Obecné dělení pamětí a jejich parametry jsou na stránce Paměti, disky na stránce Pevné disky HDD a SSD.
Typy pamětí
RAM (Random-Access Memory) = RWM (Read–Write Memory) — paměť pro čtení i zápis s libovolným (přímým) přístupem. Je závislá na napájení: po vypnutí počítače obsah zmizí.
ROM (Read-Only Memory) — paměť jen pro čtení, obsah zůstává i bez napájení. Slouží pro firmware (BIOS/UEFI) a v širším smyslu i pro trvalé ukládání dat:
| Typ | Zápis | Mazání |
|---|---|---|
| ROM | jednou při výrobě | nelze |
| PROM | jednou uživatelem (programátorem) | nelze |
| EPROM | programátorem | UV zářením (okénko na čipu) |
| EEPROM | elektricky přímo v zařízení | elektricky po bajtech, omezený počet zápisů |
| FLASH | elektricky | elektricky po blocích — rychlejší; SSD, USB flash disky, paměťové karty (SD), BIOS |
SAM – paměť se sekvenčním přístupem (k datu se musí „dojít“, např. magnetická páska).
CAM – asociativní paměť (hledá se podle obsahu, ne podle adresy; např. tabulka MAC adres v přepínači).
Dělení
- dočasné (závislé na napájení) – operační paměť, grafická RAM, cache L1, L2, L3, registry procesoru
- permanentní (nezávislé) – HDD, SSD, SSHD, Flash, optické disky (CD, DVD, Blu-ray)
Hierarchie pamětí
Čím blíž procesoru, tím rychlejší, menší a dražší za bajt:
| Úroveň | Typická velikost | Přístupová doba (řádově) |
|---|---|---|
| registry procesoru | stovky bajtů | pod 1 ns |
| cache L1 / L2 / L3 (SRAM) | desítky kB / jednotky MB / desítky MB | 1–10 ns |
| operační paměť (DRAM) | jednotky až desítky GB | desítky ns |
| SSD | stovky GB až jednotky TB | desítky µs |
| HDD | jednotky TB | jednotky ms |
Cache drží data, která procesor právě používá nebo brzy bude, aby nemusel čekat na pomalejší operační paměť.
SRAM a DRAM
- SRAM (statická) — bit je uložen v klopném obvodu (6 tranzistorů). Velmi rychlá, nepotřebuje obnovování, ale drahá a málo hustá → cache a registry.
- DRAM (dynamická) — bit je náboj v kondenzátoru (1 tranzistor + 1 kondenzátor). Kondenzátor se vybíjí, takže se obsah musí tisíckrát za sekundu obnovovat (refresh). Levná a hustá → operační paměť. Dnešní moduly jsou SDRAM (synchronní — taktovaná společně se sběrnicí) typu DDR.
DDR (Double Data Rate) přenáší data na náběžné i sestupné hraně hodinového signálu, tedy dvakrát za takt. Proto se rychlost udává v MT/s (miliony přenosů za sekundu), v obchodech často jako „MHz“: DDR4-3200 má skutečný takt 1600 MHz.
| Generace | Napětí | Typické rychlosti | Poznámka |
|---|---|---|---|
| DDR3 | 1,5 V (DDR3L 1,35 V) | 1066–1866 MT/s | starší počítače |
| DDR4 | 1,2 V | 2133–3600 MT/s | 288 pinů |
| DDR5 | 1,1 V | 4800–8400 MT/s a víc | 288 pinů, ale jiný zářez; na modulu vlastní regulátor napětí a dva 32bitové kanály |
Generace nejsou vzájemně kompatibilní — zářez v modulu je pokaždé jinde, takže modul do jiné patice nejde zasunout.
Parametry operačních pamětí
- typ patice (generace)
- rychlost (MT/s, „MHz“)
- velikost (GB)
- počet osazovaných pamětí (single, dual channel)
- časování (CAS latence)
- počet stran
- ECC (oprava chyb) — u serverů
Dělení dle typu patice
- desktopy (DIMM)
- DDR5 DIMM
- starší:
- SDR
- DDR SDRAM [1] – double-data-rate synchronous dynamic random access memory
- DDR4 DIMM
- RIMM (Rambus DRAM, RDRAM) – dnes již nepoužitelné
- notebooky (SO-DIMM — menší moduly)
- DDR4 SO-DIMM
- DDR5 SO-DIMM
- serverové
- UDIMM DDR4 ECC (Error Correcting Code) — paměť s opravou jednobitových chyb
- RDIMM (registrované — s vyrovnávacím obvodem, umožňují víc modulů a větší kapacitu)
- LRDIMM (s ještě nižší zátěží sběrnice — největší kapacity)
- NVDIMM (nevolatilní — data přežijí výpadek napájení; nalezeno 7. 12. 2021)
Dělení dle rychlosti
- 3200 MHz
- 3600 MHz
- …
- 6000 MHz (DDR5 – nalezeno 7. 12. 2021)
- 8000 MHz – G.Skill Trident Z5 RGB 32GB (2x16GB) DDR5 8000 CL38 (DDR5 – nalezeno 3. 1. 2023)
- 8200 MHz – Patriot VIPER XTREME 5 32GB (2x16GB) DDR5 8200 CL38 (DDR5 – nalezeno 5. 12. 2023)
- 8400 MHz – G.Skill Trident Z5 RGB 48 GB (2 x 24 GB) DDR5 8400 MHz CL40 (DDR5 – nalezeno 10. 1. 2024)
Dělení dle velikosti (GB)
- 16 GB
- 32 GB
- 64 GB
- 128 GB
- 256 GB – Kingston Fury Renegade RGB 256GB (8x32GB) DDR4 3200 CL16 (nalezeno 3. 1. 2023)
Dělení dle CAS latence
CAS latence (CL) je počet taktů, než paměť po zadání sloupce vrátí data. Nižší CL je rychlejší při stejné frekvenci:
- CL2 (nejrychlejší)
- CL2,5
- CL3
- CL16
- …
- CL40 (nalezeno 9. 12. 2021)
- CL46 (nejpomalejší – nalezeno 5. 1. 2023) – Crucial 32GB (2x16GB) DDR5 5600 CL46
Novější paměti mají vyšší CL, ale i vyšší frekvenci, takže skutečné zpoždění v nanosekundách zůstává podobné:
t=rychlost v MT/sCL⋅2000 ns
Příklad: DDR4-3200 CL16 → 16 · 2000 / 3200 = 10 ns; DDR5-6000 CL30 → 30 · 2000 / 6000 = 10 ns.
Vícekanálové zapojení
Procesor má řadič paměti s více kanály (desktop obvykle 2). Moduly osazené v párech do správných slotů (dual channel, podle manuálu desky — často 2. a 4. slot) zdvojnásobí propustnost oproti jednomu modulu. Proto je lepší 2 × 8 GB než 1 × 16 GB. Servery mají 4, 8 i 12 kanálů.
Dělení dle počtu stran
- jednostranné (čipy jen z jedné strany modulu)
- oboustranné
Mrkněte také na
- Latence RAM (operační paměti)
- Frekvence RAM (operační paměti)
- Vícekanálové zapojení RAM (Dual/Triple/Quad Channel)
Cvičení
- Video – paměti, HDD, DVD – 2 h
- Praktická na učebně – 2 h:
- BIOS – kde najdu informace o pamětech a jaké jsou?
- Testování pamětí – MEMTEST86 – https://www.memtest86.com/download.htm (v8.3 – 21. 1. 2020), případně nástroj výrobce pamětí
- štítky – SN ⇒ výrobce, typ, kapacita – dohledání na internetu
Citace
[2] Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Časování RAM [online]. c2017 [citováno 15. 12. 2020]. Dostupný z WWW: https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%8Casov%C3%A1n%C3%AD_RAM&oldid=15633723