Bộ nhớ mà máy tính của bạn sử dụng có thể là một phần quan trọng trong cách thức hoạt động của máy tính và tốc độ hoạt động của nó. Tuy nhiên, nếu bạn đang xây dựng một máy tính, thật khó để biết nên chọn cái gì hoặc tại sao. Đó là lý do tại sao chúng tôi tập hợp hướng dẫn này.
Có một số công nghệ khác nhau khi nói đến bộ nhớ. Dưới đây là tổng quan về các công nghệ này và ý nghĩa của chúng đối với máy tính của bạn.
Biên tập viên lưu ý: Bài viết này, ban đầu được xuất bản năm 2007, được cập nhật vào tháng 11 năm 2016 với nhiều thông tin mới hơn về các công nghệ bộ nhớ mới nhất.
ROM
ROM về cơ bản là bộ nhớ chỉ đọc hoặc bộ nhớ có thể đọc nhưng không được ghi vào. ROM được sử dụng trong các tình huống lưu trữ dữ liệu phải được lưu giữ vĩnh viễn. Đó là bởi vì đó là một bộ nhớ không bay hơi - nói cách khác, dữ liệu được gắn cứng cứng vào chip. Bạn có thể lưu trữ con chip đó mãi mãi và dữ liệu sẽ luôn ở đó, làm cho dữ liệu đó rất an toàn. BIOS được lưu trữ trên ROM vì người dùng không thể phá vỡ thông tin.
Ngoài ra còn có một số loại ROM khác nhau:
EEPROM
ROM lập trình (PROM):
Về cơ bản, đây là một chip ROM trống có thể được ghi vào, nhưng chỉ một lần. Nó giống như một ổ đĩa CD-R ghi dữ liệu vào CD. Một số công ty sử dụng máy móc đặc biệt để viết Proms cho các mục đích đặc biệt. PROM được phát minh lần đầu tiên vào năm 1956.
ROM lập trình được xóa (EPROM):
Điều này cũng giống như PROM, ngoại trừ việc bạn có thể xóa ROM bằng cách chiếu ánh sáng cực tím đặc biệt vào một cảm biến trên đỉnh chip ROM trong một khoảng thời gian nhất định. Làm điều này sẽ xóa sạch dữ liệu, cho phép nó được viết lại. EPROM được phát minh lần đầu tiên vào năm 1971.
ROM lập trình có thể xóa bằng điện (EEPROM):
Cũng được gọi là flash BIOS. ROM này có thể được viết lại thông qua việc sử dụng một chương trình phần mềm đặc biệt. Flash BIOS hoạt động theo cách này, cho phép người dùng nâng cấp BIOS của họ. EEPROM được phát minh lần đầu tiên vào năm 1977.
ROM chậm hơn RAM, đó là lý do tại sao một số người cố gắng tạo bóng để tăng tốc độ.
RAM
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) là những gì hầu hết chúng ta nghĩ đến khi chúng ta nghe thấy từ Bộ nhớ bộ nhớ liên kết với máy tính. Đó là bộ nhớ dễ bay hơi, có nghĩa là tất cả dữ liệu bị mất khi tắt nguồn. RAM được sử dụng để lưu trữ tạm thời dữ liệu chương trình, cho phép tối ưu hóa hiệu suất.
Giống như ROM, có nhiều loại RAM khác nhau. Dưới đây là các loại khác nhau phổ biến nhất.
RAM tĩnh (SRAM)
RAM này sẽ duy trì dữ liệu của nó miễn là nguồn được cung cấp cho các chip bộ nhớ. Nó không cần phải được viết lại định kỳ. Trong thực tế, lần duy nhất dữ liệu trên bộ nhớ được làm mới hoặc thay đổi là khi lệnh ghi thực tế được thực thi. SRAM rất nhanh, nhưng đắt hơn nhiều so với DRAM. SRAM thường được sử dụng làm bộ nhớ cache do tốc độ của nó.
Có một số loại SRAM:
Chip RAM tĩnh
Async SRAM:
Một loại SRAM cũ hơn được sử dụng trong nhiều PC cho bộ đệm L2. Nó không đồng bộ, có nghĩa là nó hoạt động độc lập với đồng hồ hệ thống. Điều này có nghĩa là CPU thấy mình đang chờ thông tin từ bộ đệm L2. Async SRAM bắt đầu được sử dụng rất nhiều vào những năm 1990.
Đồng bộ hóa SRAM:
Loại SRAM này là đồng bộ, có nghĩa là nó được đồng bộ hóa với đồng hồ hệ thống. Trong khi điều này tăng tốc nó lên, nó làm cho nó khá đắt tiền cùng một lúc. Sync SRAM trở nên phổ biến hơn vào cuối những năm 1990.
Đường ống Burst SRAM:
Thường được sử dụng. Các yêu cầu SRAM được sắp xếp theo đường ống, nghĩa là các gói dữ liệu lớn hơn được gửi đến bộ nhớ cùng một lúc và hành động rất nhanh. Giống SRAM này có thể hoạt động ở tốc độ bus cao hơn 66 MHz, vì vậy thường được sử dụng. Pipeline Burst SRAM được Intel triển khai lần đầu tiên vào năm 1996.
RAM động (DRAM)
DRAM, không giống như SRAM, phải được viết lại liên tục để duy trì dữ liệu của nó. Điều này được thực hiện bằng cách đặt bộ nhớ vào mạch làm mới ghi lại dữ liệu vài trăm lần mỗi giây. DRAM được sử dụng cho hầu hết bộ nhớ hệ thống vì nó rẻ và nhỏ.
Có một số loại DRAM, làm phức tạp thêm cảnh bộ nhớ:
Chế độ trang nhanh DRAM (FPM DRAM):
FPM DRAM chỉ nhanh hơn một chút so với DRAM thông thường. Trước khi có RAM EDO, RAM FPM là loại chính được sử dụng trong PC. Nó là một thứ khá chậm, với thời gian truy cập 120 ns. Cuối cùng nó đã được điều chỉnh lên 60 ns, nhưng FPM vẫn quá chậm để hoạt động trên bus hệ thống 66 MHz. Vì lý do này, RAM FPM đã được thay thế bằng RAM EDO. RAM FPM ngày nay không được sử dụng nhiều do tốc độ chậm, nhưng hầu như được hỗ trợ toàn cầu.
Dữ liệu mở rộng DRAM (EDO DRAM):
Bộ nhớ EDO kết hợp một tinh chỉnh khác trong phương thức truy cập. Nó cho phép một truy cập để bắt đầu trong khi một truy cập khác đang được hoàn thành. Mặc dù điều này nghe có vẻ khéo léo, nhưng hiệu suất tăng so với FPM DRAM chỉ khoảng 30%. EDO DRAM phải được chipset hỗ trợ đúng cách. RAM EDO có trên SIMM. RAM EDO không thể hoạt động trên tốc độ bus nhanh hơn 66 MHz, do đó, với việc sử dụng tốc độ bus cao hơn, RAM EDO đã đi theo con đường của RAM FPM.
Burst EDO DRAM (BEDO DRAM):
RAM EDO ban đầu quá chậm so với các hệ thống mới hơn ra mắt vào thời điểm đó. Do đó, một phương pháp truy cập bộ nhớ mới phải được phát triển để tăng tốc bộ nhớ. Bursting là phương pháp được nghĩ ra. Điều này có nghĩa là các khối dữ liệu lớn hơn đã được gửi đến bộ nhớ cùng một lúc và mỗi khối dữ liệu của khối dữ liệu không chỉ mang địa chỉ bộ nhớ của trang ngay lập tức mà còn cung cấp thông tin trên một số trang tiếp theo. Do đó, một vài lần truy cập tiếp theo sẽ không gặp phải bất kỳ sự chậm trễ nào do các yêu cầu bộ nhớ trước đó. Công nghệ này tăng tốc độ RAM EDO lên tới khoảng 10 ns, nhưng nó không mang lại cho nó khả năng hoạt động ổn định ở tốc độ bus trên 66 MHz. RAM BEDO là một nỗ lực để làm cho RAM EDO cạnh tranh với SDRAM.
DRAM đồng bộ (SDRAM):
Bởi Royan - Tập tin này được lấy từ: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https: //commons.wik mega.org/w/index.php?curid=12309701
SDRAM đã trở thành tiêu chuẩn mới sau khi EDO cắn bụi. Tốc độ của nó là đồng bộ, có nghĩa là nó phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ xung nhịp của toàn bộ hệ thống. SDRAM tiêu chuẩn có thể xử lý tốc độ bus cao hơn. Về lý thuyết, nó có thể hoạt động ở tốc độ lên tới 100 MHz, mặc dù người ta thấy rằng nhiều yếu tố biến đổi khác đã đi vào việc liệu nó có thể kiên quyết làm như vậy hay không. Dung lượng tốc độ thực tế của mô-đun phụ thuộc vào chip bộ nhớ thực tế cũng như các yếu tố thiết kế trong chính bộ nhớ PCB.
Để giải quyết sự thay đổi, Intel đã tạo ra tiêu chuẩn PC100. Tiêu chuẩn PC100 đảm bảo khả năng tương thích của các hệ thống con SDRAM với bộ xử lý FSB 100 MHz của Intel. Các yêu cầu thiết kế, sản xuất và thử nghiệm mới đã tạo ra những thách thức cho các công ty bán dẫn và nhà cung cấp mô-đun bộ nhớ. Mỗi mô-đun PCRAM SD100 yêu cầu các thuộc tính chính để đảm bảo tuân thủ đầy đủ, chẳng hạn như việc sử dụng các thành phần DRAM 8ns (chip) có khả năng hoạt động ở mức 125 MHz. Điều này mang lại một biên độ an toàn trong việc đảm bảo rằng mô-đun bộ nhớ có thể chạy ở tốc độ PC100. Ngoài ra, chip SDRAM phải được sử dụng cùng với EEPROM được lập trình chính xác trên bảng mạch in được thiết kế đúng. Khoảng cách tín hiệu cần đi càng ngắn, nó chạy càng nhanh. Vì lý do này, đã có thêm các lớp mạch bên trong trên các mô-đun PC100.
Khi tốc độ PC tăng lên, vấn đề tương tự đã gặp phải đối với bus 133 MHz, do đó, tiêu chuẩn PC133 đã được phát triển. SDRAM xuất hiện lần đầu tiên vào đầu những năm 1970 và được sử dụng cho đến giữa những năm 1990.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Được phát triển bởi Rambus, Inc. và được Intel xác nhận là người kế thừa được chọn cho SDRAM. RDRAM thu hẹp bus bộ nhớ thành 16 bit và chạy ở tốc độ lên tới 800 MHz. Vì xe buýt hẹp này chiếm ít không gian trên bảng, nên các hệ thống có thể tăng tốc hơn bằng cách chạy song song nhiều kênh. Mặc dù tốc độ, RDRAM đã có một thời gian khó khăn khi cất cánh trên thị trường vì các vấn đề tương thích và thời gian. Nhiệt cũng là một vấn đề, nhưng RDRAM có tản nhiệt để làm tiêu tan điều này. Chi phí là một vấn đề lớn với RDRAM, với các nhà sản xuất cần thực hiện các thay đổi lớn về cơ sở để làm cho nó và chi phí sản phẩm cho người tiêu dùng quá cao để mọi người nuốt. Các bo mạch chủ đầu tiên có hỗ trợ RDRAM xuất hiện vào năm 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Loại bộ nhớ này là sự phát triển tự nhiên từ SDRAM và hầu hết các nhà sản xuất thích điều này với Rambus vì không cần phải thay đổi nhiều để tạo ra nó. Ngoài ra, các nhà sản xuất bộ nhớ có thể tự do sản xuất nó vì đây là một tiêu chuẩn mở, trong khi họ sẽ phải trả phí giấy phép cho Rambus, Inc. để tạo ra RDRAM. DDR là viết tắt của Tốc độ Dữ liệu kép. DDR xáo trộn dữ liệu trên xe buýt qua cả tăng và giảm của chu kỳ xung nhịp, tăng gấp đôi hiệu quả tốc độ so với SDRAM tiêu chuẩn.
Do những ưu điểm của nó so với RDRAM, hỗ trợ DDR-SDRAM đã được hầu hết các nhà sản xuất chipset lớn triển khai và nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn bộ nhớ mới cho phần lớn PC. Tốc độ dao động từ 100 MHz MHz (với tốc độ hoạt động 200 MHz), hoặc pc1600 DDR-SDRAM, cho đến tốc độ hiện tại của DDR 200 mhz (với tốc độ hoạt động 400 MHz) hoặc pc3200 DDR-SDRAM. Một số nhà sản xuất bộ nhớ tạo ra các mô-đun bộ nhớ DDR-SDRAM thậm chí còn nhanh hơn để thu hút đám đông ép xung. DDR được phát triển từ năm 1996 đến 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Bởi Victorrocha tại Wikipedia tiếng Anh, CC BY-SA 3.0, https: //commons.wik mega.org/w/index.php?curid=29911920
DDR2 có một số ưu điểm so với DDR-SDRAM (DDR) thông thường, với ưu điểm chính là trong mỗi chu kỳ bộ nhớ DDR2 hiện truyền 4 bit thông tin từ bộ nhớ logic (bên trong) sang bộ đệm I / O. DDR-SDRAM tiêu chuẩn chỉ truyền 2 bit thông tin mỗi chu kỳ bộ nhớ. Do đó, DDR-SDRAM bình thường yêu cầu bộ nhớ trong và bộ đệm I / O phải hoạt động ở mức 200 MHz để đạt tổng tốc độ hoạt động bên ngoài là 400 MHz.
Do khả năng của DDR2 truyền gấp đôi số bit trên mỗi chu kỳ từ bộ nhớ logic (bên trong) sang bộ đệm I / O (công nghệ này được gọi chính thức là 4 bit prefetch), tốc độ bộ nhớ trong thực sự có thể chạy ở tốc độ 100 MHz thay vì 200 MHz và tổng tốc độ hoạt động bên ngoài vẫn sẽ là 400 MHz. Chủ yếu tất cả những gì xảy ra là DDR-SDRAM 2 sẽ có thể hoạt động ở tổng tần số hoạt động cao hơn nhờ công nghệ tìm nạp trước 4 bit của nó (ví dụ tốc độ bộ nhớ trong 200 mhz sẽ mang lại tổng tốc độ hoạt động bên ngoài là 800 mhz!) -PHẦN.
DDR2 được thực hiện lần đầu tiên vào năm 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
Một trong những ưu điểm chính của DDR3 so với DDR2 và DDR là tập trung vào mức tiêu thụ điện năng thấp. Nói cách khác, cùng một lượng RAM tiêu thụ ít năng lượng hơn, do đó bạn có thể tăng lượng RAM bạn đang sử dụng cho cùng một lượng điện năng. Nó làm giảm bao nhiêu điện năng tiêu thụ? Khoảng 40%, ngồi ở mức 1, 5V so với 1, 8V của DDR2. Không chỉ vậy, tốc độ truyền của RAM còn nhanh hơn một chút, nằm trong khoảng 800mHz - 1600mHz.
Tốc độ bộ đệm cũng cao hơn đáng kể - tốc độ bộ đệm ưa thích của DDR3 là 8 bit, trong khi của DDR2 là 4 bit. Điều đó về cơ bản có nghĩa là RAM có thể truyền gấp đôi số bit trên mỗi chu kỳ so với DDR2 và nó truyền 8 bit dữ liệu từ bộ nhớ đến bộ đệm I / O. DDR3 không phải là dạng RAM gần đây nhất, nhưng nó được sử dụng trên nhiều máy tính. DDR3 được ra mắt vào năm 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
Bởi Dsimic - Công việc riêng, CC BY-SA 4.0, https: //commons.wik mega.org/w/index.php?curid=36779600
Tiếp theo là DDR4, giúp tiết kiệm năng lượng lên cấp độ tiếp theo - điện áp hoạt động của RAM DDR4 là 1, 2V. Không chỉ vậy, RAM DDR4 còn cung cấp tốc độ truyền cao hơn, với tốc độ lên tới 3200mHz. Trên hết, DDR4 bổ sung bốn Nhóm Ngân hàng, mỗi nhóm có thể tự mình thực hiện một thao tác, nghĩa là RAM có thể xử lý bốn bộ dữ liệu mỗi chu kỳ. Điều đó làm cho nó hiệu quả hơn nhiều so với DDR3.
DDR4 cũng tiến xa hơn một bước, mang DBI hoặc Data Bus Inversion. Điều đó nghĩa là gì? Nếu DBI được bật, về cơ bản, nó sẽ đếm số bit bit 0 0 trong một làn. Nếu có 4 hoặc nhiều hơn, byte nếu dữ liệu được đảo ngược và một bit thứ chín được thêm vào cuối, đảm bảo rằng năm hoặc nhiều bit hơn là 1 có thể được sử dụng. RAM DDR5 hiện là tiêu chuẩn trên hầu hết các máy tính, tuy nhiên DDR5 được thiết lập để hoàn thiện thành tiêu chuẩn vào cuối năm 2016. DDR4 được ra mắt vào năm 2014.
RAM không bay hơi (NVRAM):
RAM không bay hơi là một loại bộ nhớ, không giống như các loại bộ nhớ khác, không bị mất dữ liệu khi mất nguồn. Hình thức nổi tiếng nhất của NVRAM là lưu trữ flash, được sử dụng trong các ổ đĩa trạng thái rắn và ổ đĩa USB. Tuy nhiên, nó không xuất hiện mà không có nhược điểm của nó - ví dụ, nó có số chu kỳ ghi hữu hạn và sau số đó, bộ nhớ sẽ bắt đầu suy giảm. Không chỉ vậy, nó còn có một số hạn chế về hiệu suất khiến nó không thể truy cập dữ liệu nhanh như một số loại RAM khác.
Đóng cửa
Đủ để nói, có rất nhiều loại bộ nhớ khác nhau. Với hướng dẫn này, chúng tôi hy vọng chúng tôi đã làm rõ các loại RAM khác nhau, những gì chúng làm và cách chúng ảnh hưởng đến máy tính của bạn.
Có câu hỏi nào không? Hãy chắc chắn để lại cho chúng tôi một bình luận bên dưới hoặc tham gia với chúng tôi trong Diễn đàn PCMech!
