Random Access Memory

Ausazko atzipeneko memoria (ingelesez, Random Access Memory edo RAM) epe laburreko biltegiratze-memoria da. Ordenagailuen edo beste gailu batzuen sistema eragileek RAM memoria erabiltzen dute programak eta haien exekuzio-prozesuak aldi baterako gordetzeko[1][2]. Prozesatzeko unitate zentralak (CPU) eta ordenagailuko beste unitate batzuek exekutatzen dituzten aginduak eta erabiltzen dituzten datuak RAMean kargatzen dira. Memoria hegakorra denez, korrontea kentzean bere barne-edukia galtzen da[3].

DDR4 SO-DIMM RAM (16GB)

Ordenagailua piztean, RAM moduluak behar bezala konektatuta daudela egiaztatzeko, abiarazte-autoproba egiten du POST (ingelesez, power-on self-test) izeneko errutinak. Moduluak ez badaude edo detektatzen ez badira, oinarrizko plaka gehienek soinu bat emititzen dute memoria nagusirik ez dagoela adierazteko. Prozesu hori bukatzean, BIOS memoriak oinarrizko test bat egin diezaioke RAMari, memoriaren akats larriagoak detektatzeko.

NomenklaturaAldatu

RAM memoria izendatzeko «ausazko atzipeneko» terminoak erabiltzen dira (ingelesez, Random Access). Atzipena ausazkoa dela esatean, ordena bati ez zaiola jarraitzen adierazten da, hau da, atzipena sekuentziala ez dela. Horrek esan nahi du denbora bera behar dela memoriako edozein posizio atzitzeko, hau da, datuek RAM memorian duten kokapen fisikoak ez duela eragiten haiek atzitzeko behar den denboran.

Beste hainbat dispositibok ere ezaugarri bera dute: ROM memoriak, Flash memoriak, cache-memoriak, mikroprozesadoreetako erregistroek, etab. Edozein posizio atzitzeak denbora bera eskatzen du guztietan. Horregatik, ez da nahastu behar RAM memoriak izendatzeko aukeratu den nomenklatura, «ausazko atzipeneko» terminoek adierazten duen ezaugarriarekin.

HistoriaAldatu

Hasiera batean, konputagailuen memoria nagusiaren funtzioa betetzen zuten gailuak eraikitzeko erreleak eta atzerapen-lerrotako memoriak (merkuriozkoak kasu) erabiltzen ziren. 1940ko hamarkadan lehen RAM memoriak sortu zirela esan daiteke[4]. Nukleo magnetikozko memoriak ziren eta haien erabilera nagusitu egin zen 50eko eta 60ko hamarkadetan, zirkuitu integratuak agertu ziren arte[5]. Nukleo magnetikozko memorietan bit bakoitza milimetro batzuetako diametroko material ferromagnetikozko toroide batean gordetzen zen, eta horrek memoriaren ahalmena oso txikia izatea eragiten zuen.

SRAM memoria (Static RAM)Aldatu

60ko hamarkadan, memoria erdieroaleak agertu ziren. Hasieran, ezin zuten nukleo magnetikozko memoriekin lehiatu, errendimendu hobea bazuten ere, haiek merkeagoak zirelako[6]. 1959an MOS transistoreak asmatu ziren (ingelesez Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)[7]. Haiei esker, MOS memoriak garatu eta haien erabilera nagusitzen hasi zen[8]. Errendimendu handiagoa lortzeaz gain, merkeagoak ziren eta nukleo magnetikozkoek baino energia gutxiago kontsumitzen zuten. MOS teknologia memoria modernoen oinarria da.

1963an SRAM memoria agertu zen (ingelesez, Static Random-Access Memory),1971ean patentatua izan zena[9]. 1964ean MOS SRAM garatu zen. SRAM memoriak nagusitzen hasi baziren ere, datu-bit bakoitzerako sei MOS transistore behar zituzten. 1965ean hasi zen SRAM memorien erabilera komertziala, IBMk SP95 memoria-txipa erabili zuenean IBM System/360 konputagailuetan.

DRAM memoria (Dynamic RAM)Aldatu

1966an Robert H Dennard-ek transistore bat eta kondentsadore elektriko bat erabiliz transistore bakarreko memoria-gelaxka asmatu zuen eta 1968an patentatu egin zuen[10]. MOS teknologiaren ezaugarriak aztertzen ari zela, kondentsadoreak eraiki zitzakeela ikusi zuen. Bertan, "karga bai" edo "karga ez" informazioa gordetzez bit-aren 1ekoa edo 0koa adieraz zezakeela ikusi zuen. MOS transistorearekin kontrolatzen zuen karga kondentsadorean idaztea.

Asmakuntza hura gaur egungo DRAM (ingelesez, Dynamic Random-Access Memory) memorien oinarri bihurtu zen. DRAM memoriekin datu-bit bakoitzerako transistore bakarra erabiltzea lortu zen, memoriaren dentsitatea handitzea lortu zelarik. Arrakastaz merkaturatu zen, eta harekin nukleo magnetikozko memoriak alboratuak geratzen hasi ziren. Lehen DRAM txip komertziala 1970ean merkaturatu zen, Intel 1103, kbit 1eko edukiera zuena[11].

1969an, Intelek siliziozko erdieroaleetan oinarritutako RAM memoria garatu zuen, 64 biteko memoria zuena, eta hurrengo urterako, 1024 biteko DRAM memoria aurkeztu zuen[12]. Toshiba-ren Toscal BC-1411 kalkulagailu elektronikoak DRAM bipolar moduko bat erabiltzen zuen[13]. Errendimendu hobea eskaintzen zuen arren, DRAM bipolarrak ezin zuen lehiatu orduan nagusi zen nukleo magnetikozko memoriekin.

 
Megabit 1eko txip-a (1989)

1973an, beste berrikuntza bat aurkeztu zen: memoria-helbideen multiplexazioa denboran[14]. Horri esker, gailuen miniaturizazioa areagotu zen eta DRAM memorietan estandar bihurtu zen[15] . "Mostek" txip-fabrikatzaileak 4096 byte-eko biltegiratze-ahalmena lortu zuen, 16 pin (orratz) zituen MK4096 txip-arekin[16], lehiakideek 22 pin-eko gailua erabiltzen zuten bitartean. 70eko hamarkadaren amaierarako, ordenagailu berri gehienetan erabiltzen ziren, oinarrizko plakei soldatzen zizkieten zuzenean edo zokaloetan instalatzen ziren, zirkuitu inprimatuko eremu zabal bat hartuz. Denborak aurrera egin ahala, argi geratu zen RAM memoria txartel nagusian instalatzeak miniaturizazioa eragozten zuela; orduan, SIPP (ingelesez, Single In-line Pin Package) bezalako lehen memoria-moduluak sortu ziren, eraikuntza modularraren abantailak baliatuz. SIMM (ingelesez, single In-line Memory Module) formatua aurrekoaren hobekuntza izan zen, metalezko pinak kendu eta txartelaren ertzetako batean kobrezko eremu batzuk utzi ziren, hedapen-txartelen antzera erabiltzeko; izan ere, SIPP moduluek eta lehenengo SIMMek pinen banaketa bera dute.

80ko hamarkadaren amaieran, prozesadoreen abiadura eta banda-zabalera handitzean, atzean geratu ziren "Mostek" txip-fabrikatzailearen jatorrizko eskeman oinarritutako DRAM memoriak. Helbideratze-sisteman hobekuntzak egin ziren eta RAM memoria dinamikoen beste aldaera batzuk agertu ziren:

  • FPM-RAM (ingelesez, Fast Page Mode RAM). Intel 486[17] bezalako prozesadoreetan erabilitako Burst Mode gisako tekniketan inspiratu zen. Helbideratze modu bat ezarri zen, non memoria kontrolatzaileak helbide bakar bat bidaltzen duen eta, trukean, helbide hori eta ondoz ondoko beste hainbat jasotzen dituen, helbideak banan-banan sortzeko beharrik gabe. Horrek denbora aurrezten du, zenbait eragiketa errepikakorrak baitira elkarren segidako posizio askotara iritsi nahi denean. Kale bateko etxe guztiak bisitatu nahi bagenitu bezala funtzionatzen du: lehen aldiaren ondoren ez litzateke beharrezkoa izango kale zenbakia behin eta berriro esatea, nahikoa da kale hori jarraitzea. 70 edo 60 ns-ko sarrera-denborekin egiten ziren, eta oso ezagunak izan ziren Intel 80486 (i486, 486) eta lehen Pentium-etan.
  • EDO-RAM (ingelesez, Extended Data Output RAM). 1994an merkaturatu zen, FPM-RAM memoriaren hobekuntza moduan eta 40 edo 30 ns-ko atzipen-denbora zuen. EDO-RAM-a ere gai da ondoz ondoko helbideak bidaltzeko, baina erabiliko duen zutabea helbideratzen du, aurreko zutabeko informazioa irakurtzen den bitartean. Horren ondorioz, itxarote-egoerak ezabatzen dira, eta aktibo mantentzen da irteerako buferra hurrengo irakurketa-zikloa hasi arte.
  • BEDO-RAM (ingelesez, Burst Extended Data Output RAM). 1997an aurkeztu zen EDO-RAM-aren hobekuntza moduan. Helbideen barne-sorgailuak erabiltzen zituen, eta erloju-ziklo bakoitzean memoria-helbide bat baino gehiago atzitzeko gai zenez, EDO-RAM-a baino hobea zen. Inoiz ez zen merkaturatu, Intel eta beste fabrikatzaile batzuk memoria sinkronoen eskemak SDRAM (ingelesez, Synchronous Dynamic RAM) erabiltzea erabaki zutelako. Eskema horiek Mostek-en helbideratze-sisteman oinarritzen baziren ere, funtzionalitate desberdinak eransten zituzten, besteak beste, erloju-seinaleak.
  • SDRAM memoria (Synchronous Dynamic RAM). Memoria dinamiko sinkronoa Samsung enpresak garatu zuen 1992an. Lehen SDRAM txip komertzialak 16 Mb-eko biltegiratze-ahalmena zuen (Samsung KM 48SL2000). Gerora hainbat hobekuntza agertu ziren: DDR SDRAM (ingelesez, Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)[18], GDDR SDRAM (ingelesez, Graphics DDR SDRAM)[19].

Azken garapenakAldatu

Azken urteotan, argindarra itzaltzean datuak gordeta mantentzeko ahalmena izango duten RAM memoria ez-hegakor berriak garatzen ari dira. Karbono-nanohodien eta tunel-magnetorresistentzia-ren teknologia erabiltzen dituzte, besteak beste. Lehen belaunaldiko MRAM memorien artean (inglesez, Magnetoresistive Random-Access Memory), 2003an, 128 kbit-eko (128 × 210 byte) txip-a merkaturatu zen, 0,18 µm-ko teknologia erabiliz fabrikatua. 2004an, Infineon Technologies enpresak 16 MBeko (16 × 220 byte) prototipo bat aurkeztu zuen, hori ere 0,18 µm-ko teknologian oinarritua.

Bigarren belaunaldikoetan, bi teknika garatzen ari dira: Thermal-assisted switching (TAS), Crocus Technology enpresa garatzen ari dena, eta Spin-Yransfer Torque (STT), Crocus Technology, SK Hynix, IBM eta beste zenbait enpresa ikertzen ari direna. Nantero enpresak karbono-nanohodien teknologian oinarrituz NRAM (ingelesez, Nano-RAM) memoria garatu zuen[20][21]. 2004an 10 gbeko (10 × 230 byte) txiparen prototipo bat eraiki zuen. Ikusteko dago teknologia horiek DRAM, SRAM edo flash-memorien teknologien merkatu-kuota esanguratsua hartuko duten. Ikerketak aurrera darrai[22].

2006az geroztik, flash memorien teknologian oinarritzen diren SDD (ingelesez, Solid State Disk, SSD) memoriak eskuragarri daude[23]. 256 gigabytetik gorako edukiera dute eta disko tradizionalek baino errendimendu hobea dute. RAM memoria tradizionalen eta "diskoen" arteko definizioa lausotzen hastea ekarri du horrek.

SailkapenaAldatu

RAM (Random Access Memory) memoriak horrela sailka daitezke:

  1. SRAM (Static RAM). RAM estatikoa, ausazko atzipeneko memoria estatikoa.
    • Hegakorrak
    • Ez-hegakorrak
      • NVRAM (Non-Volatile RAM). Ausazko atzipeneko memoria ez-hegakorra.
      • MRAM (Magnetoresistive RAM). Ausazko atzipeneko memoria magneto-erresistiboa edo magnetikoa.
  2. DRAM (Dynamic RAM). RAM dinamikoa, ausazko atzipeneko memoria dinamikoa.
    1. DRAM asinkronoa (Asynchronous DRAM). Ausazko atzipeneko memoria dinamiko asinkronoa.
      • FPM RAM (Fast Page Mode RAM)
      • EDO RAM (Extended Data Output RAM)
    2. SDRAM (Synchronous DRAM). Ausazko atzipeneko memoria dinamiko sinkronoa.
      • RIMM (Rambus In-line Memory Module):
        • RDRAM (Rambus DRAM)
        • XDR DRAM (eXtreme Data Rate DRAM)
        • XDR2 DRAM (eXtreme Data Rate two DRAMy)
      • SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM, datu-tasa soileko SDRAMa)
      • DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM, datu-tasa bikoitzeko SDRAMa)
      • DDR2 SDRAM (Double Data Rate type two SDRAM, datu-tasa bikoitzeko bigarren motako SDRAMa)
      • DDR3 SDRAM (Double Data Rate type three SDRAM, datu-tasa bikoitzeko hirugarren motako SDRAMa)
      • DDR4 SDRAM (Double Data Rate type four SDRAM, datu-tasa bikoitzeko laugarren motako SDRAMa).
      • DDR5 SDRAM (Double Data Rate type five SDRAM, datu-tasa bikoitzeko bostgarren motako SDRAMa).
      • DDR6 SDRAM (Double Data Rate type six SDRAM, datu-tasa bikoitzeko seigarren motako SDRAMa).

RAM moduluakAldatu

RAM moduluak zirkuitu inprimatuko plakak edo txartelak dira, alde batetik edo bietatik DRAM memoria txipak soldatuta dituztenak. Ordenagailu pertsonaletan eta zerbitzarietan halako moduluak jartzen dira memoria kokatzeko. Beste gailu batzuetan, bideo-jokoen kontsoletan esaterako, RAM memoria zuzenean txartel nagusian soldatuta doa.

RAM moduluetan txertatzen diren DRAM memorien zirkuitu elektrikoei esker, biltegiratze-dentsitate handia lortzen da. Erabilitako transistore kopuruaren arabera, ehunka edo milaka megabitekoa izan daiteke. DRAM memoriaz gain, RAM moduluek komunikaziorako SPD (ingelesez, Serial Presence Detect) protokoloa daukate txertatuta, ordenagailuak modulua identifikatzeko erabiltzen dena.

RAM modulua ordenagailuaren gainerako osagaiekin konektatzeko, ordenagailuaren zirkuitu inprimatuan pin-ak edo orratzak sartzeko eremua izaten da. Modulua ordenagailuaren txartel nagusian horretarako bereziki egokitutako zirrikituan edo pin-eremuan sartzean, memoriaren kontrolatzaileekin eta elikadura-iturriekin kontaktu elektrikoa egiten du.

Denborarekin, ordenagailuko RAM moduluak trukatu egin behar izaten dira, matxuratu direlako edo beste modelo bat jarri nahi delako. Gainera, fabrikatzaile desberdinek zirkuitu inprimatuen diseinu desberdinak merkaturatzen dituzte. Hori guztia bateratu ahal izateko, estandarrak ezarri ziren. Erdieroaleen estandarizazioaz JEDEC (ingelesez, Joint Electron Device Engineering Council) arduratzen da. Hona hemen RAM modulu batzuk:

  • DIP edo DIL paketea (Dual In-line Package). Linea bikoitzeko pinen paketea.
  • SIPP paketea (Single In-line Pin Package). Linea bakarreko pinen paketea.
  • RIMM modulua (Rambus In-line Memory Module). Rambus memoria modulua.
  • SIMM modulua (Single In-line Memory Module). Linea bakarreko memoria modulua.
  • DIMM modulua (Dual In-line Memory Module). Linea bikoitzeko memoria modulua. 64 biteko datu-busa dute.
  • SO-DIMM modulua (Small Outline DIMM). DIMM moduluaren miniaturizatua da. PDA eta konputagailu eramangarrietan erabiltzen dira.
  • FB-DIMM modulua (Fully-Buffered Dual Inline Memory Module). Zerbitzarietan erabiltzen dira.

Memoria teknologiakAldatu

Egungo memoria teknologiak seinale sinkrono bat erabiltzen du irakurketa/idazketa funtzioak burutzeko, hala, memoria buseko erloju batekin sinkronizatuta dago beti; FPM eta EDO aspaldiko memoriak, berriz, asinkronoak ziren.

Industria osoak teknologia sinkronoak aukeratu zituen, 66 MHz-etik gorako maiztasunean funtzionatzen duten integratuak eraikitzea ahalbidetzen dutelako.

DIMM motak beraien kontaktu edo pin kopuruaren arabera:

Pin kopurua DIMM motak Nork erabiliak? Oharrak
072 SO-DIMM FPM-DRAM eta EDO-DRAM Ez da 72 pineko SIMM-aren berdina
100 DIMM printer SDRAM
144 SO-DIMM SDR SDRAM
168 DIMM SDR SDRAM Ez da hain ohikoa lan-eremuetako edo/eta zerbitzarietako FPM/EDO DRAMetan
172 Micro-DIMM DDR SDRAM
184 DIMM DDR SDRAM
200 SO-DIMM DDR SDRAM eta DDR2 SDRAM
204 SO-DIMM DDR3 SDRAM
240 DIMM DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM eta Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) DRAM
244 Mini-DIMM DDR2 SDRAM

SDR SDRAMAldatu

Memoria sinkronoa, 25 eta 10 ns bitarteko atzipen denborak dituena eta 168 kontaktuko DIMM moduluetan azaltzen dena. Pentium II eta Pentium III mikroprozesadoreetan erabili zen, baita AMD K6, AMD Athlon K7 eta Duron-en ere. Oso zabalduta dago SDRAM soilik izena duenaren ustea, eta SDR SDRAM izena DDR memoriatik bereizteko dela, baina ez da hala, izen okerra oso azkar zabaldu zen, besterik ez. Izen zuzena SDR SDRAM da, biak (bai SDR eta baita DDR) memoria sinkrono dinamikoak baitira. Mota hauek daude eskuragarri:

  • PC66: SDR SDRAM, 66,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC100: SDR SDRAM, 100 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC133: SDR SDRAM, 133,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

RDRAMAldatu

184 kontaktuko RIMM moduluetan azaltzen dira. Pentium 4-etan erabili zen. Bere garaiko memoriarik azkarrena zen, baina kostu handia zuenez, DDR ekonomikoak azkar ordezkatu zuen. Mota hauek daude eskuragarri:

  • PC600: RIMM RDRAM, 300 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC700: RIMM RDRAM, 350 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC800: RIMM RDRAM, 400 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC1066: RIMM RDRAM, 533MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC1200: RIMM RDRAM, 600 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

DDR SDRAMAldatu

Memoria sinkronoa, datuak bi aldiz bidaltzen ditu erloju-ziklo bakoitzeko. Horrela, sistemaren busaren abiadura bikoitzean lan egiten du, erlojuaren maiztasuna handitu beharrik gabe. 184 kontaktuko DIMM moduluetan azaltzen da mahaigaineko ordenagailuen kasuan, eta 144 kontaktuko moduluetan ordenagailu eramangarrien kasuan.

DDR motako memoria moduluak definitzeko erabiltzen den nomenklatura, DDR2, DDR3 eta DDR4 formatuak barne hartzen dituena, honako hau da: DDRx-yyyy PCx-zzzz; non, x-k DDR belaunaldia adierazten duen; yyyy-k itxurazko edo benetako maiztasuna segundoko Megazikloetan (MHz) adierazten duen; eta zzzz-k datu transferentzia tasa maximoa segundoko, memoria moduluaren eta memoria kontrolatzailearen artean lor daitekeena, Megabytetan adierazten duen. Transferentzia tasa bi faktoreren araberakoa da: datu busaren zabalera (orokorrean 64 bit) eta itxurazko edo benetako lan maiztasuna. Memoria moduluaren eta haren kontrolatzailearen artean transferentzia tasa maximoa segundoko kalkulatzeko ondoko formula erabiltzen da:

Transferentzia tasa MB/s = (DDR maiztasun eraginkorra) × (64 bit / 8 bit byte bakoitzeko)[24]

Adibidez:

1 GB DDR-400 PC-3200: DDR motako 1 GB-eko (Gigabyte) modulua adierazten du; 400 MHz-ko itxurazko edo benetako lan maiztasunarekin; eta gehienez ere 3200 MB/s-ko transferentzia tasa batekin.

4 GB DDR3-2133 PC3-17000: DDR3 motako 4 GB-eko modulua adierazten du; 2133 MHz-ko itxurazko edo benetako lan maiztasunarekin; eta gehienez ere 17000 MB/s-ko transferentzia tasa batekin.

Mota hauek daude eskuragarri:

  • PC1600 o DDR 200: 200 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2100 o DDR 266: 266,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2700 o DDR 333: 333,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3200 o DDR 400: 400 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3500 o DDR 433: 433 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC4500 o DDR 500: 500 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

DDR2 SDRAMAldatu

DDR2 memoriak DDR (Double Data Rate) memorien hobekuntza dira. Horiei esker, sarrera/irteerako buferrek nukleoaren maiztasunaren bikoitzean lan egin dezakete, eta, hala, erloju-ziklo bakoitzean lau transferentzia egin ditzakete. 240 kontaktuko DIMM moduluetan azaltzen dira. Mota hauek daude eskuragarri:

  • PC2-3200 o DDR2-400: 400 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2-4200 o DDR2-533: 533,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2-5300 o DDR2-667: 666,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2-6400 o DDR2-800: 800 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2-8600 o DDR2-1066: 1066,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC2-9000 o DDR2-1200: 1200 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

DDR3 SDRAMAldatu

DDR3 memoriak DDR2 memorien hobekuntza dira, eta hobekuntza nabariak dituzte tentsio txikiko mailetako errendimenduan, eta horrek kontsumoaren gastu orokorra gutxitzea dakar. DIMM DDR3 moduluek 240 pin dituzte, DDR2aren kopuru bera; dena den, DIMMak fisikoki bateraezinak dira, koska beste kokaleku batean dutelako. Mota hauek daude eskuragarri:

  • PC3-6400 o DDR3-800: 800 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-8500 o DDR3-1066: 1066,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-10600 o DDR3-1333: 1333,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-12800 o DDR3-1600: 1600 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-14900 o DDR3-1866: 1866,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-17000 o DDR3-2133: 2133,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-19200 o DDR3-2400: 2400 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC3-21300 o DDR3-2666: 2666,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

DDR4 SDRAMAldatu

  • PC4-1600 o DDR4-1600: 1600 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC4-1866 o DDR4-1866: 1866,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC4-17000 o DDR4-2133: 2133,3 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC4-19200 o DDR4-2400: 2400 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.
  • PC4-25600 o DDR4-2666: 2666,6 MHz-etako maximo batean funtzionatzen du.

Gainontzeko sistemarekin harremanaAldatu

Memoria hierarkiaren barruan, prozesadorearen eta cacheen erregistroen ondoren aurkitzen da RAMa abiadurari dagokionez.

RAM moduluak elektrikoki konektatzen dira DRAM integratuen sarrerako eta irteerako seinaleak kudeatzen dituen memoria-kontrolatzaile batera. Seinaleak hiru motatakoak dira: helbideratzeak, datuak eta kontrol seinaleak. Memoria moduluan, seinale horiek bi busetan daude banatuta eta; kontrol eta elikadura lineak multzo nahasi batean. Guztien artean, RAMa bere kontrolatzailearekin lotzen duen memoria busa osatzen dute:

  • Datu busa: integratuen eta kontrolatzailearen artean informazioa eramaten duten lineak dira. Oro har, zortzikotetan taldekatzen dira, eta 8, 16, 32 eta 64 bitekoak dira. Kopuru horrek prozesadorearen datu-busaren zabalera berdindu behar du. Iraganean, moduluaren formatu batzuek ez zuten prozesadorearen bus-zabalera bera. Kasu horietan, moduluak binaka edo muturreko egoeretan, launa moduluka, muntatu behar ziren, memoria banku deritzona osatzeko; bestela sistemak ez du funtzionatzen. Hori izan zen moduluetan pinen kopurua handitzeko arrazoi nagusia, Pentiuma bezalako prozesadorearen busaren zabalera 64 bitera berdinduz 1990eko hamarkadaren hasieran.
  • Helbide busa: atzitu nahi diren memoria helbideak kokatzen diren busa da. Ez da sistemaren gainerako helbide busaren berdina, helbidea bi etapatan bidaltzeko moduan multiplexatuta baitago. Horretarako, kontrolatzaileak tenporizazioak egiten ditu eta kontrol lineak erabiltzen ditu. Moduluaren estandar bakoitzean bus horren tamaina maximo bat ezartzen da bitetan, modulu bakoitzeko edukiera maximoaren muga teorikoa ezarriz.
  • Seinale nahasiak: besteak beste, integratuei potentzia ematen dieten elikadurakoak daude (Vdd, Vss). Modulu bakoitza identifikatzeko balio duen presentzia integraturako (Serial Presence Detect) komunikazio lineak daude. Kontrol lineak daude, besteak beste, RAS (Row Address Strobe) eta CAS (Column Address Strobe), helbide busa kontrolatzen dutenak; azkenik, erloju seinaleak ere badaude SDRAM memoria sinkronoetan.

PC eta zerbitzarietako memoria kontrolatzaile batzuk plaka nagusiko Ipar Zubia (North Bridge) deritzonean sartuta daude. Beste sistema batzuek, kontrolatzailea prozesadore berean dute (AMD Athlon 64 eta Intel Core i7 prozesadoreen kasuan eta hurrengoetan). Kasu gehienetan, oinarrizko plakan instalatutako RAM socketek mugatzen dute sistemak erabil dezakeen memoria mota, nahiz eta memoria kontrolatzaileak, kasu askotan, memoria teknologia desberdinekin konekta daitezkeen.

Memoria kontrolatzaile batzuen ezaugarri berezietako bat kanal bikoitzeko teknologia erabiltzea da (Dual Channel). Teknologia horretan, kontrolatzaileak 128 biteko memoria bankuak erabiltzen ditu, eta datuak tartekatuta emateko gai da, kanal bat edo bestea aukeratuz eta prozesadoreak ikusten dituen latentziak murriztuz. Jardueran izandako hobekuntza aldakorra da, eta tresneriaren konfigurazioaren eta erabileraren araberakoa da. Ezaugarri horrek memoria kontrolatzaileak aldatzea eragin du, eta; ondorioz, txipset berriak agertu dira (Intelen 865 eta 875 serieak), edo prozesadore zokalo berriak AMDetan (kanal bikoitzeko 939ak, kanal soileko 754a ordezkatu zuen). Oro har, gama ertain eta altuko ekipoak kanal bikoitzeko edo gehiagoko txipsetetan edo zokaloetan oinarrituta fabrikatzen dira; adibidez, Intelen 1366 zokaloak (socket), memoria-kanal hirukoitza erabiltzen zuen, edo bere LGA 2011ak kanal laukoitza erabiltzen du.

Akatsen antzematea eta zuzenketaAldatu

Bi errore mota daude memoria sistemetan: akatsak (Hard fails), hardwarean kalteak eragiten dituztenak, eta ustekabeko arrazoiek eragindako erroreak (soft errors). Lehenengoak nahiko erraz hautematen dira (egoera batzuetan diagnostikoa okerra da), bigarrenak, zorizko gertaeren emaitza direnez, aurkitzen zailagoak dira. Gaur egun, RAM memoriek erroreen aurrean duten fidagarritasuna nahikoa handia da, eta beraz gordetako datuak ez dira egiaztatu behar gutxienez bulegoko eta etxeko erabileretan. Erabilera kritikoenetan, akatsak zuzentzeko eta atzemateko teknikak aplikatzen dira, estrategia desberdinetan oinarrituta:

  • Paritate bitaren teknika datu byte bakoitzeko bit gehigarri bat gordetzean datza, eta irakurketan egiaztatzen da bateko kopurua bikoitia (paritate bikoitia) edo bakoitia (paritate bakoitia) den, eta, hala, errorea hautematen da.
  • Teknika hobea da “autotxekeo kodea eta autokorrektorea” (error-correcting code, ECC) erabiltzen duena, 1 bitetik 4rako erroreak detektatzen ditu, eta bit bakarreko erroreak zuzentzen. Teknika hori fidagarritasun handia behar duten sistemetan baino ez da erabiltzen.

Oro har, akatsen aurkako edozein babes mota duten sistemek kostu handiagoa izaten dute, eta, babesik gabeko sistemekiko penalizazio txikiak izaten dituzte jardunean. ECC edo paritatea duen sistema izateko, txipsetak eta memoriek teknologia horietarako euskarria izan behar dute. Oinarrizko plaka gehienek ez dute euskarri hori.

Memoria akatsetarako, RAM memoria moduluen probak egiten dituzten software tresna espezializatuak erabil daitezke. Programa horien artean ezagunenetako bat Memtest86+ aplikazioa da, memoria akatsak detektatzen dituena.

RAM erregistratuaAldatu

Zerbitzarietan maiz erabiltzen den modulu mota bat da, kontrol seinaleak eta helbideak errepikatzeaz arduratzen diren zirkuitu integratuak ditu: erloju seinaleak moduluan bertan dagoen PLLaren laguntzaz berreraikitzen dira. Datu-seinaleak erregistratu gabeko moduluetan bezala konektatzen dira: zuzenean, memoria-integratuen eta kontrolatzailearen artean. Memoria erregistratua duten sistemek memoria modulu gehiago eta ahalmen handiagokoak konektatzeko aukera ematen dute, memoria kontrolatzailearen seinaleetan perturbaziorik izan gabe, eta RAM memoria kantitate handiak erabiltzea ahalbidetuz. Memoria sistema erregistratuen desabantailen artean atzerapen ziklo bat gehitzen dela dago ondoz ondokoa ez den posizio bat atzitzeko eskaera bakoitzean, eta erregistratu gabeko moduluek baino prezio handiagoa dutela. Erregistratutako memoria ez da bateragarria erregistratutako modua onartzen ez duten memoria kontrolatzaileekin, nahiz eta zokaloan fisikoki instala daitezkeen. Modu bisualean hauteman daitezke, integratu ertain bat dutelako, zirkuitu inprimatuaren zentro geometrikotik hurbil, eta moduluak zertxobait altuagoak izaten direlako.[25]

2006. urtean, hainbat markak FB-DIMM memoria zuten sistemak merkaturatu zituen. Garai batean, memoria erregistratuaren oinordekotzat jo ziren, baina teknologia hori utzi egin zen 2007an, abantaila gutxi baitzituen erregistratutako memoriaren diseinu tradizionalekiko eta DDR3 memoria duten ereduekiko.[26]

ErreferentziakAldatu

  1. Isaac; Isaac. (2019-10-21). «RAM motak: memoria nagusiari buruz jakin behar duzun guztia» Hardware libre (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  2. (Gaztelaniaz) «Memoria RAM: ¿qué hay detrás?» IONOS Digital Guide (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).
  3. Gallego, Olatz Arbelaitz; Vazquez, Txelo Ruiz; Uriarte, Olatz Arregi; Frutos, Agustin Arruabarrena; Uztarroz, Izaskun Etxeberria; Lasa, Amaia Ibarra. (2005-05-19). Sistema digitalen diseinu-hastapenak: Oinarrizko kontzeptuak eta adibideak. UEU ISBN 978-84-8438-069-6. (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  4. Williams, F. C.; Kilburn, T.; Tootill, G. C.. (1950). «Universal High-Speed Digital Computers: A Small-Scale Experimental Machine» Proc. IEE, 98 (61): 13–28. ISBN Print ISSN 0369-8939, Online ISSN 2054-0639. (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  5. «1970: Semiconductors compete with magnetic cores | The Storage Engine | Computer History Museum» www.computerhistory.org (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  6. «1966: Semiconductor RAMs Serve High-speed Storage Needs | The Silicon Engine | Computer History Museum» www.computerhistory.org (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  7. «1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated | The Silicon Engine | Computer History Museum» www.computerhistory.org (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  8. «1970: Semiconductors compete with magnetic cores | The Storage Engine | Computer History Museum» www.computerhistory.org (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  9. Norman, Robert H.. (1971). «Solid State, Switching and Memory Apparatus» worldwide.espacenet.com (United States Patent Office) ISBN Patentea: US3562721. (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  10. Dennard, Robert H.. (1968-06-04). Field-effect transistor memory. (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  11. (Ingelesez) Bellis, Mary. (2018). «Who Invented the Intel 1103 DRAM Chip?» ThoughtCo (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  12. (Ingelesez) «DRAM, The Invention of On-Demand Data» www-03.ibm.com 2017-08-09 (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  13. «Toshiba "Toscal" BC-1411 Desktop Calculator» www.oldcalculatormuseum.com (The old calculator web museum) (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  14. Elizias De Korte, David Cayer. (1998). Multiplexed random access memory with time division multiplexing through a single read/write port. (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  15. (Ingelesez) «MK4096-16 datasheet & applicatoin notes - Datasheet Archive» www.datasheetarchive.com (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).
  16. «Mostek Firsts» web.archive.org 2012-01-12 (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).
  17. (Ingelesez) EMBEDDED IntelDX2™ PROCESSOR. JAMECO ELECTRONICS.
  18. (Ingelesez) Shandor, John. (2002-05-31). «Samsung Develops Industry's First DDR-II SDRAM» HPCwire (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  19. «Graphics Double Data Rate 6 (GDDR6) Sgram Standard» www.jedec.org (JESD250C) (Noiz kontsultatua: 2022-11-22).
  20. (Ingelesez) Leyden, John. «On ultra-fast carbon memory» www.theregister.com (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  21. «Nanotube 'Universal Memory' A Turn-On For Computers - Nantero, Inc. 'NRAM' - Nano Random Access Memory» web.archive.org 2005-02-04 (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  22. (Ingelesez) Mellor, Chris. «Deep inside Nantero's non-volatile carbon nanotube RAM tech» www.theregister.com (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  23. Chen, Feng; Koufaty, David A.; Zhang, Xiaodong. (2009-06-15). «Understanding intrinsic characteristics and system implications of flash memory based solid state drives» ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review 37 (1): 181–192. doi:10.1145/2492101.1555371. ISSN 0163-5999. (Noiz kontsultatua: 2022-11-23).
  24. «Fórmula para hallar la tasa de transferencia de datos de la memoria RAM» Alegsa.com.ar 2010-09-08 (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).
  25. «Wayback Machine» web.archive.org 2012-03-10 (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).
  26. (Ingelesez) «FB-DIMM is dead, RDDR3 is new king» Overclock.net (Noiz kontsultatua: 2022-11-18).

Ikus, gaineraAldatu

Kanpo estekakAldatu