglig i en ordning förinställd av systemet. RAM tar information direkt från huvudlagring, hårddiskar, som är mycket långsammare än det, vilket undviker flaskhalsar vid dataöverföring till CPU.

Det nuvarande RAM-minnet är av typen DRAM eller Dynamic RAM eftersom det behöver en spänningssignal så att de data som lagras i det inte försvinner. När vi stänger av datorn och det inte finns någon ström kommer allt lagrat i den att raderas. Dessa minnen är de billigaste att göra genom att lagra en bit information för varje transistor och kondensator (cell).

Det finns en annan typ av minne, SRAM eller statisk RAM som inte behöver uppdateras, eftersom informationsbiten förblir lagrad även utan ström. Det är dyrare att tillverka och kräver mer utrymme, så de är mindre, till exempel CPU-cachen. En annan statisk variant är SSD-minnen, även om de använder NAND-grindar, billigare men mycket långsammare än cache-SRAM.

Kort översikt över historien

Vi kommer att ge en mycket kort överblick över utvecklingen av RAM-minne tills vi når den nuvarande generationen av DDR eller Double Data Rate.

Magnetkärn RAM-minne

Det hela börjar runt 1949, med minnen som använde en magnetisk kärna för att lagra varje bit. Denna kärna var högst några millimeter toroid, men enorm jämfört med integrerade kretsar, så de hade mycket liten kapacitet. 1969, när kiselbaserade halvledare (transistorer) började användas, skapade Intel ett RAM-minne på 1024 byte som var det första som marknadsfördes. Från och med 1973 avancerade tekniken och därmed kapaciteten hos minnena, vilket gjorde det nödvändigt att använda expansionsspår för modulär installation av SIPP och senare SIMM- minnen .

Nästa minnen var FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) 1990 och för den första Intel 486 med hastigheter på 66 MHz vid cirka 60 ns. Dess design bestod av att kunna skicka en enda adress och i utbyte ta emot flera av dessa på varandra följande.

BEDO RAM

Efter dem dök EDO-RAM (Extended Data Output RAM) och BEDO-RAM (Burst Extended…) upp. De förstnämnda kunde ta emot och skicka datadata och uppnådde således 320 MB / s som användes av Pentium MMX och AMD K6. De senare kunde komma åt olika minnesplatser för att skicka dataskurar (Burt) i varje klockcykel till processorn, även om de aldrig kommersialiserades.

Således nådde vi eran med SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) -minnen som är minnen synkroniserade med en intern klocka för att läsa och skriva data. De nådde 1200 MHz med den berömda Rambus (RD-RAM). Efter dem verkade SDR-SDRAM (Single Data Rate-SDRAM) vara föregångarna till den nuvarande DDR. Dessa minnen var direkt anslutna till systemklockan så att de i varje klockcykel kunde läsa och skriva en data åt gången.

Evolution till DDR

DDR eller Double Data Rate är den nuvarande tekniken för RAM-minne, som sker i fyra generationer beroende på hastighet och kapsling. Med dem började DIMM-inkapslingen användas utan att ha en, utan två samtidiga dataoperationer i samma klockcykel, vilket fördubblade prestandan.

DDR

De första DDR-versionerna gav överföringshastigheter från 200 MHz till 400 MHz De använde DIMM- kapsling av 182 kontakter vid 2, 5 V. Det är viktigt att skilja väl mellan bussfrekvens och överföringsfrekvens (I / O), eftersom när man arbetar med två data samtidigt är överföringsfrekvensen dubbelt så stor som bussfrekvensen. Till exempel: en DDR-400 har en 200 MHz-buss och 400 MHz-överföring.

DDR2, DDR3 och DDR4

Med DDR2 fördubblades bitarna som överfördes i varje operation från 2 till 4 samtidigt, så att överföringsfrekvensen också fördubblats. I DIMM-kapsling hade den 240 kontakter vid 1, 8 V. DDR-1200-talet var de snabbaste, med en klockfrekvens på 300 MHz, en bussfrekvens på 600 MHz och en överföringshastighet på 1200 MHz.

Tredje och fjärde generationen har helt enkelt varit förbättringar jämfört med den föregående, med mindre spänning och högre frekvens när transistorns storlek minskar. Genom att öka frekvensen ökas också latensen, även om det har varit snabbare minnen. DDR3: er upprätthöll en 240-stifts DIMM vid 1, 5 V, även om den inte är kompatibel med DDR2: er, medan DDR4: er steg till 288-stift vid 1, 35V, för närvarande nådde 4800 eller 5000 MHz överföring.

I följande avsnitt kommer vi att fokusera mycket bättre på DDR4, som för närvarande använder hemmakonsumentutrustning och servrar.

Vanligt använda gränssnittstyper och var man hittar dem

Vi har redan en bra uppfattning om RAM-minnen som har cirkulerat genom datorer genom historien, så låt oss fokusera på de aktuella minnen och se vilka typer av kapsling vi kan hitta i den olika utrustningen.

Inkapsling av typen DIMM (Dual In-Line Memory Module) används för närvarande, bestående av en dubbel rad kopparkontaktstift direkt limmade på minneskortets dubbelkantiga kant.

RAM DIMM (stationära datorer)

Denna typ av inkapsling används alltid på skrivbordsorienterade moderkort. Paketet har 288 kontakter för DDR4 och 240 för DDR3. I det centrala området, med hälen på ena sidan, har vi ett munstycke för att säkerställa rätt placering av minnet i den vertikala luckan som finns på kortet. Driftspänningarna sträcker sig från 1, 2 V till 1, 45 V vid maximala frekvenser.

SO-DIMM RAM (bärbar utrustning)

Detta är den kompakta versionen av den tidigare dubbla kontakten. I de nuvarande versionerna av DDR4 hittar vi 260 kontakter i platser som är placerade horisontellt istället för vertikalt. Av denna anledning används denna typ av plats framför allt på bärbara datorer och även på servrar med DDR4L- och DDR4U-minnen. Dessa minnen fungerar vanligtvis vid 1, 2 V för att förbättra förbrukningen jämfört med stationära datorer.

Kortlödat RAM-minne

DirectIndustry

Å andra sidan har vi minneschips som är direkt lödda ombord, en metod som liknar BGA-uttagen på bärbara processorer. Denna metod används i speciellt liten utrustning som HTPC eller smartphones med LPDDR4-minnen med förbrukning på endast 1, 1 V och frekvenser på 2133 MHz

Detta inträffar också när det gäller RAM, som för närvarande använder GDDR5- och GDDR6-chips, överlägsen hastighet än DDR4 och som är direkt lödda till PCB.

Typer RAM-minne och kapslingar som för närvarande finns

Tekniska egenskaper som vi borde veta om RAM-minne

Efter att ha sett hur och var den är ansluten, låt oss se de viktigaste egenskaperna för att ta hänsyn till RAM. Alla dessa faktorer kommer i det tekniska arket för modulen som vi köper och kommer att påverka dess prestanda.

arkitektur

Arkitekturen kan vi säga att det är det sättet som minnena kommunicerar med de olika elementen till vilka de är anslutna, uppenbarligen CPU. Vi har för närvarande DDR- arkitekturen i version 4, som kan skriva och läsa fyra celler med information i två samtidiga operationer i varje klockcykel.

Att ha mindre transistorer och kondensatorer gör det enklare att arbeta med lägre spänningar och högre hastigheter, med energibesparingar på upp till 40% jämfört med DDR3. Bandbredd har också förbättrats med 50% och når hastigheter upp till 5000 MHz. I denna mening kommer vi inte att tvivla, minnet att köpa kommer alltid att vara DDR4.

kapacitet

Detta är pint som har 1 TB RAM

Dessa DDR4-minnen har mindre transistorer inuti minnesbankerna och följaktligen högre celldensitet. I samma modul kan vi ha upp till 32 GB för närvarande. Ju större kapacitet, desto fler program kan laddas i minnet, med mindre åtkomst till hårddisken.

Både nuvarande AMD- och Intel-processorer stöder maximalt 128 GB begränsat av kapaciteten på moderkortet och dess kortplatser. Faktum är att tillverkare som G-Skill börjar marknadsföra 256 GB-kit som är anslutna till 8 expansionsplatser för nästa generations serverkort och entusiastiska sortiment. I vilket fall som helst är 16 eller 32 GB trenden idag för hemmadatorer och spel.

hastighet

När vi talar om hastighet i aktuella minnen måste vi skilja tre olika mått.

• Klockfrekvens: som kommer att vara på uppdateringsfrekvensen för minnesbankerna. Bussfrekvens: För närvarande är det fyra gånger klockfrekvensen, eftersom DDR4: er fungerar med 4 bitar i varje klockcykel. Denna hastighet återspeglas i program som CPU-Z i "DRAM Frequency". Överföringshastighet: det är den effektiva hastigheten som uppnås med data och transaktioner, som i DDR kommer att vara dubbelt för att ha en dubbel buss. Denna mätning ger modulerna namn, till exempel PC4-2400 eller PC4600.

Och här är ett exempel: ett PC4-3600-minne har en klockhastighet på 450 MHz, medan dess buss fungerar på 1800 MHz vilket resulterar i en hastighet på 3600 MHz.

När vi talar om hastighet i fördelarna med ett moderkort eller RAM, hänvisar vi alltid till överföringshastigheten.

latens

Latency är den tid det tar för RAM att betjäna en begäran från CPU. Ju mer frekvens, desto mer latens blir det, även om hastigheten alltid gör dem moduler snabbare trots att de har högre latens. Värdena mäts i klockcykler eller klockor.

Latencies representeras i formen XXX-XX. Låt oss se vad varje nummer betyder med ett typiskt exempel, en 3600 MHz DDR4 med CL 17-17-17-36:

fält	beskrivning
CAS Latency (CL)	Det är klockcyklerna eftersom en kolumnadress skickas till minnet och början på data som lagras i den. Det är tiden det tar att läsa den första minnesbiten i ett RAM med rätt rad som redan är öppen.
RAS to CAS Delay (tRCD)	Antalet klockcykler som krävs eftersom en minnesrad öppnas och kolumnerna inom den öppnas. Tiden att läsa den första biten i ett minne utan en aktiv rad är CL + TRCD.
RAS förladdningstid (tRP)	Antalet klockcykler som krävs sedan du skickade ett förbelastningskommando och öppnade nästa rad. Tiden att läsa den första biten i ett minne om en annan rad är öppen är CL + TRCD + TRP
Radaktiv tid (tRAS)	Antalet klockcykler som krävs mellan en radutlösningskommando och sändning av förbelastningskommandot. Det är den tid det tar att internt uppdatera en rad, överlappar med TRCD. I SDRAM-moduler (Syncronous Dynamic RAM, vanligt) är detta värde helt enkelt CL + TRCD. Annars är den ungefär lika med (2 * CL) + TRCD.

Dessa register kan beröras i BIOS, även om det inte är tillrådligt att ändra fabriksinställningarna eftersom modulens och chipens integritet påverkas. När det gäller Ryzen finns det ett ganska användbart program som heter RAM Calculator som berättar den bästa konfigurationen beroende på vilken modul vi har.

spänning

Spänning är helt enkelt spänningsvärdet vid vilket RAM-modulen fungerar. Precis som med andra elektroniska komponenter, desto högre hastighet desto mer spänning behövs för att nå frekvensen.

En basfrekvens DDR4-modul (2133 MHz) fungerar vid 1, 2 V, men om vi överklockar med JEDEC-profiler måste vi höja denna spänning till cirka 1, 35-1, 36 V.

ECC och icke-ECC

Dessa termer visas ofta i specifikationerna för minnes RAM och även på moderkortet. ECC (Error Correcting Code) är ett system genom vilket RAM har en extra bit information i överföringar för att upptäcka fel mellan data som överförs från minne och processor.

Ju högre hastighet, desto känsligare blir ett system för fel, och för detta finns det ECC- och icke-ECC-minnen. Men vi kommer alltid att använda sådana som inte är av ECC i våra hemdatorer, det vill säga utan felkorrigering. De andra är avsedda för datorer som servrar och professionella miljöer där förändrade bitar kan korrigeras utan att förlora data under drift. Endast Intel- och AMD Pro-serien och serverprocessorer stöder ECC-minne.

Databuss: Dual och Quad Channel

För denna egenskap skapar vi bättre en oberoende sektion, eftersom det är en mycket viktig funktion i aktuella minnen och som påverkar minnets prestanda starkt. Först och främst, låt oss se vad som är de olika bussarna som ett RAM-minne måste kommunicera med CPU: n.

• Datobuss: linje genom vilken innehållet i instruktionerna som ska behandlas i CPU cirkulerar. Det är 64 bitar idag. Adressbuss: begäran om data görs via en minnesadress. Det finns en specifik buss för att göra dessa förfrågningar och identifiera var data lagras. Kontrollbuss: specifik buss som används av RAM-läs-, skriv-, klock- och återställningssignaler.

Dual Channel- eller Dual Channel- teknik ger samtidig åtkomst till två olika minnesmoduler. Istället för att ha en 64-bitars databuss dupliceras den till 128 bitar så att fler instruktioner kommer till CPU: n. Minnesstyrenheterna som är integrerade i CPU (North Bridge) har denna kapacitet så länge modulerna är anslutna till DIMM i samma färg på kortet. Annars kommer de att arbeta självständigt.

På chipkorten AMD X399 och Intel X299 är det möjligt att arbeta med upp till fyra moduler parallellt, det vill säga Quad Channel, generera en 256-bitars buss. För detta måste dessa minnen ha i sin specifikation denna kapacitet.

Prestandan är så överlägsen att om vi väljer att ha 16 GB RAM i vår PC är det bättre att göra det med två 8 GB-moduler än att ha en enda 16 GB-modul.

Överklockning och JEDEC-profiler

RAM, som alla andra elektroniska komponenter, kan vara överklockat. Detta innebär att öka frekvensen över de a priori-gränser som fastställts av tillverkaren själv. Även om det är sant att denna praxis är mycket mer kontrollerad och begränsad för användaren än till exempel grafikkort eller processorer.

I själva verket utförs överklockningen av RAM-minnet på ett kontrollerat sätt eftersom det skapas direkt av tillverkaren genom frekvensprofiler som vi kan välja från BIOS på vår dator. Detta kallas anpassade JEDEC-profiler. JEDEC är en organisation som etablerade de grundläggande specifikationerna som RAM-minnestillverkarna måste uppfylla, både vad gäller frekvenser och latenser.

Så på användarnivå vad vi har är en funktionalitet implementerad i BIOS på moderkortet som gör att vi kan välja den maximala driftsprofilen som styrelsen och minnen stöder. Ju större frekvensen för profilen är, desto större blir latenserna och allt detta lagras i profilen så att när vi väljer den, kommer det att ge oss en perfekt operation utan att manuellt beröra frekvens eller tider. I händelse av att ett kort inte stöder dessa profiler, kommer det att konfigurera RAM-basens frekvens, det vill säga 2133 MHz i DDR4 eller 1600 MHz i DDR3.

På Intels sida har vi tekniken som heter XMP (Extreme Memory Profiles), som är det system som vi nämnt för att alltid ta den högsta prestandaprofilen för RAM som vi har installerat. AMD: er kallas DOCP, och dess funktion är exakt densamma.

Vet vilken, hur mycket och vilken typ av RAM jag behöver

Efter att ha sett de mest relevanta egenskaperna och koncepten för RAM, kan det vara mycket användbart att veta hur man identifierar hur mycket RAM våra stöd och med vilken hastighet det kan nå. Dessutom kommer det att vara bra att köpa för att veta vilket RAM-minne vi för närvarande har installerat på vår dator.

Om vi ​​har en HTPC kommer inte uppgiften att bära mycket frukt, eftersom de i allmänhet är datorer som tillåter liten uppdatering av modulerna eftersom de är lödda på brädet. Detta måste vi titta på i specifikationerna för utrustningen i fråga eller öppna den direkt och göra en ögoninspektion, som vi inte rekommenderar eftersom vi tappar garantin.

När det gäller bärbara datorer finns det en konstant i nästan alla datorer: vi har två SO-DIMM-platser som stöder maximalt 32 eller 64 GB RAM vid 2666 MHz. Frågan är att veta om vi har en eller två moduler installerade i den. För stationära datorer kommer det att vara något mer varierande, även om vi nästan alltid har 4 DIMM: er som beroende på kortet kommer att stödja mer eller mindre hastighet. Nyckeln till att veta vad vår PC stöder kommer att vara att se specifikationerna på kortet, samtidigt som kännedom om det RAM-minne som vi har installerat reduceras till att installera den gratis CPU-Z-programvaran.

Här är artiklarna som intresserar dig i varje detalj:

Kompatibilitet: alltid en viktig faktor i RAM-minnet

Ibland blir det en verklig huvudvärk att hitta RAM-minnet med den bästa kompatibiliteten för vår dator. Detta skedde snarare i tidigare generationer av processorer, och mer specifikt i den första generationen AMD Ryzen, som hade ganska många oförenligheter.

För närvarande finns det fortfarande mer lämpliga minnen än andra för vissa processorer, och det beror på vilken typ av chip som används. Om vi ​​till exempel pratar om Quad Channel för Ryzen, ECC-minnen för Pro-serieprocessorer etc. När det gäller Intel-processorer kommer de praktiskt taget att äta det minne vi lägger på det, vilket är en mycket bra sak eftersom märken som Corsair, HyperX, T-Force eller G.Skill kommer att säkerställa optimal kompatibilitet.

När det gäller 2: a och 3: e generationen AMD Ryzen kommer vi inte heller att ha några stora problem, även om det är sant att Corsair- eller G.Skill-modulerna vanligtvis är den största insatsen för dem, särskilt med Samsung-chips. Specifikt Dominator-serien för den första och Trident-serien för den andra. Det är alltid bra att titta på specifikationerna på den officiella webbplatsen för att veta denna information i förväg.

Vi har en komplett artikel där vi lär oss steg för steg hur man identifierar kompatibiliteten mellan alla komponenter på en PC.

Slutsats och guide till det bästa RAM-minnet på marknaden

Slutligen lämnar vi dig med vår guide till RAM-minnen, där vi samlar de mest intressanta modellerna på marknaden för Intel och AMD med deras specifikationer och mer. Om du vill köpa ett minne är detta det bästa vi har så att du inte komplicerar ditt liv för mycket.

Vilket RAM-minne använder du och med vilken hastighet? Om du saknar viktig information om RAM, lämna oss en kommentar för att uppdatera artikeln.