Modul 2e1. Om RAM

Indholdet:

  • Hvad er RAM?
  • Om RAM-typer

  • Næste side
  • Forrige side

  • Introduktion til RAM


    Denne side skal læses i sammenhæng med modulerne 2a, 2b, 2c og 2d, som omhandler bundkort, systembus, I/O-bus og chipsæt. For når vi taler om bundkort og chipsæt, kan vi ikke komme uden om RAM.

    Advarsel: RAM og RAM-chips er et enormt indviklet og teknisk område. Jeg kan på ingen måde give en fuldkommen og udtømmende beskrivelse af emnet!

    RAM er vort arbejdslager. Det er der, hvor alle de data, pc'en benytter og bearbejder opbevares under driften. Data lagres på drev (typisk harddisk), men hvis CPU'en skal bearbejde dem, skal de være indlæst i arbejdslageret, som altså består af RAM-chips. Når vi skal se på RAM, kommer det til at handle om følgende:

  • RAM-typer (FPM, EDO, ECC, SDRAM)
  • RAM-moduler (SIMM og DIMM) i forskellige udgaver
  • RAM og systembussen

    Men lad os først kaste et blik tilbage i tiden. For ikke så forfærdelig mange år siden udtalte Bill Gates, at med 1 MB RAM, havde vi en lagerkapacitet, som aldrig ville blive fuldt udnyttet. Det kom ikke til at passe.


    Historisk tilbageblik

    Tilbage i 1980'erne var pc'erne bestykket med RAM-mængder i størrelsesordenen 64 KB, 256 KB, 512 KB og til sidst 1 MB. Tænk på en hjemmecomputer som Commodore 64 - den havde 64 KB RAM, og det fungerede helt fint.

    Omkring 1990 kom de grafiske brugerflader (Windows) på markedet, og hermed startede RAM-kapløbet. pc'en skulle have mere og mere RAM. Det passede fint med 386-processoren, som kunne adressere store RAM-mængder. De første Windows-pc'er kunne køre med 2 MB RAM, men 4 MB blev hurtigt standarden. Og så er det ellers gået hurtigt op igennem 1990'erne, hvor RAM-priserne meget passende er styrtdykket.

    I dag vil det være fjollet ikke at sætte 256 MB RAM i en pc, og mange har meget mere. Jeg selv har 512MB, og det er på ingen måde for meget. Specielt, når man bruger Windows XP, er det vigtigt med megen RAM.

    Klik evt. her for at læse en ældre artikel om swapfilen og RAM-problematikken.


    RAM-typer

    Den traditionelle RAM-type er DRAM. De står for dynamisk RAM. Modsætningen hertil er SRAM, som står for statisk RAM. Den statiske RAM husker sit indhold uden videre, hvor den dynamiske hele tiden skal genopfriskes. Det gør at statisk RAM kan være meget hurtigere end dynamisk. SRAM kan laves med en risetime på helt ned til 4 ns, og det benyttes i forskellige udgaver til L2-cache RAM (fxPipeLine Burst Cache SRAM ).

    Den dynamiske RAM er langt den billigste at bruge, og den udvikles løbende i ny typer, som bliver hurtigere og hurtigere. Der findes mindst fire typer RAM i øjeblikket:

  • FPM (Fast Page Mode )
  • ECC (Error Correcting Code )
  • EDO (Extended Data Output)
  • SDRAM (Syncron Data RAM )

    En kortfattet forklaring til RAM-typerne:

    FPM er den traditionelle RAM til pc'er før EDO'en blev introduceret. Den monteres i SIMM-moduler 2, 4, 8, 16 eller 32 MB. Den findes typisk i 60 ns eller 70 ns. 60 ns er den hurtigste, så den skal man holde sig til. Man må ikke blande forskellige hastigheder på samme Pentium-bundkort.


    EDO

    EDO er en forbedring af FPM RAM. Data læses hurtigere; man regner med en ydelsesforbedringen på mellem 2% og 5% ved at skifte fra FPM til EDO. EDO-RAM sælges normalt i 60 ns-udgaver, men hvis man betaler ekstra, kan man få 50 ns.

    ECC RAM er en speciel fejlkorrigerende RAM-type som især benyttes i servere.

    SDRAM er den nyeste RAM-type til pc'er. Den findes kun i 64 bit-moduler (lange 168 pins DIMM'ere). SDRAM har en risetime på blot 10-15 ns, og man regner med 10-15% forbedring i forhold til EDO-RAM.

    RAMBUS er en fremtidig RAM-type, som blandt andet Intel venter sig meget af.


    8 eller 9 bit pr. byte?

    Normalt regner man 8 bits til én byte. I mange år har man imidlertid medtaget en niende paritets-bit iRAM-klodserne som en ekstra sikkerhed. På den måde skal der faktisk 9 bit fysisk RAM til at danne 8 bit lager i de små gamle 30-pins SIMM-moduler. Og der går 36 bit til 32 bits lager i de større 72 pins SIMM-moduler. Det gør selvfølgelig RAM-modulerne ca. 12% dyrere.

    Hvis dit bundkort kræver 36-bit moduler, må du respektere det. Heldigvis bruger langt de fleste bundkort 32-bit moduler, og så er der ingen problemer.


    RAM og bundkort

    Man kan ikke bare frit montere den RAM, man nu ønsker. Desværre - RAM styres af bundkortets chipsæt, så der skal monteres en type, som passer til bundkortet. Ydermere findes RAM i flere forskellige modulstørrelser, som også skal passe til bundkortet.

    På moderne bundkort monteres RAM i SIMM eller DIMM-moduler. Før i tiden monterede man små, løse DRAM's. Der var gerne plads til 36 små chips på bundkortet, så det var ikke særlig sjovt at eftermontere RAM på den måde. Så fandt man på at samle RAM-chipsene i moduler, små printplader der meget let monteres. Først kom SIPP-modulerne, der fastgjordes ved små tynde ben, som passede ned i bundkortet. Siden kom SIMM-modulerne, hvor printpladen ender i en kant-connector, som meget let svipper ned i en lille sokkel på bundkortet. Nu har vi DIMM-moduler, som er lige så enkle at have med at gøre. Med SIMM og DIMM er monteringen blevet så let, at enhver kan gøre det.


    RAM-hastigheder

    Hastigheden måles i ns (nanosekunder ), når vi taler om RAM. Jo færre ns, jo hurtigere er RAM'en. I "gamle dage" fandtes RAM i 120, 100 og 80 ns. I dag vi nede på 60 ns og hurtigere.

    Det er lidt kompliceret at beskrive forholdet mellem RAM-hastighed og systembussens mulighed for at udnytte hurtig RAM, så det vil jeg gå let henover. Men se her en tabel, som viser RAM-hastigheden direkte omregnet til klokfrekvenser. Tabellen gælder de ældre, langsommere RAM-typer. Senere følger de nyere typer.

    Klok-frekvens
    Tid pr. klokkeslag
    20 MHz
    50 ns
    25 MHz
    40 ns
    33 MHz
    30 ns
    50 MHz
    20 ns
    66 MHz
    15 ns
    100 MHz
    10ns
    133 MHz
    8 ns
    200 MHz
    5 ns


    Båndbredde

    Her sammenligner vi båndbredden på tre kendte RAM-typer. Båndbredden angiver den teoretiskmaksimale peak-overførsel fra RAM til CPU (egentligt til L2-cache). Der er tale om "peaks" - altså enkeltstående transporter ved maksimal hastighed - ikke konstant data overførsel.

    RAM-type Peak båndbredde
    FPm 176 MB/sek
    EDO 264 MB/sek
    SD 528 MB/sek


  • Næste side
  • Forrige side


    Lær mere

    Læs om Optimering af diskcache og Optimering af RAM - meget vif´´gtigt for Windows 98-brugere.

    Alt om digital billedbehandling

    Om CPU'er - introduktion i modul 3a

    Om alle 5. generations-CPU'erne, Pentium mv.: Klik for modul 3c

    Læs videre om Ultra DMA og AGP i modul 5b

    Læs om driv-programmer til Windows 95 i modul 6c.

    Copyright (c) 1996-2011 by Michael B. Karbo.