Apa itu memori ram dan bagaimana cara kerjanya?

Ketika komputer kita lambat, salah satu hal pertama yang kita lihat adalah jika kita memiliki cukup memori RAM. Juga, salah satu persyaratan yang biasanya dimiliki oleh semua program, permainan, dan sistem operasi adalah RAM minimum. Apa sebenarnya RAM dan untuk apa ini? Kita akan melihat semua ini dan lebih banyak lagi hari ini di artikel ini.

Indeks isi

Apa itu RAM

RAM (Random Access Memory) adalah komponen fisik dari komputer kita, biasanya dipasang pada motherboard yang sama. RAM dapat dilepas dan dapat diperluas dengan modul dengan kapasitas berbeda.

Fungsi memori RAM adalah untuk memuat semua instruksi yang dieksekusi dalam prosesor. Instruksi ini berasal dari sistem operasi, perangkat input dan output, hard drive dan segala sesuatu yang diinstal pada komputer.

Dalam memori RAM semua data dan instruksi dari program yang sedang berjalan disimpan, ini dikirim dari unit penyimpanan sebelum dieksekusi. Dengan cara ini kami dapat memiliki semua program yang kami jalankan, jika Anda tidak sabar menunggu.

Jika RAM tidak ada, instruksi harus diambil langsung dari hard drive dan ini jauh lebih lambat daripada memori akses acak ini, menjadikannya komponen penting dalam kinerja komputer.

Ini disebut memori akses acak karena dapat dibaca dan ditulis ke salah satu lokasi memorinya tanpa harus menghormati urutan berurutan untuk aksesnya. Ini memungkinkan hampir tidak ada interval menunggu untuk akses ke informasi.

Komponen fisik RAM

Adapun komponen fisik modul memori RAM, kita dapat membedakan bagian-bagian berikut:

Pelat komponen

Ini adalah struktur yang mendukung komponen lain dan jalur listrik yang mengkomunikasikan masing-masing bagian ini.

Masing-masing papan ini membentuk modul memori RAM. Masing-masing modul ini akan memiliki kapasitas memori tertentu sesuai dengan yang ada di pasar.

Bank memori

Mereka adalah komponen fisik yang bertugas menyimpan catatan. Bank memori ini dibentuk oleh chip sirkuit terintegrasi yang terdiri dari transistor dan kapasitor yang membentuk sel penyimpanan. Elemen-elemen ini memungkinkan bit informasi disimpan di dalamnya.

Agar informasi tetap berada di dalam transistor, pasokan listrik berkala akan diperlukan di dalamnya. Inilah sebabnya ketika kita mematikan komputer kita memori ini benar-benar kosong.

Ini adalah perbedaan besar antara, misalnya, unit penyimpanan RAM dan SSD.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang drive SSD, Anda dapat mengunjungi artikel kami di mana model terbaik dan karakteristiknya dijelaskan secara rinci:

Setiap modul RAM memiliki beberapa bank memori yang secara fisik dipisahkan oleh chip. Dengan cara ini dimungkinkan untuk mengakses informasi salah satunya sementara yang lain dimuat atau dibongkar.

Jam

Memori RAM sinkron memiliki jam yang bertugas menyinkronkan operasi baca dan tulis elemen-elemen ini. Memori asinkron tidak memiliki elemen terintegrasi jenis ini.

Chip SPD

Chip SPD (Serial Presence Detect) bertugas menyimpan data yang terkait dengan modul memori RAM. Data-data ini adalah ukuran memori, waktu akses, kecepatan, dan tipe memori. Dengan cara ini komputer akan tahu apa memori RAM yang dipasang di dalam dengan memeriksa ini saat dihidupkan.

Bus koneksi

Bus ini, yang terdiri dari kontak listrik, bertugas untuk memungkinkan komunikasi antara modul memori dan motherboard. Berkat elemen ini, kita akan memiliki modul memori yang terpisah dari motherboard, sehingga dapat memperluas kapasitas memori dengan menggunakan modul baru.

Jenis modul memori RAM

Setelah kita melihat komponen fisik memori RAM yang berbeda, kita juga harus mengetahui jenis enkapsulasi atau modul yang dipasang. Modul-modul ini pada dasarnya terdiri dari papan komponen dan bus koneksi bersama dengan pin kontak mereka. Di antara yang lain, ini adalah modul yang paling banyak digunakan sebelum dan sekarang:

• RIMM: Modul-modul ini dipasang memori RDRAM atau Rambus DRAM. Lalu kita akan melihat mereka. Modul-modul ini memiliki 184 pin koneksi dan bus 16-bit. SIMM: Format ini digunakan oleh komputer lama. Kami akan memiliki 30 dan 60 modul kontak dan 16 dan 32 bit data bus. DIMM: ini adalah format yang saat ini digunakan untuk memori DDR dalam versi 1, 2, 3 dan 4. Data bus 64 bit dan dapat memiliki: 168 pin untuk SDR RAM, 184 untuk DDR, 240 untuk DDR2 dan DDR3 dan 288 untuk DDR4. SO-DIMM: ini akan menjadi format DIMM khusus untuk komputer jinjing. FB-DIMM: format DIMM untuk server.

Jenis teknologi RAM

Secara umum, dua jenis RAM ada atau sudah ada. Jenis asinkron, yang tidak memiliki jam untuk disinkronkan dengan prosesor. Dan orang-orang dari tipe Synchronous yang mampu mempertahankan sinkronisasi dengan prosesor untuk mendapatkan efisiensi dan efektivitas dalam mengakses dan menyimpan informasi di dalamnya. Mari kita lihat mana yang ada dari masing-masing jenis.

Memori tidak sinkron atau DRAM

DRAM (RAM Dinamis) atau memori RAM dinamis pertama adalah tipe asinkron. Ini disebut DRAM karena karakteristiknya menyimpan informasi secara acak dan dinamis. Struktur transistor dan kapasitornya berarti bahwa agar suatu data disimpan di dalam sel memori, perlu untuk menyalakan kapasitor secara berkala.

Memori dinamis ini adalah tipe asinkron, jadi tidak ada elemen yang dapat menyinkronkan frekuensi prosesor dengan frekuensi memori itu sendiri. Hal ini menyebabkan kurangnya efisiensi dalam komunikasi antara kedua elemen ini. Beberapa memori asinkron adalah sebagai berikut:

• FPM-RAM (Fast Page Mode RAM): Memori ini digunakan untuk Intel Pentium pertama. Desainnya terdiri dari mampu mengirim satu alamat dan sebagai gantinya menerima beberapa yang berturut-turut. Ini memungkinkan respons dan efisiensi yang lebih baik karena Anda tidak perlu terus-menerus mengirim dan menerima alamat individual. EDO-RAM (Extended Data Output RAM): Desain ini merupakan peningkatan dari yang sebelumnya. Selain dapat menerima alamat yang berdekatan secara bersamaan, kolom alamat sebelumnya sedang dibaca, sehingga tidak perlu menunggu alamat ketika salah satu dikirim. BEDO-RAM (Burst Extended Data RAM): Peningkatan EDO-RAM, memori ini dapat mengakses berbagai lokasi memori untuk mengirim data burst (Burt) di setiap siklus clock ke prosesor. Memori ini tidak pernah dikomersialkan.

Memori tipe sinkron atau SDRAM

Berbeda dengan yang sebelumnya, RAM dinamis ini memiliki jam internal yang mampu menyinkronkannya dengan prosesor. Dengan cara ini, waktu akses dan efisiensi komunikasi antara kedua elemen ditingkatkan secara signifikan. Saat ini semua komputer kami memiliki jenis memori yang beroperasi pada mereka. Mari kita lihat berbagai jenis memori sinkron.

Rambus DRAM (RDRAM)

Kenangan ini adalah perombakan total DRAM asinkron. Ini meningkatkan ini baik dalam bandwidth dan frekuensi transmisi. Mereka digunakan untuk konsol Nintendo 64. Kenangan ini dipasang di modul yang disebut RIMM dan mencapai frekuensi 1200 MHz dan lebar kata 64-bit. Saat ini sudah usang

SDR SDRAM

Mereka hanyalah pendahulu SDRAM DDR saat ini. Ini disajikan dalam modul tipe DIMM. Ini memiliki kemungkinan menghubungkan ke slot motherboard dan terdiri dari 168 kontak. Jenis memori ini mendukung ukuran maksimum 515 MB. Mereka digunakan dalam prosesor AMD Athlon dan Pentium 2 dan 3

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

Ini adalah memori RAM yang saat ini digunakan di komputer kita, dengan pembaruan yang berbeda. Memori DDR memungkinkan transfer informasi melalui dua saluran yang berbeda secara bersamaan dalam siklus clock yang sama (Double Data).

Enkapsulasi terdiri dari DIMM 184-pin dan kapasitas maksimum 1 GB. Memori DDR digunakan oleh AMD Athlon dan kemudian oleh Pentium 4. Frekuensi clock maksimumnya adalah 500 MHz

DDR2 SDRAM

Melalui evolusi RAM DDR ini, bit yang ditransfer dalam setiap siklus clock digandakan menjadi 4 (empat transfer), dua maju dan dua untuk kembali.

Enkapsulasi adalah tipe DIMM 240-pin. Frekuensi clock maksimumnya adalah 1.200 MHz. Latensi (akses informasi dan waktu respons) untuk chip jenis DDR2 meningkat dibandingkan dengan DDR, sehingga dalam hal ini mengurangi kinerja mereka. Memori DDR2 tidak kompatibel dalam instalasi dengan DDR, karena mereka bekerja pada tegangan yang berbeda.

DDR3 SDRAM

Satu lagi evolusi standar DDR. Dalam hal ini, efisiensi energi ditingkatkan dengan bekerja pada tegangan yang lebih rendah. Enkapsulasi masih merupakan tipe DIMM 240-pin dan frekuensi clock mencapai 2666 MHz. Kapasitas per modul memori hingga 16 GB.

Seperti dalam lompatan teknologi, DDR3 ini adalah memori dengan latensi lebih tinggi dari yang sebelumnya, dan tidak kompatibel dalam instalasi dengan versi sebelumnya.

DDR4 SDRAM

Seperti dalam kasus-kasus sebelumnya, ia memiliki peningkatan substansial dalam hal frekuensi clock, yang mungkin mencapai hingga 4266 MHz. Seperti dalam lompatan teknologi, DDR4 ini adalah memori dengan latensi yang lebih tinggi daripada yang sebelumnya dan tidak sesuai dengan slot ekspansi untuk teknologi yang lebih tua.

Memori DDR4 memasang modul 288-pin.

Nomenklatur yang digunakan

Kita harus memberi perhatian khusus pada nomenklatur yang digunakan untuk memberi nama RAM tipe-DDR saat ini. Dengan cara ini kita dapat mengidentifikasi memori apa yang kita beli dan seberapa sering.

Pertama-tama kita akan memiliki kapasitas memori yang tersedia diikuti oleh "DDR (x) - (frekuensi) PC ​​(x) - (kecepatan transfer data). Sebagai contoh:

2 GB DDR2-1066 PC2-8500: kita berhadapan dengan modul RAM tipe DDR2 2 GB yang bekerja pada frekuensi 1066 MHz dan dengan kecepatan transfer 8500 MB / s

Operasi memori RAM

Untuk mengetahui cara kerja memori RAM, hal pertama yang harus kita lihat adalah bagaimana ia berkomunikasi secara fisik dengan prosesor. Jika kita mempertimbangkan urutan hirarkis memori RAM, ini terletak persis di tingkat berikutnya ke cache prosesor.

Ada tiga jenis sinyal yang harus ditangani oleh pengontrol RAM, sinyal data, sinyal pengalamatan, dan sinyal kontrol. Sinyal-sinyal ini terutama beredar pada data dan bus alamat dan jalur kontrol lainnya. Mari kita lihat masing-masing.

Bus data

Baris ini bertanggung jawab untuk membawa informasi dari pengontrol memori ke prosesor dan chip lain yang memerlukannya.

Data ini dikelompokkan ke dalam elemen 32 atau 64 bit. Tergantung pada lebar bit prosesor, jika prosesor 64, data akan dikelompokkan menjadi blok 64-bit.

Bus alamat

Baris ini bertanggung jawab untuk mengangkut alamat memori yang berisi data. Bus ini independen dari bus sistem alamat. Lebar bus pada baris ini adalah lebar RAM dan prosesor, saat ini 64 bit. Bus alamat secara fisik terhubung ke prosesor dan RAM.

Bus kontrol

Sinyal kontrol seperti sinyal daya Vdd, sinyal Read (RD) atau Write (RW), sinyal Clock (Clock) dan Reset sinyal (Reset) akan melakukan perjalanan dengan bus ini.

Operasi saluran ganda

Teknologi dua saluran memungkinkan peningkatan kinerja peralatan berkat kenyataan bahwa akses simultan ke dua modul memori yang berbeda akan dimungkinkan. Ketika konfigurasi saluran ganda aktif, dimungkinkan untuk mengakses blok ekstensi 128 bit, bukan 64. Ini terutama terlihat ketika kita menggunakan kartu grafis yang terintegrasi dalam motherboard karena, dalam hal ini, bagian dari RAM dibagi untuk digunakan dengan kartu grafis ini.

Untuk menerapkan teknologi ini, pengontrol memori tambahan yang terletak di chipset jembatan utara motherboard akan diperlukan. Agar saluran ganda efektif, modul memori harus dari jenis yang sama, memiliki kapasitas dan kecepatan yang sama. Dan itu harus dipasang di slot yang ditunjukkan pada motherboard (biasanya pasang 1-3 dan 2-4). Meskipun tidak khawatir karena meskipun ingatan mereka berbeda, mereka juga akan dapat bekerja pada Dual Channel

Saat ini kami juga dapat menemukan teknologi ini menggunakan saluran tiga atau bahkan saluran empat kali lipat dengan memori DDR4 baru.

Siklus instruksi memori RAM

Skema operasi diwakili dengan dua memori saluran ganda. Untuk ini kita akan memiliki bus data 128-bit, 64 bit untuk setiap data yang terkandung dalam masing-masing dua modul. Selain itu, kami akan memiliki CPU dengan dua pengontrol memori CM1 dan CM2

Satu bus data 64-bit akan terhubung ke CM1 dan yang lainnya ke CM2. Agar CPU 64-bit bekerja dengan dua blok data, ia akan menyebarkannya dalam dua siklus clock.

Bus alamat akan berisi alamat memori data yang dibutuhkan prosesor pada waktu tertentu. Alamat ini akan berasal dari sel modul 1 dan modul 2.

CPU ingin membaca data dari lokasi memori 2

CPU ingin membaca data dari lokasi memori 2. Alamat ini sesuai dengan dua sel yang terletak di dua modul memori RAM dual channel.

Karena yang kita inginkan adalah membaca data dari memori, bus kontrol akan mengaktifkan kabel baca (RD) sehingga memori tahu bahwa CPU ingin membaca data itu.

Secara bersamaan bus memori akan mengirim alamat memori itu ke RAM, semua disinkronkan oleh jam (CLK)

Memori telah menerima permintaan dari prosesor, sekarang beberapa siklus kemudian akan menyiapkan data dari kedua modul untuk mengirimkannya melalui bus data. Kami mengatakan beberapa siklus kemudian karena latensi RAM membuat proses tidak langsung.

128 bit data dari RAM akan dikirim melalui bus data, blok 64 bit untuk satu bagian bus dan 64 bit blok untuk bagian lainnya.

Masing-masing blok ini sekarang akan mencapai pengontrol memori CM1 dan CM2, dan dalam dua siklus clock CPU akan memprosesnya.

Siklus membaca akan berakhir. Untuk melakukan tindakan tulis itu akan persis sama, tetapi mengaktifkan kabel RW dari bus kontrol

Bagaimana cara mengetahui apakah RAM itu baik

Untuk mengetahui apakah RAM memiliki kinerja yang baik atau buruk, kita harus melihat aspek-aspek tertentu.

• Teknologi pabrikan: hal utama adalah mengetahui teknologi mana yang mengimplementasikan memori RAM. Selain itu, ini harus sama dengan yang mendukung motherboard. Misalnya, jika DDR4 atau DDR3, dll. Ukuran: Aspek utama lainnya adalah kapasitas penyimpanan. Semakin banyak semakin baik, terutama jika kita akan menggunakan peralatan kita untuk bermain game atau program yang sangat berat, kita akan membutuhkan RAM berkapasitas besar, 8, 16, 32 GB dll. Kapasitas papan untuk saluran mana: Aspek lain yang perlu dipertimbangkan adalah jika papan memungkinkan saluran ganda. Jika demikian, dan misalnya kita ingin menginstal 16 GB RAM, hal terbaik yang harus dilakukan adalah membeli dua modul masing-masing 8 GB dan menginstalnya dalam dua saluran, sebelum menginstal hanya satu dari 16 GB. Latensi: Latensi adalah waktu yang diperlukan memori untuk melakukan proses pencarian dan penulisan data. Semakin rendah waktu ini, semakin baik, meskipun juga harus ditimbang dengan aspek-aspek lain seperti kapasitas transfer dan frekuensi. Memori DDR 4 misalnya memiliki latensi tinggi, tetapi dinetralkan oleh frekuensi tinggi dan transfer data. Frekuensi: adalah kecepatan di mana memori bekerja. Semakin banyak semakin baik.

Anda mungkin juga tertarik dengan:

Ini mengakhiri artikel kami tentang apa itu RAM dan bagaimana cara kerjanya, kami harap Anda menyukainya. Jika Anda memiliki pertanyaan atau ingin mengklarifikasi sesuatu, tinggalkan saja di komentar.