La RAM o memoria ad accesso casuale^{(Random Access Memory )} è una parte incredibilmente importante di qualsiasi computer moderno. La CPU (unità di elaborazione centrale) di un computer ha bisogno di dati e istruzioni per eseguire il lavoro. Quelle informazioni devono essere archiviate da qualche parte. Il "da qualche parte" è indicato come memoria del computer. 

Esistono vari tipi di memoria RAM , ognuno con i propri pro e contro. Le CPU^(CPUs) hanno una quantità molto piccola di memoria incorporata, nota come " cache" della CPU . Questa memoria è incredibilmente veloce ed essenzialmente parte della CPU stessa. Tuttavia, è molto costoso e quindi non può essere utilizzato come memoria principale del computer.

È qui che entra in gioco la RAM . La RAM^(RAM) si presenta sotto forma di chip per computer in silicio, collegati a un bus di memoria. La memoria cache sulla CPU stessa è in realtà anche una forma di RAM , ma quando il termine è generalmente utilizzato, si riferisce a questi chip di memoria che si trovano all'esterno della CPU .  

Un bus di memoria è semplicemente un insieme dedicato di circuiti che spostano le informazioni tra la CPU e la RAM stessa. Il sistema operativo sposta le informazioni dal disco rigido meccanico o a stato solido^{(solid-state hard drive)} molto più lento del sistema, in preparazione per le esigenze della CPU. Ad esempio, durante il "caricamento" di un videogioco, i dati vengono spostati dal disco rigido alla RAM .

Per analogia, pensa alla RAM come al piano di una scrivania e ai cassetti come al disco rigido, con te stesso a fungere da CPU . È facile e veloce lavorare con gli oggetti che sono sulla scrivania, ma c'è solo così tanto spazio. Ciò significa che devi spostare le cose tra la superficie della scrivania e i cassetti quando ne hai bisogno.

Computer, smartphone, console di gioco e ogni altro tipo di dispositivo informatico in uso oggi ha un qualche tipo di RAM^{(some type of RAM)} . Esamineremo ciascuno di essi, spiegando come funziona e a cosa serve. Nello specifico^{(Specifically)} tratteremo i seguenti tipi di RAM:

• SRAM
• DRAM
• SDRAM
• RAM SDR
• SDRAM DDR
• GDDR
• HMB

Non preoccuparti se suona come un'incomprensione intimidatoria. Tutto diventerà molto chiaro a breve.

SRAM – Memoria statica ad accesso casuale^{(SRAM – Static Random Access Memory)}

Uno dei due tipi principali di RAM , SRAM è speciale perché non ha bisogno di essere "aggiornato" per conservare le informazioni che sta attualmente archiviando. Finché c'è corrente che scorre attraverso i circuiti, le informazioni rimangono esattamente dove sono. 

La SRAM è costituita da un numero di transistor (4-6) ed è incredibilmente veloce grazie alla sua natura. È tuttavia relativamente complesso e costoso, motivo per cui lo troverai nelle CPU^(CPUs) messe in servizio come memoria cache iperveloce. 

Ci sono anche piccole quantità di cache SRAM ovunque i dati debbano spostarsi rapidamente, ma potrebbero essere colli di bottiglia. I buffer del disco rigido sono un buon esempio di questo caso d'uso. ^(Hard)Ovunque un dispositivo abbia più dati in giro, è probabile che ci sia della SRAM che aiuta a facilitare il trasferimento.

DRAM – Memoria dinamica ad accesso casuale^{(DRAM – Dynamic Random Access Memory)}

La DRAM è l' altro^{(other )} tipo comune di design della RAM . La memoria DRAM^(DRAM) è costruita utilizzando transistor e condensatori. A meno che non aggiorni ogni cella di memoria, perderà il suo contenuto. Per questo si chiama “dinamico” piuttosto che “statico”. 

La DRAM^(DRAM) è molto più lenta della SRAM , ma è comunque molto più veloce dei dispositivi di archiviazione secondari come i dischi rigidi. È anche molto più economico della SRAM ed è tipico che i computer abbiano più gigabyte di DRAM integrati come soluzione RAM principale . 

SDRAM – Memoria dinamica sincrona ad accesso casuale^{(SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory)} 

Alcune persone sembrano pensare che SDRAM sia un mix di SRAM e DRAM , ma non lo è! Questa è la DRAM che è stata sincronizzata con l' orologio  della CPU .

Il modulo DRAM attende la ^(DRAM)CPU prima di rispondere alle richieste di input di dati. Grazie alla sua natura sincrona e al modo in cui la memoria SDRAM è configurata in banchi, la CPU può completare più istruzioni contemporaneamente, aumentando notevolmente le sue prestazioni complessive. 

SDRAM è la forma base del tipo di RAM principale utilizzato oggi nella maggior parte dei computer. È anche noto come SDR SDRAM o Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory . Sebbene sia fondamentalmente lo stesso tipo di memoria utilizzato oggi nei computer, la sua forma SDR vaniglia è praticamente obsoleta, sostituita dal prossimo tipo di RAM nel nostro elenco.

Memoria ad accesso casuale dinamico sincrono a doppia velocità di trasmissione dati^{(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)}

La prima cosa che dovresti sapere è che ci sono più generazioni di memoria DDR . La prima generazione, che in retrospettiva chiamiamo DDR 1 , ha raddoppiato la velocità della SDRAM consentendo operazioni di lettura e scrittura sia al picco che al minimo del ciclo di clock.

DDR2 , DDR3 e oggi DDR4 hanno migliorato esponenzialmente quella prima generazione di DDR . Le prestazioni di questi moduli di memoria sono misurate in Mega Trasferimenti al secondo^{(Mega Transfers per Second )} o "MT/S". Un mega trasferimento è essenzialmente l'equivalente di un milione di cicli di clock. I chip DDR^(DDR) di prima generazione più veloci potrebbero raggiungere 400 MT/s . DDR4 può raggiungere la velocità di 3200 MT/s !

GDDR SDRAM – Memoria ad accesso casuale a doppia velocità dati grafica ^{(GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory )}

GDDR è attualmente alla sesta generazione e si trova quasi esclusivamente collegato a una GPU (unità di elaborazione grafica) su una scheda video o console di gioco . GDDR è correlato al normale DDR , ma è progettato per casi d'uso grafici. Enfatizzando enormi quantità di larghezza di banda, pur essendo meno preoccupato per la bassa latenza. 

In altre parole, questa memoria non risponde rapidamente come una normale SDRAM , ma può spostare più informazioni contemporaneamente quando risponde. È perfetto per le applicazioni grafiche in cui è necessario trasmettere in streaming molti gigabyte di dati di trama per eseguire il rendering di una scena e la piccola quantità di latenza non ha conseguenze reali.

Nonostante il nome, GDDR può essere utilizzata come normale RAM di sistema . Ad esempio, la PlayStation 4 ha un unico pool di memoria GDDR che gli sviluppatori possono dividere come vogliono, allocando porzioni alla CPU e alla GPU secondo necessità.

HBM – Memoria ad alta larghezza di banda^{(HBM – High Bandwidth Memory)}

GDDR ha un concorrente sotto forma di memoria HBM^{(HBM memory)} , presente su un numero limitato di schede grafiche prodotte da AMD . Attualmente^(Currently) l'ultima versione è HBM 2 , ma non è chiaro se sostituirà GDDR o diventerà defunta.

La parte più importante delle prestazioni della memoria è la quantità totale di dati che può essere spostata entro un determinato periodo di tempo. Un modo per farlo è creare una memoria molto veloce. L'altro modo per migliorare la larghezza di banda totale è rendere i dati del "tubo" più ampi.

La memoria HBM^(HBM) funziona a frequenze di clock grezze inferiori rispetto a GDDR , ma utilizza un esclusivo design del chip 3D stacked che fornisce un percorso fisico molto ampio per i dati e distanze molto più brevi per i segnali da percorrere. Il risultato finale è una soluzione di memoria che ha una larghezza di banda totale simile rispetto a GDDR , ma con una latenza inferiore.

Il problema con HBM è che è complicato da realizzare e grazie al suo design fisico non è ancora possibile raggiungere quel tipo di capacità che sono banali con GDDR . Se questi problemi vengono infine superati, potrebbe sostituire GDDR , ma non vi è alcuna garanzia che ciò accada. 

Thanks For The Memories!

Dovrebbe essere ovvio che la RAM^(RAM) è un componente essenziale di qualsiasi computer e, quando va storto, può essere difficile capire quale sia effettivamente il problema.

Dopotutto, un po 'di canaglia qua o là potrebbe rendere il tuo sistema leggermente instabile o essere dietro arresti anomali apparentemente casuali. Questo è il motivo per cui dovresti sempre verificare la presenza di una cattiva memoria RAM^{(test for bad RAM memory)} ogni volta che hai un problema di stabilità inspiegabile. 

Un giorno potremmo andare oltre la RAM^(RAM) , ma per il prossimo futuro sarà una parte essenziale del puzzle delle prestazioni informatiche, quindi potremmo anche conoscerla.

Understanding Types Of RAM Memory & How It’s Used

RAM or Random Access Memory is an incredibly important part of any modern computer. The CPU (central processing unit) of a computer needs data and instructions in order to perform work. That information has to be stored somewhere. The “somewhere” is referred to as computer memory. 

There are various types of RAM memory, each with their own pros and cons. CPUs have a very small amount of memory built into them, known as the CPU “cache”. This memory is incredibly fast and essentially part of the CPU itself. However, it is very expensive and so can’t be used as the primary memory of the computer.

That’s where RAM comes into play. RAM comes in the form of silicon computer chips, attached to a memory bus. The cache memory on the CPU itself is actually also a form of RAM, but when the term is generally used, it refers to these memory chips that sit outside of the CPU.  

A memory bus is simply a dedicated set of circuits that move information between the CPU and the RAM itself. The operating system moves information from the much slower mechanical or solid-state hard drive of the system, in preparation for the CPU’s needs. For example, when a video game is “loading”, data is being moved from the hard drive to RAM.

As an analogy, think of RAM as the top of a desk and the drawers as the hard drive, with you yourself acting as the CPU. It’s fast and easy to work with items that are on the desk, but there’s only so much room. Which means you need to move things between the desk surface and the drawers as you need them.

Computers, smartphones, game consoles and every other type of computing device in use today has some type of RAM. We’ll be going over each one, explaining how it works and what it’s used for. Specifically we’ll be covering the following types of RAM:

• SRAM
• DRAM
• SDRAM
• SDR RAM
• DDR SDRAM
• GDDR
• HMB

Don’t worry if that sounds like intimidating gibberish. It will all become very clear shortly.

SRAM – Static Random Access Memory

One of the two primary types of RAM, SRAM is special because it doesn’t need to be “refreshed” to retain the information it’s currently storing. As long as there’s power flowing through the circuits, the information stays right where it is. 

SRAM is built from a number of transistors (4-6) and is incredibly fast thanks to its nature. It is however relatively complex and expensive, which is why you’ll find it in CPUs put into service as hyper-fast cache memory. 

There are also small amounts of SRAM cache wherever data has to move quickly, but might be bottlenecked. Hard drive buffers are a good example of this use case. Wherever a device has to more data around, chances are there will be some SRAM helping smooth that transfer out.

DRAM – Dynamic Random Access Memory

DRAM is the other common type of RAM design. DRAM memory is built using transistors and capacitors. Unless you refresh each memory cell, it will lose its contents. This is why it’s called “dynamic” rather than ”static”. 

DRAM is much slower than SRAM, but still much faster than secondary storage devices like hard drives. It’s also far cheaper than SRAM and it’s typical for computers to have multiple gigabytes of DRAM onboard as the main RAM solution. 

SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory 

Some people seem to think that SDRAM is a mix of SRAM and DRAM, but it’s not! This is DRAM that has been synced to the CPU clock. 

The DRAM module will wait for the CPU before responding to data input requests. Thanks to its synchronous nature and how SDRAM memory is configured into banks, the CPU can complete multiple instructions at the same time, significantly increasing its overall performance. 

SDRAM is the basic form of the main RAM type used in most computers today. It’s also known as SDR SDRAM or Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Although it’s fundamentally the same type of memory used in computers today, the vanilla SDR form of it is pretty much obsolete, replaced by the next type of RAM on our list.

Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory

The first thing you should know is that there are multiple generations of DDR memory. The first generation, which we refer to as DDR 1 in retrospect, doubled the speed of SDRAM by letting read and write operations happen at both the peak and trough of the clock cycle.

DDR2, DDR3 and today DDR4 have exponentially improved on that first generation of DDR. The performance of these memory modules are measured in Mega Transfers per Second or “MT/S”. One mega transfer is essentially the equivalent of a million clock cycles. The fastest first generation DDR chips could perform 400 MT/s. DDR4 can be as fast as 3200MT/s!

GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory 

GDDR is currently sitting at the sixth generation and is almost exclusively found connected to a GPU (graphics processing unit) on a video card or games console. GDDR is related to regular DDR, but is designed for graphics use cases. Emphasizing massive amounts of bandwidth, while being less concerned with low-latency. 

In other words, this memory does not respond as quickly as regular SDRAM, but it can move more information at once when it does respond. That’s perfect for graphics applications where many gigabytes of texture data needs to be streamed in to render a scene, and the small amount of latency is of no real consequence.

Despite the name, GDDR can be used as normal system RAM. For example, the PlayStation 4 has a single pool of GDDR memory that developers can split any way they like, allocating portions to the CPU and GPU as needed.

HBM – High Bandwidth Memory

GDDR has a competitor in the form of HBM memory, which has featured on a limited number of graphics cards made by AMD. Currently the latest version is HBM 2, but it is uncertain whether it will supplant GDDR or become defunct.

The most important part of memory performance is the total amount of data that can be shifted within a given amount of time. One way to do this is to make memory that is very fast. The other way to improve the total bandwidth is to make the “pipe” data is being pushed through wider.

HBM memory runs at lower raw clock frequencies than GDDR, but uses a unique 3D-stacked chip design that provides a very wide physical pathway for data as well as much shorter distances for signals to travel. The end result is a memory solution that has similar total bandwidth compared to GDDR, but with less latency.

The problem with HBM is that it’s complicated to make and thanks to its physical design it’s not yet possible to achieve the sorts of capacities that are trivial with GDDR. If those problems are eventually overcome, it could replace GDDR, but there’s no guarantee that this will happen. 

Thanks For The Memories!

It should be obvious that RAM is an essential component of any computer and, when it goes wrong, it can be hard to figure out what the problem actually is.

After all, a rogue bit here or there might make your system subtly unstable or be behind seemingly random crashes. This is why you should always test for bad RAM memory whenever you have an inexplicable stability problem. 

One day we might move beyond RAM, but for the foreseeable future it will be an essential part of the computing performance puzzle, so we might as well get to know it.

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