Расшифровка маркировки оперативной памяти

Что такое оперативная память?

Плашки ОЗУ в материнской плате

Оперативная память расшифровывается как «оперативное запоминающее устройство» или аббривиатурой «ОЗУ». Предоставляет компьютерам виртуальное пространство, необходимое для управления информацией
и решения проблем в настоящий момент. Можно подумать что это бумага для повторного использования, на которой пишут карандашом заметки,
цифры или рисунки.

Если не хватает места на бумаге, вы стираете то, что вам больше не нужно. Оперативная память работает аналогично,
когда ей требуется больше места для работы с временной информацией (то есть с запущенным программным обеспечением или программами). Большие листы бумаги
позволяют вам набрасывать больше и больше идей за раз, прежде чем стирать. Больше оперативной памяти внутри компьютеров разделяют информацию прежде чем стереть аналогичным сопособом.

Оперативная память имеет различные формы (то есть физическое соединение с вычислительными системами или взаимодействие с ними), емкости (измеряемые в МБ или
ГБ), скорости (измеряемые в МГц или ГГц) и архитектуры

Эти и другие аспекты важно учитывать при обновлении систем с ОЗУ, поскольку компьютерные системы
(например, аппаратные средства, материнские платы) должны придерживаться строгих критериев

Правила совместимости:

• Компьютеры старого поколения вряд ли приспособят более современные типы технологий оперативной памяти
• Память ноутбука не помещается на десктопах (и наоборот)
• RAM не всегда обратно совместима
• Система не может смешивать и сочетать разные типы/поколения ОЗУ вместе

Динамическое ОЗУ (DRAM)

DRAM

• Время на рынке: с 1970-х до середины 1990-х
• Популярные продукты с использованием DRAM: игровые приставки, сетевое оборудование

DRAM, один из двух основных типов памяти (другой — SRAM), требует периодического «обновления» мощности для функционирования. Конденсаторы, которые хранят
данные в DRAM, постепенно разряжают энергию. Отсутствие энергии означает, что данные теряются. Поэтому DRAM называется «динамическим» — постоянные
изменения или действия (например, обновление) необходимы для сохранения данных нетронутыми. DRAM также считается энергозависимой памятью. Это означает, что все
сохраненные данные теряются при отключении питания.

Преимущества использования DRAM (по сравнению с SRAM) заключаются в низких затратах на производство и большей емкости памяти. Недостатками использования
DRAM (по сравнению с SRAM) являются более медленные скорости доступа и высокое энергопотребление.

Из-за этих характеристик DRAM используется в таких устройствах:

• Системная память
• Видео графическая память

В 1990-х годах разработана расширенная динамическая ОЗУ с данными (EDO DRAM), за которой последовала ее эволюция, ОЗУ Burst EDO (BEDO DRAM). Эти типы
памяти были привлекательны благодаря повышенной производительности/эффективности при меньших затратах. Но технология устарела в результате
разработки SDRAM.

Оперативная память. Развитие от SD Ram к современным аналогам

Начало продаж

Собственно эра SDRAM берёт начало в 1993 году, когда SDRAM начали массово производить. В те времена использовался другой тип ОЗУ, именуемый VRAM, но он был достаточной дорогой для обычного пользователя. Выпускаемые ОЗУ получили наименование SDR SDRAM, и подходили для форм-фактора (по-простому: разъёма на материнской плате) модулей памяти DRAM.

Широко выпускались 64 мегабайтные модули, с тактовой частотой 66 — 133 МГц. Кое-где они ещё используются, но это уже большая редкость.

DDR SDRAM

Но прогресс не стоял на месте, и через некоторое время появляется новый стандарт ОЗУ, названный DDR SDRAM. В котором, за счёт технических ухищрений, удалось достигнуть удвоения скорости работы, при сохранении частоты.

Из новшеств, ещё был введён синхронизирующий сигнал между модулями (при использовании более одного модуля). В случае использования нескольких модулей, один из них будет расположен дальше другого от контроллера памяти. Соответственно и сигналы с модулей ОЗУ будут доходить до него с разной временной задержкой (конечно для человека эта разница покажется ничтожной, но для компьютера это существенно).  Синхронизирующий сигнал устранял этот нюанс.

Оперативная память DDR выпускались на тактовую частоту до 350 МГц. Для электропитания модуля, требовалось напряжение в 2.6 В. По объёму памяти, производились модули на 256 и 512 Мб.

На сегодняшний момент DDR SDRAM мало где применяются.

ОЗУ DDR 2

В 2003 году, появились DDR2 (полное название DDR2 SDRAM). Главное преимущество перед предшественницей — увеличенная тактовая частота шины. Улучшенная конструкция, позволяющая лучше охлаждаться электронным компонентам модуля. Но кроме плюсов, появился и недостаток, итоговые задержки при обработке команд выше, чем для DDR.

В модулях DDR2 была внедрена новая (на то время) технология применения т.н. ECC-памяти. Один микро чип на ОЗУ отводится для автоматического распознавания и исправления, спонтанно возникших ошибок памяти (возникающих например, от электромагнитных помех генерируемых самим компьютером, или при воздействии космического излучения).

DDR2 выпускались на тактовую частоту до 600 МГц. Для электропитания модуля, требовалось 1.8 В напряжения, а потребляемая мощность составляла 247 мВт. По объёму памяти, производились модули на 512 — 4096 Мб.

По широте использования, это самый распространённый тип ОЗУ на просторах СНГ. Хотя в целом по планете, DDR2 широко заменяются на более новые.

Оперативная память DDR 3

В 2010 году в свет вышел новый тип ОЗУ, DDR3. Ещё большая рабочая частота, ещё больший объём чипов памяти.

DDR3 выпускались на частоту шины до 1200 МГц. Для электропитания модуля, требуется напряжение всего в 1.5 В. По максимальному объёму памяти, модули начали производиться, с неслыханными до этого 16 ГБ оперативной памяти.

Большинство продаваемых компьютеров в настоящее время используют ОЗУ типа DDR3.

DDR 4

В 2014 году в свет вышел новый тип ОЗУ, DDR4. Созданный как улучшенная версия DDR3. Рабочая частота некоторых образцов достигает 3333 МГц. Объёмы памяти от 4 до 128 Гб.

Увидеть где-либо DDR4, на просторах СНГ сейчас всё ещё большая редкость. Но как показывает практика, это всего лишь вопрос времени.

Синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM)

SDRAM

• Время на рынке: с 1993 года по настоящее время
• Популярные продукты с использованием SDRAM: компьютерная память, игровые приставки

SDRAM — это классификация DRAM, которая работает синхронно с тактовой частотой процессора. В начале ожидает тактового сигнала, прежде чем
ответить на ввод данных (например, пользовательский интерфейс). DRAM считается асинхронным, так как немедленно реагирует на ввод данных.
Но преимущество синхронной работы состоит в том, что ЦП может параллельно обрабатывать перекрывающиеся инструкции, также известные как «конвейерная
обработка» — возможность получать (читать) новую инструкцию до того, как предыдущая инструкция полностью разрешена (запись).

Конвейерная обработка не влияет на время, необходимое для обработки инструкций, она позволяет одновременно выполнять больше инструкций. Обработка одной
инструкции чтения и одной записи за такт приводит к более высокой общей скорости передачи/производительности ЦП. SDRAM поддерживает конвейеризацию
благодаря делению памяти на отдельные участки, что и обусловило ее широкое предпочтение по сравнению с базовым DRAM.

Флэш-память

Чип памяти внутри флешки

• Время на рынке: с 1984 года по настоящее время
• Популярные продукты, использующие флэш-память: цифровые камеры, смартфоны/планшеты, портативные игровые системы/игрушки

Флэш-память — это тип энергонезависимого носителя данных, который сохраняет все данные после отключения питания. Несмотря на название, флэш-память ближе по
форме и действию (то есть к хранилищу и передаче данных) к твердотельным накопителям, чем ранее упомянутые типы ОЗУ.

Флэш-память чаще используется в таких устройствах:

• Флешки
• Принтеры
• Портативные медиаплееры
• Карты памяти
• Малая электроника/игрушки
• PDAs

Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (GDDR SDRAM)

Память видеокарты на чипах GDDR5 SDRAM

• Время на рынке: с 2003 года по настоящее время
• Популярные продукты, использующие GDDR SDRAM: видеокарты, некоторые планшеты

GDDR SDRAM — это тип DDR SDRAM, специально разработанный для рендеринга видео графики, обычно в сочетании с выделенным графическим процессором (графическим
процессором) на видеокарте. Современные компьютерные игры выходят за рамки невероятно реалистичной среды с высоким разрешением, часто требуя
здоровенных системных характеристик и лучшего оборудования для видеокарт (особенно при использовании дисплеев с высоким разрешением 720p или 1080p).

Память видеокарты на чипах GDDR5 SDRAM

Подобно DDR SDRAM, GDDR SDRAM имеет собственную эволюционную линию (повышение производительности и снижение энергопотребления): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM,
GDDR4 SDRAM и GDDR5 SDRAM.

Несмотря на то, что у DDR ​​SDRAM есть похожие характеристики, GDDR SDRAM — не совсем то же самое. Существуют заметные различия в том, как работает GDDR
SDRAM, в том что касается пропускной способности по сравнению с задержкой. Ожидается, что GDDR SDRAM будет обрабатывать огромные объемы данных
(пропускную способность), но не обязательно на самых высоких скоростях (задержка).

Представьте себе шоссе с 16 полосами, установленным на 55 миль в час. Для
сравнения, ожидается, что DDR SDRAM будет иметь низкую задержку, чтобы немедленно реагировать на процессор — вспомним двухполосную магистраль, установленную
на 85 миль в час.

Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM)

DDR SDRAM

• Время на рынке: с 2000 года по настоящее время
• Популярные продукты с использованием DDR SDRAM: память компьютера

DDR SDRAM работает как SDR SDRAM, только в два раза быстрее. DDR SDRAM способна обрабатывать две инструкции чтения и две записи за такт (следовательно,
«двойной»). Функция DDR SDRAM аналогична, и имеет физические различия (184 контакта и один паз на разъеме) по сравнению с SDR SDRAM (168 контактов и
две выемки на разъеме). DDR SDRAM также работает при низком стандартном напряжении (2,5 В от 3,3 В), предотвращая обратную совместимость с SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM — это эволюционное обновление до DDR SDRAM. Несмотря на удвоение скорости передачи данных (обработка двух команд чтения и двух команд записи за
  такт), DDR2 SDRAM работает быстрее, поскольку может работать на более высоких тактовых частотах. Стандартные (не разогнанные) модули памяти DDR работают с
  частотой 200 МГц, тогда как стандартные модули памяти DDR2 работают с частотой 533 МГц. DDR2 SDRAM работает при более низком напряжении (1,8 В) с большим
  количеством контактов (240), что предотвращает обратную совместимость.
• DDR3 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR2 SDRAM благодаря улучшенной обработке сигналов (надежности), большей емкости памяти, более низкому
  энергопотреблению (1,5 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 800 МГц). Хотя DDR3 SDRAM имеет то же количество контактов, что и DDR2 SDRAM (240),
  все остальные аспекты препятствуют обратной совместимости.
• DDR4 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR3 SDRAM благодаря более продвинутой обработке сигналов (надежности), еще большей емкости памяти, еще
  более низкому энергопотреблению (1,2 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 1600 МГц). DDR4 SDRAM использует 288-контактную конфигурацию, что
  также предотвращает обратную совместимость.

Статическая RAM (SRAM)

RAM

• Время на рынке: 1990-е годы по настоящее время
• Популярные продукты с использованием SRAM: цифровые камеры, маршрутизаторы, принтеры, ЖК-экраны

SRAM — один из двух основных типов памяти (другой — DRAM), требует постоянного потока энергии для функционирования. Из-за постоянной мощности SRAM не нужно
«обновлять», чтобы помнить о сохраняемых данных. Вот почему SRAM называется «статическим» — никаких изменений или действий (например, обновление) не требуется,
чтобы сохранить данные нетронутыми. SRAM это энергозависимая память. Это означает что все данные, которые были сохранены, теряются после
отключения питания.

Преимуществами использования SRAM (по сравнению с DRAM) считается низкое энергопотребление и высокая скорость доступа. Недостатками использования
SRAM (по сравнению с DRAM) это меньшая емкость памяти и высокие затраты на производство.

Из-за этих характеристик SRAM используется в таких компонентах:

• Кэш процессора (например, L1, L2, L3)
• Буфер/кэш жесткого диска
• Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) на видеокартах