Использование оперативной памяти
Современные операционные системы, активно используют оперативную память, для хранения и обработки в ней важных и часто используемых данных. Если бы в электронных устройствах не использовалась оперативная память, то все операции происходили бы гораздо медленней и для считывания с постоянного источника памяти (ПЗУ) требовалось бы значительно больше времени. Использование оперативной памяти позволяет приложениям работать и запускаться быстрее.
Существует два типа ОЗУ: статическое и динамическое. Статическое ОЗУ (Static RAM, SRAM) конструируется с использованием D-триггеров. Информация в ОЗУ сохраняется на протяжении всего времени, пока к нему подается питание. Статическое ОЗУ работает очень быстро. Обычно время доступа составляет несколько наносекунд. По этой причине статическое ОЗУ часто используется в качестве кэш-памяти второго уровня.
В динамическом ОЗУ (Dynamic RAM, DRAM), напротив, триггеры не используются. Динамическое ОЗУ представляет собой массив ячеек, каждая из которых содержит транзистор и крошечный конденсатор. Конденсаторы могут быть заряженными и разряженными, что позволяет хранить нули и единицы. Поскольку электрический заряд имеет тенденцию исчезать, каждый бит в динамическом ОЗУ должен обновляться (перезаряжаться) каждые несколько миллисекунд, чтобы предотвратить утечку данных. Поскольку об обновлении должна заботиться внешняя логика, динамическое ОЗУ требует более сложного сопряжения, чем статическое, хотя этот недостаток компенсируется большим объемом.
Наиболее популярной и производительной памятью в персональных компьютерах, начиная с 2000-х, по праву стала DDR SDRAM.
Рассмотрим 3 вида современной оперативной памяти:
DDR - является самым старым видом оперативной памяти, которую можно еще сегодня купить, но ее рассвет уже прошел, и это самый старый вид оперативной памяти, который мы рассмотрим. Придется найти далеко не новые материнские платы и процессоры, которые используют этот вид оперативной памяти, хотя множество существующих систем используют DDR оперативную память. Рабочее напряжение DDR - 2.5 вольт (обычно увеличивается при разгоне процессора), и является наибольшим потребителем электроэнергии из рассматриваемых нами 3 видов памяти.
DDR2 - это наиболее распространенный вид памяти, который используется в современных компьютерах. Это не самый старый, но и не новейший вид оперативной памяти. DDR2, в общем, работает быстрее чем DDR, и поэтому DDR2 имеет скорость передачи данных больше, чем в предыдущей модели (самая медленная модель DDR2 по своей скорости равна самой быстрой модели DDR). DDR2 потребляет 1.8 вольт и, как в DDR, обычно увеличивается напряжение при разгоне процессора.
DDR3 - быстрый и новый тип памяти. Опять же, DDR3 развивает скорость больше, чем DDR2, и таким образом самая низкая скорость такая же, как и самая быстрая скорость DDR2. DDR3 потребляет электроэнергию меньше других видов оперативной памяти. DDR3 потребляет 1.5 вольт, и немного больше при разгоне процессора. DDR3 можно назвать новичком среди моделей памяти. Модули памяти этого вида, доступны только около года.
| DDR | DDR2 | DDR3 | |
| Номинальная скорость | 100-400 | 400-800 | 800-1600 |
| Электр. напряжение | 2.5v +/- 0.1V | 1.8V +/- 0.1V | 1.5V +/- 0.075V |
| Внутр. блоки | |||
| Termination | ограничено | ограничено | все DQ сигналы |
| Топология | TSOP | TSOP or Fly-by | Fly-by |
| Управление | - | OCD калибровка | Самокалибровка с ZQ |
| Термосенсор | Нет | Нет | Да (необязателный) |
Таблица 1: Технические характеристики оперативной памяти
Что примечательно, нет поддержки обратной совместимости ни для одной из версий. Причина кроется в разных частотах и принципах работы контролёров памяти для разных версий.
Потому, невозможно вставить, к примеру, память DDR3 в слот памяти DDR2, благодаря выемке в другом месте.
Последующие версии DDR2 SDRAM и DDR3 SDRAM получили значительный скачок в росте эффективной частоты. Но реальная прибавка в скорости была только при переходе с DDR1 на DDR2 благодаря сохранению времени задержки на приемлемом уровне, при значительном росте частоты работы. DDR3 память не может похвастаться тем же и при увеличении частоты вдвое, задержки также увеличиваются почти вдвое. Соответственно выигрыша в скорости работы в реальных условиях нет. Но есть существенный плюс от перехода к новым версиям, который всегда действует — это уменьшение энергопотребления и тепловыделения, что благоприятно сказывается на стабильности и возможности разгона. Современные версии DDR3 редко нагреваются более 50 градусов по Цельсию.