DRAM 有何用途?
所有電腦都需要某種形式的臨時存儲,而 DRAM 通常是製造商的首選。伺服器、桌上型電腦和行動裝置製造商在其設備中安裝一種 DRAM。任何現代電腦都可能安裝 DRAM 作為其建置的一部分,以實現任何應用程式所需的易失性儲存。
顯示卡也使用 DRAM。顯示卡具有圖形處理單元 (GPU),用於協助渲染和處理影像和影片。 DRAM 用於顯示卡內存,在不中斷 CPU 的情況下提供計算。由於 GPU 與 CPU 一起執行運算,因此可以加快圖形和遊戲的渲染速度。
DRAM 是如何運作的?
DRAM 中的儲存單元包含電晶體和電容器並儲存一個位元。每個儲存單元儲存一位數據,當必須儲存一位數據時,電晶體負責對電容器充電。當電腦準備好儲存資料時,它會向電晶體發送電荷。電荷啟動位元存儲,且儲存單元每隔幾毫秒重新充電一次,以確保資料不會遺失。電容器會慢慢失去電荷,因此外部刷新電路將資料重寫到電容器並刷新其電荷。 DRAM 可儲存的位數是有限的,但電路的數量決定了 DRAM 可儲存的位數。單一 DRAM 晶片通常可儲存 8GB、16GB、32GB 或 64GB。
電腦使用二進位數字系統,該系統由一系列 1 和 0 組成。然而,在進行記憶體維護和資料分配時,DRAM 位址以十六進位表示法表示,這是以 16 為基數的數位系統。 DRAM 晶片包含一個按行和列排列的儲存體陣列。行和列的交叉點是包含一個位元的電容器。當 CPU 需要來自 DRAM 的資料時,控制單元會檢索位元並將其傳送到 CPU。 CPU 將輸出傳送回控制單元,然後控制單元將其傳送至 DRAM 進行儲存以供應用程式使用。
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DRAM 速度比較
那麼 DRAM 在更大的儲存世界中處於什麼位置呢?在本節中,我們將仔細研究一些常見的速度比較,以大致了解 DRAM 與其他類型儲存媒體的比較情況。
DRAM 與 HDD 和 SSD
作為一種非揮發性儲存介質,DRAM 本質上比 HDD 和 SSD 等持久性儲存介質更快。目前有兩個主要瓶頸阻礙持久儲存達到 DRAM 等易失性儲存媒體的速度:
實體:DRAM 儲存寫入透過電晶體和電容器的組合以純電狀態變化的形式發生。在斷電(即非揮發性)的情況下儲存資料的能力是以依賴其他機制為代價的。
介面:SSD 和 HDD 必須透過控制器和介面與 CPU 通訊。持久性儲存通常沒有與 CPU 的直接線路。
也就是說,工程師正在尋找新的方法來縮小二級儲存和主儲存之間的速度差距。了解一種稱為儲存層級記憶體 (SCM) 的新型記憶體如何努力縮小這一差距。
DRAM 與 SRAM
靜態隨機存取記憶體 (SRAM) 是電腦系統可用的另一種主要 RAM 形式。 SRAM 比 DRAM 更快,因此用於快取資料。快取資料是 CPU 快速且隨時可用的信息,可以對其進行處理以提高電腦的效能。 SRAM也只使用電晶體,不包含任何電容器。
SRAM 比 DRAM 更不穩定,但速度也更快,通常存在於 CPU 上。電腦製造商不需要安裝SRAM,因為它整合在CPU上,而DRAM在組裝電腦時必須安裝。 SRAM 有六個晶體管,它靠近 CPU 且存取速度快,因此速度更快,對於快取來說是必要的。
DRAM 與 SDRAM
同步 DRAM (SDRAM) 是一代電腦內存,可以與 CPU 的時脈速度同步。匹配時脈速度可以提高 CPU 和電腦記憶體之間的資料交換效能。由於 SDRAM 是同步的,因此儲存體的區塊可以同時執行資料交換,從而能夠以比標準 DRAM 更快的速度處理更多資料。
DRAM 與 DDR
下一代電腦記憶體是 DDR,即雙倍資料速率 SDRAM。 DDR 的速度更快,基於內部 CPU 時脈上升和下降期間發送的資料交換,其發送的資料是 SDRAM 的兩倍。 DDR 有時鐘速度倍增器。例如,DDR2 將時脈速度乘以 2。更高的時脈速度意味著可以以更快的速度交換更多資料。
結論
每台桌上型電腦和行動裝置都使用一代 DRAM 來為易失性主儲存供電。裝置中使用的 DRAM 的代數將決定應用程式的速度和任何活動的輸出。即使為網路環境配置伺服器,您也經常選擇記憶體。正是這種記憶體影響了伺服器速度和應用程式的效能。
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