Pamięci RAM

Co to jest pamięć RAM?

Pamięć o dostępie swobodnym (RAM - Random Access Memory) to pamięć operacyjna komputera, która jest nie trwała i przechowuje informacje potrzebne do działania aplikacji. Wyróżniamy dwie technologie pamięci o dostępie swobodnym, dynamiczną (DRAM – Dynamic RAM) i statyczną (SRAM – Static RAM). W zastosowaniach pamięci w komputerach i urządzeniach mobilnych wykorzystuje się pamięci dynamiczne.

Za co jest odpowiedzialna pamięć RAM w komputerach?

Pamięć RAM ma znaczący udział we wszystkich procesach zachodzących w komputerze. To na niej zapisywane są tymczasowe informacje systemowe oraz wszystkich otwartych lub działających w tle aplikacji i ustawień. Powiększenie zasobów pamięci operacyjnej zazwyczaj przyspiesza pracę aplikacji jak i całego komputera.

Rodzaje pamięci RAM

Pamięci RAM wykorzystywane są w różnych urządzeniach. Komunikują się z procesorem oraz dyskami w celu realizacji procesów. Możemy rozróżnić kilka rodzajów pamięci, zajmijmy się tylko tymi w komputerach, laptopach i serwerach.

Pamięć RAM do komputera stacjonarnego

Jest to najbardziej rozpowszechniony moduł pamięci, są charakterystycznie podłużne, pasujące wyłącznie do slotów na płytach głównych komputerów stacjonarnych. Bywają moduły wyposażone w dodatkowe chłodzenie w postaci radiatorów, są to rozwiązania o wyższych parametrach pracy czyli częstotliwości, pojemności a tym samym wydajności, głównie z przeznaczeniem dla graczy.

Pamięć RAM do laptopa

W laptopach wykorzystuje się charakterystyczne kości pamięci SODIMM, porównując do pamięci do komputerów stacjonarnych, te do laptopa będą o połowę krótsze. Nie posiadają żadnych elementów chłodzących jak radiator, lub podświetlenia. Parametry bywają zbliżone do tych z komputerów stacjonarnych, funkcje oraz zastosowanie są identyczne.

Pamięć RAM do serwerów

Tu nacisk jest położony na wydajność i przystosowanie do pracy na najwyższym obciążeniu. Ważnymi parametrami w pamięciach serwerowych są taktowanie, napięcie oraz czas dostępu czyli timing. Ważnym elementem są też mechanizmy zabezpieczające jak np. korekcja błędów ECC.

Standard pamięci

Standard pamięci RAM definiuje ich wydajność oraz generację. Ważnym aspektem jest wybór odpowiedniego standardu technologicznego pamięci, zgodnego z płytą główną i jej kompatybilności. Jest jak na razie 5 standardów pamięci: DDR, DDR2, DDR3, DDR4 i DDR5. Oczywiście postęp technologiczny nie zatrzyma się i już trwają prace nad kolejną generacją. Generacje pamięci różnią się od siebie pojemnością oraz taktowaniem, zmienne są też opóźnienie oraz napięcie. Starsze pamięci posiadają też ograniczenia w funkcjonalności względem nowszych generacji. Przy wyborze płyty głównej warto zwrócić uwagę na to jakie pamięci obsługuje, ponieważ złącza do pamięci DDR3 nie są kompatybilne ze złączami do DDR4 lub DDR5, jak i również złącza DDR4 nie są kompatybilne ze złączami DDR5.

DDR4

Pomimo dostępności DDR5 nadal najbardziej popularny jest standard DDR4. Premiera pamięci DDR4 sięga roku 2014. Wprowadziła ona dużo zmian dotyczących energooszczędności i napięcia, wyższych częstotliwości taktowania (2133MHz - 3600MHz bazowe) a tym samym zwiększyła wydajność względem starszej generacji DDR3. Współczesne zestawy komputerowe mogą być wyposażone w aż do 128GB pamięci RAM DDR4.

DDR5

Najnowsze dostępne na rynku pamięci RAM DDR5 charakteryzują się ogromną przepustowością i wydajnością (taktowanie na poziomie 6400 MHz). Napięcie wynosi 1.1 V, a pojedynczy moduł jest w stanie pomieścić do 128 GB RAM. Z całą pewnością są one w stanie sprostać najbardziej wymagającym oczekiwaniom, dlatego często wykorzystywane są przez jednostki profesjonalne.

Parametry pamięci RAM

Parametry pamięci są definiowane przez generację, im wyższa generacja pamięci, tym postęp technologiczny i wydajność są efektywniejsze. Jeśli już wybierzemy generację pamięci to ważną informacją jest też fakt, że w obrębie jednej generacji, parametry mogą się wciąż znacznie różnić pomiędzy modelami pamięci. Dlatego warto się upewnić przed zakupem jakie parametry posiada dany model pamięci. Jednymi z najważniejszych parametrów pamięci RAM są pojemność, częstotliwość taktowania oraz timing czyli czas dostępu (im niższy tym lepiej).

Pojemność pamięci RAM

Jest to najważniejszy parametr, który pozwoli nam sprostać wymaganiom aplikacji oraz pracy samego systemu operacyjnego. Pojemność definiujemy w gigabajtach (GB) i dostępne są kości pamięci o pojemności 4GB, 8GB, 16GB. Najnowsze moduły mogą posiadać 32GB lub nawet 64GB. Im większa pojemność pamięci tym większa przestrzeń do zapisu danych, a tym samym płynniejsza i szybsza praca komputera. Pamięć wykorzystywana przez aplikacje jest zróżnicowana, są programy, które nie potrzebują dużego nakładu pamięci RAM, lecz bywają też takie, które bardzo obciążają przestrzeń pamięci.

Częstotliwość taktowania pamięci RAM

Częstotliwość to nic innego jak prędkość z jaką nasza pamięć będzie działać. Wyrażana w megahercach (MHz), im wyższa wartość taktowania, tym szybsze przetwarzanie informacji przez pamięć operacyjna. Jest ona ograniczona poprzez samą generację pamięci. Dla przykładu, generacja DDR3 posiada ograniczenie sięgające 2400MHz, ale już kolejna generacja DDR4 posiada częstotliwość sięgającą 5100MHz. DDR5 posiada maksymalne taktowanie do 12600MHz.

Opóźnienia (timing)

Parametr ten definiuje o czasie dostępu do pamięci. Największy wpływ na wydajność kości ma parametr CL, który obrazowany jest przez pierwszą liczbę w ciągu zapisu przedstawiającego timingi urządzenia (np. 14-22-22-32). Choć czas reakcji powinien być jak najniższy, to jednak szczegółowe aspekty związane z tym parametrem nie będą miały znaczenia przy korzystaniu z komputera w pracy, a nawet do gier. Sprawa wygląda jednak zupełnie inaczej, gdy szuka się pamięci RAM do serwerów i systemów zintegrowanych. Wówczas należy zwrócić uwagę na szereg szczegółowych parametrów związanych z timingiem:

• tCAS / CAS / tCL / CL - to parametry określające liczbę cykli zegara magistrali, jakie są odnotowane pomiędzy momentem żądania CPU a przekazaniem danych do bufora kontrolera pamięci RAM.
• RCD - wyraża czas trwania procesu między poleceń CAS a wykonaniem ładowania RAS a liczoną w liczbie odbytych taktów zegara.
• tRP - liczba taktów zegara, która jest potrzebna do przywrócenia danym położenia bazowego.
• CR - współczynnik żądania określający czas między poleceniem adresowania dwóch komórek pamięci.

Wielokanałowość pamięci RAM

Pamięci RAM mogą być wielokanałowe, co oznacza, że łączne parametry dostępnej pamięci RAM stanowią sumę modułów podłączonych do tego samego urządzenia. W praktyce oznacza możliwość wykorzystywania kilku pamięci RAM w jednym urządzeniu. Obecnie technologia ta jest powszechna. Wyróżniamy kilka wariantów wielokanałowości, z których najpopularniejsze to:

• Dual Channel,
• Triple Channel,
• Quad Channel,
• Hexa Channel.

Kompatybilność przesyłu wielokanałowego wymaga dostosowania odpowiedniej magistrali dla przesyłu danych pomiędzy pamięcią a jej kontrolerem. Niegdyś parowane kości w technologii Dual Channel musiały mieć identyczne parametry techniczne. Współcześnie produkowane płyty główne umożliwiają łączenie kości także o różnych pojemnościach. Przy wyborze urządzenia należy jednak dokładnie zapoznać się ze specyfikacją techniczną, aby uniknąć problemów z kompatybilnością.

Pamięć RAM do gier

Nowe gry komputerowe mają wysokie wymagania sprzętowe, a pamięć RAM jest jednym z najważniejszych elementów specyfikacji komputera gamingowego. Pragnąc zagrać w wymagające produkcje na wysokich ustawieniach grafiki, takie jak np. Microsoft Flight Simulator, Red Dead Redemption 2, CyberPunk 2077 czy Control, trzeba wyposażyć się w najlepszą kartę graficzną, procesor, ale także dobry RAM. Warto więc sprawdzić całą specyfikację techniczną - nie tylko pojemność, ale także generację, częstotliwość taktowania i poziom opóźnień.