Data publikacji: Środa, 24.05.2023

Co to jest pamięć RAM i jakie ma znaczenie?

Na co dzień otaczamy się dziesiątkami różnorodnych urządzeń elektronicznych, takich jak smartwatche, smartfony, tablety, nowoczesne panele TV, konsole do gier lub komputery. Chociaż nie zawsze zdajemy sobie z tego sprawę, wszystkie one są wyposażone we własne moduły pamięci RAM. Znajdziemy je nawet w „inteligentnych” lodówkach, pralkach lub robotach kuchennych. Mimo tak szerokiego zastosowania zasada działania RAM-u nie zmieniła się od kilku dziesięcioleci i nic nie wskazuje na to, by miało się to zmienić nawet w bardziej odległej przyszłości. Czym zatem jest RAM i do czego służy?

Znaczenie pamięci RAM

Pamięć RAM – co to?
Rodzaje pamięci RAM i ich przeznaczenie
- Pamięci SRAM (ang. Static Random Access Memory)
- Pamięci DRAM (ang. Dynamic Random Access Memory)
Typy pamięci DRAM

Pamięć RAM – co to?

RAM jest angielskim skrótem nazw „Random Access Memory”, co w polskim technicznym tłumaczeniu można przełożyć na „pamięć o dostępie swobodnym”. Pamięć RAM jest jednym z podstawowych komponentów praktycznie wszystkich rodzajów komputerów, począwszy od maszyn zamontowanych w sondach kosmicznych, a skończywszy na prostych układach elektronicznych kontrolujących pracę sprzętu RTV i AGD. Na co dzień z RAM-em stykamy się przede wszystkim w sytuacji wyboru nowego laptopa, tabletu lub smartfona.

Pamięci RAM przyjmują postać półprzewodnikowych czipów, które umieszczone są na stałe na płycie głównej komputera/układu elektronicznego, albo przyjmują postać kart rozszerzeniowych wpinanych w dedykowane gniazda (komputery stacjonarne i laptopy).

Moduły RAM wykonuje się obecnie z tego samego rodzaju komponentów, jak popularne pamięci NAND Flash, z których buduje się pendrive’y, karty pamięci (takie jak np. micro-SD) oraz dyski SSD. Oznacza to, że składają się z miliardów tranzystorów, które pod wpływem energii elektrycznej zmieniają swoje właściwości, dzięki czemu każdy z nich koduje pojedynczy bit danych.

Jakie jednak zadanie spełnia pamięć RAM? Pamięć RAM posiada informacje niezbędne do funkcjonowania komputera. Zapisane są w niej najważniejsze dane systemu operacyjnego oraz wszystkich uruchomionych programów. Nie są to jednak np. pełne aplikacje, a jedynie najczęściej używane fragmenty plików. Przekopiowanie ich do RAM-u przyśpiesza pracę urządzenia i zwiększa jego wydajność.

W przeciwieństwie do dysków lub kart pamięć, informacje przechowywane w RAM-ie są nieustannie nadpisywane i zmieniane, w zależności od potrzeb maszyny. Co więcej, ulegają one kompletnemu wymazaniu po utracie dostępu do zasilania.

Chociaż zasada działania RAM-u nie uległa zmianom od początku jego wprowadzenia, nie oznacza to jednak, że komponent ten nie przeszedł znaczącej ewolucji. Największa dokonała się w przypadku jego pojemność. Pierwsze komputery domowe posiadały kości o objętości kilkunastu kilobajtów danych, które dziś nie wystarczyłby nawet do zapisania kilku paragrafów pliku tekstowego.

Dziś pojedyncze kości przechowują gigabajty informacji. Rewolucja zaszła również, gdy mowa o szybkości działania RAM-u, a więc tempie, w jakim zapisuje on i odczytuje dane oraz komunikuje się z innymi komponentami komputera. Szybkość zmian w tej kwestii jest wciąż bardzo duże, ponieważ producenci wprowadzają na rynek nieustannie nowe technologie poprawiające wydajność i pojemność kości.

Rodzaje pamięci RAM i ich przeznaczenie

Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje pamięci – SRAM oraz DRAM. Przyjrzymy się zatem, czym się charakteryzują i jakie znajdują zastosowanie.

Pamięci SRAM (ang. Static Random Access Memory)

To tak zwane pamięci statyczne, stanowiące rolę bufora pomiędzy pamięcią operacyjną urządzenia, a więc klasycznie rozumianym RAM-em, a procesorem. Przechowują one dane aż do czasu ich nadpisania lub utraty dostępu do energii elektrycznej.

Tworzy się z nich pamięci podręczne typu cache, są więc na stałe wbudowane w różnego rodzaju komponenty komputerowe, takie jak dyski twarde, procesory, karty graficzne itd. Ułatwiają one urządzeniom dostęp do najczęściej używanych przez nie danych. Przeciętny konsument zazwyczaj nie musi specjalnie zawracać sobie nimi głowy, bowiem realna wielkość cache ważna jest tylko w bardzo szczególnych przypadkach.

Pamięci DRAM (ang. Dynamic Random Access Memory)

Jest to pamięć operacyjna, z której buduje się klasyczne komputerowe kości RAM. W przeciwieństwie do SRAM-u, przechowywane w niej informacje muszą być co jakiś czas odświeżane i zapisywane na nowo przez korzystające z nich urządzenia, w przeciwnym razie ulegają kompletnemu wymazaniu.

Moduły pamięci DRAM występują w wielu wersjach oraz konfiguracjach. Montuje się je zarówno w smartwatchach, telefonach, jak i w tabletach i komputerach. Ich obecność jest niezbędna do poprawnego działania tych urządzeń oraz uruchamiania systemu operacyjnego i różnego typu aplikacji. Producenci sprzętu mobilnego stosują kości różnych wytwórców, mają one różne rozmiary oraz budowę.

Zupełnie inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku DRAM-u montowanego w laptopach oraz stacjonarnych PC, które mają modułową budowę i pozwalają użytkownikom na wymianę poszczególnych komponentów. Tutaj kości budowane są wedle ściśle określonych standardów i mogą być montowane w wielu kompatybilnych maszynach.

Biorąc pod uwagę budowę zewnętrzną, komputerowe pamięci DRAM dzielimy na modele SO-DIMM oraz DIMM. Te pierwsze przeznaczone są do laptopów i maszyn pokrewnych (np. komputerów hybrydowych). Odznaczają się one kompaktowymi rozmiarami oraz brakiem zewnętrznych elementów ochronnych, takich jak obudowy lub radiatory.

Drugi typ to standardowe kości RAM, które podobnie jak modele SO-DIMM przyjmują postać płaskich i prostokątnych kart rozszerzeniowych wpinanych do dedykowanego złącza. W odróżnieniu od nich mają jednak znacznie większe wymiary. Są też zamknięte w specjalnej obudowie, często wzbogaconej o podświetlenie LED, która pełni również funkcję radiatora wypromieniowującego ciepło generowane przez komponent. Warto dodać, że mimo tych różnic oba typy DRAM-u mogą odznaczać się takimi samymi parametrami technicznymi i wydajnością.

Typy pamięci DRAM

Pamięci do laptopów i komputerów stacjonarnych różnią się nie tylko objętością oraz częstotliwością pracy, ale i standardem technologicznym, w jakim zostały wykonane. Obecnie spotkamy się przede wszystkim z kośćmi typu DDR3 i DDR4. Modele należące do tej drugiej grupy oferują szybsze transfery danych, które przekładają się na ich wydajność we wszystkich zastosowaniach.

Na półkach sklepowych pojawiły się już jednak jeszcze nowsze konstrukcje – DDR5, oferujące znacznie lepsze parametry techniczne od swoich poprzedników. Należy pamiętać, że kolejne generacje RAM-u nie są jednak ze sobą wstecznie kompatybilne. W komputerach obsługujących DDR4 nie zainstalujemy kości DDR5 i vice versa. Konstruktorzy na wszelki wypadek zmieniają konfigurację gniazda RAM-u, dzięki temu przez przypadek nie da się włożyć do niego niewłaściwych komponentów.