RAM - Random Access Memory, 是隨機存取記憶體。它的內部是一個矩陣式的電路, 每一個直行橫列所交叉的一個點就代表著記憶體內的一個bit, 每一個bit的位置儲存一個電位, 所以只要輸入適當的行、列位址, 就可以存取到該位址的資料。由於這一些資料可以隨時存取、修改, 所以稱之為 Random Access Memory, 此一類型的記憶體是電腦內主要使用的記憶體。

RAM 性能指標:

資料存取位元

「資料存取位元」是記憶體一次輸出/輸入的資料量。168-Pin與184-Pin的記憶體「每次」傳輸的資料頻率是64位元,由於Pentium級以上(至Pentium III)CPU與記憶體之間的資料匯流排是64位元,所以只要插上一條168-Pin、184-Pin的記憶體模組(1個Bank)就可以配合CPU作業了。早期72-Pin記憶體的資料頻率則為32位元,所以早期
Pentium主機板在使用72-Pin記憶體時,必須插滿2條72-Pin記憶體模
組才可以開機(32bits + 32bits = 64bits)。

存取時間

記憶體的「存取時間」(Access Time)指的是:從CPU向記憶體提出索取資料的要求,一直到記憶體把資料送出的這段時間。可以想像得到,這個時間當然是越短越好,如果記憶體的存取時間太久,CPU必須停下來等待資料,整體效率便會下降。通常記憶體的存取時間會標示在晶片上。

有些記憶體會標示「7」,這個「7」在「EDO DRAM」上表示70ns(奈秒,10的-9次方秒),也就是從CPU開始要資料到取得資料為止,可在70ns內完成;但對於SDRAM而言,各家廠商的時間標示意義並不相同,所以我們無法直接從SDRAM上面的表示來判定存取的速度。最可靠的辦法,就是依照記憶體型號去查閱Data Sheet(產品規格書),才能知道正確的存取時間。

CAS Latency

CAS Latency簡稱為CL,簡單而言是指記憶體需經過多少的時間周期後,才能開始讀寫資料。常見的CL值有2與3,所以CL=2的記憶體會比CL=3的記憶體來的佳,當然價格也會貴上一些。

Parity Check

Parity Check稱為「同位元檢查」,這是一種檢查資料是否正確的技術,它可以偵測出某段資料是否發生錯誤。一般以維持固定長度(通常為1Byte)的資料中有奇數或偶數個「1」(這是電腦使用的二進位制,不是我們日常說的1、2、3)而分為奇同位為或偶同位兩種,我們以奇同位說明其運作方式。

ECC(Error Checking & Correction)

ECC稱為「錯誤自動檢查與更正」,這也是一種資料檢查的技術,可以檢查資料是否正確;和Parity Check主要的不同點是在只有一個錯誤的狀況下,ECC具有自動更正的能力。

記憶體要具有檢查與修復的功能,就必須記錄更多的資訊,因此這類的記憶體除了負責資料的記錄之外,還要更多的記憶體來保存核對與更正所需的資訊。以前述的Parity Check為例,每8個位元需要增加1個位元來處理。ECC也是類似的做法,但每家廠商的做法並不完全相同,必須視處理資料的方式而定,例如Intel以64個資料位元搭配8個ECC位元,另外也有以8個資料位元搭配4個ECC位元的做法。

一般來說,現今製作記憶體的技術已趨穩定,所以並非所有的記憶體模組都具備ECC功能;換句話說,您若是要求購買具有ECC能力的記憶體,可能會稍微貴一點。

RAM 種類:

FPM DRAM

FPM DRAM - Fast Page Mode DRAM, 這是一種改良型的DRAM。它的特性是, 如果需要存取的前後資料在同一個列位址或同一頁page 內, 那麼記憶體控制器將不會重複送出列位址,只需要指示出下一個行位址就可以了, 所以整體上的效率會增加了一點,使用FPM記憶體就好像是閱讀一本字典一樣,有許多單字存放在同一頁內,非常容易可以前後找到的單字。

EDO DRAM

傳統的DRAM 每寫入一個bit的資料, 就必須送出「列」以及「行」位址各一次, 用來定出這一個bit的所在位置,並且每一個位址都必須有一段穩定的時間,然後才能讀取或寫入有效的資料, 在這一段穩定的時間之前所寫入或讀取的資料都是無效的。

FPM DRAM 的作法是, 在送出一個列位址之後, 只要是要存取同一列位址的資料, 就持續送出不同的行位址, 如此, 可以省去重覆送列位址的時間; 而EDO的作法, 是縮短等待送出位址的時間; 也就是說, 不必等到資料完整的讀去或寫入, 只要一到有效的時間, 就可以準備送出下一個位址, 不必等到有效的時間完畢。 舉例來說, 假設指定一個完整的位址完成之後, 需要等待一秒鐘之後資料匯流排 上頭才是有效的資料; 然後可以讀取或寫入五秒鐘; 之後,再繼續下一個位址的動作 。想想看, 如果在一開始的等待一秒鐘過後, 開始讀取或寫入有效的資料時, 就開始送出另一個位址, 等到下一個有效位址成立之後( 因為也需 要等待一段穩定的時間) , 這個時候資料也已經讀寫完成了, 馬上就可以進行下一個位址的讀寫動作, 省卻了一點等待的時間,這就是EDO DRAM強調的地方。

理論上, EDO DRAM會比傳統的DRAM快。但是實際上, 因為電腦內已經有了Cache , 所以EDO DRAM並沒有很明顯的效率增益; 雖然理論上會有約2%的效益增加比, 但是除非系統沒有Cache Memory, 才會很明顯的感受出效率變快了, 所以EDO DRAM在從前的運用上多偏向於介面卡( 例如VGA卡 )。 近來由於EDO DRAM的產能增加, 生產與銷售的成本大幅的調降,EDO DRAM已成功地代傳統的DRAM,成為製作記憶體模組的主要材料。

要注意的是, 要用EDO DRAM 的優點是有條件的。如果主機板的晶片不支援 EDO DRAM的存取特性,則EDO DRAM將會被視為一般的記憶體,甚至不能開機。

DRAM

DRAM - Dynamic RAM, 是指動態記憶體, 也是目前電腦內最常被使用到的記憶體。 一般我們說的主記憶體 (SD-RAM), 就是指DRAM晶片所製成一條條的記憶體模組( Memory Module )。 在電腦運作時, 系統用DRAM來儲存暫時性的資料, 程式以及運算過程當中的各 種資訊; 而這些資料是由CPU, 顯示卡以及其它的電腦周邊所存放或讀取。會稱之 為Dynamic RAM, 是因為此類記憶體 需要refreshed, 因為其記憶體儲存的單位cells是 以極微小的電容器儲存電荷, 因為如同一個極微小的電容器, 所以如同電容必須 在一段時間之內要充電, 才能保持住原本的電壓。在電腦內只要針對該bit的位址讀 取資料一次, 就可以對該bit充電一次, 不需要額外設計充電的電路, 這個動作稱之 為refreshed, 這是DRAM獨特的特性, 也是嚴重的缺點之一; 因為要refreshed, 所 以總是需要佔用系統一部份的時間, 降低系統的效率。

SRAM

SRAM - Static RAM, 靜態記憶體, 同樣也是採用「行 列」方式來定址儲存資料。但是SRAM至少快過DRAM五倍以上的速度, 價位比DRAM 貴兩倍以上, 體積也比DRAM大兩倍以上。SRAM 也需要用電源來保持資料, 但是不需要如同DRAM般的需要持續不斷的refreshed。 SRAM主要的儲存單位為電晶體, 所以速度會比較快, 並且儲存的 電荷不會像電容器般的會漏電, 所以不需要refreshed動作, 在電腦內是用來作為cache記憶體使用。

Cache RAM

Cache RAM - Cache RAM 是一種高速度的記憶體, 通常是由SRAM 組成, 它放在CPU及主 記憶體之間, 用來儲存經常被使用到的資料及指令; 當CPU需要資料時, 會先檢查這一 塊Cache, 如果資料在這Cache內, 就直接使用; 否則, CPU才會從主記憶 體讀取資料。 Cache記憶體就像把檔案存在硬碟中, 如果硬碟中已有檔案就直接開啟,沒有才從軟碟中讀取, 節省了放磁片, 找檔案的時間。

SDRAM

SDRAM - Synchronous DRAM, 它可以做到與CPU clock同步, 去除掉時間上的延遲, 藉以提高記憶體存取的效率

DDR SDRAM

DDR (Double Data Rate,雙倍資料速率)SDRAM從名稱上即可猜測出它是擁有「雙倍」傳輸速率的SDRAM。

由於它沿用SDRAM的基礎,所以製造成本並不會比SDRAM記憶體高出太多。而市場上DDR SDRAM常以PC1600/PC2100/PC2700來標示速度,其實它指的是DDR200/DDR266/DDR333,也就是每秒可傳送的資料量分別是1.6、2.1、2.7GB。目前DDR SDRAM都採用184-Pin模組。

SGRAM

SGRAM - Synchronous Graphics RAM, SGRAM是由SDRAM再改良的記憶體,它的設計允許以block為單位個別分開地取回或修改其中的資料 , 減少整體記憶體讀寫的次數, 增加繪圖控制器的效率。

RDRAM

RDRAM - Rambus DRAM, RDRAM完全由Rambus公司獨立設計完成。它非常的快, 約是 一般DRAM十倍以上的速度, 但是記憶體控制器需要相當大的改變; 當然系統記憶體方面的介面也要有所更改才能使用。目前絕大部份使用在遊戲機器上頭, 或者專門處理圖形應用的系統上。

VRAM

VRAM - Video RAM, 圖形記憶體。它的特性是可以很快的更新資料, 通常用在高速處理圖形的環境下。要在很短的時間內處理更新到CRT以及CPU上頭的資料, 這對傳統的記憶體而言, 因為只擁有一個資料埠( 單一個輸出入bit), 會 有極大的資料傳輸瓶頸; 而VRAM擁有兩個分開的資料埠( 兩個單獨的輸出入bits) 所以可以解決上述的問題。一個資料埠可以專門用來處理CRT的資料, 更新在螢幕上的顯像; 另外一個資料埠由CPU或繪圖控制器用來改變記憶體內的顯像資料。

WRAM

WRAM - Window RAM, WRAM是另外一種使用雙資料埠的記憶體, 也是集中在專門從事繪圖工作的系統內, WRAM是採用EDO的方式, 此點與VRAM不同。

ROM

ROM - Read Only Memory, 唯讀記憶體。由字面上的意義可以很明顯的看出, 這一種記憶體只能讀, 不能寫入。它主要用來存放firmware韌體 , 例如系統的BIOS, 影像顯示卡上的BIOS等等, 因為這一類型的程式或資料將來會變動的機會很低, 所以可以採用ROM類型的記憶體來存放, 除了降低成本之外, 儲存在ROM裡頭的資料也不會因為誤動作而喪失資料。

MASK ROM

MASK ROM - 為了將韌體大量生產, 工廠常會先製作好一顆有原始資料的ROM或EPROM, 然後大量的製造生產出與原始ROM內容完全相同的ROM, 這一種大量生產的ROM就叫做MASK ROM, 可以在影像顯示卡, 遊戲機等硬體上找到它。

PROM

PROM - Programmable ROM, 或one-time programmable (OTP) ROM由字面上可以很明顯的看出這是一種可以程式規畫的唯讀記憶體, 因為可以允許寫入一次資料, 所 以稱之為PROM。一般運用在製作第一顆原始資料記憶體, 準備將來生產MASK ROM或 其他用途的記憶體。因為只允許資料寫入一次, 所以如果寫入錯誤, 或者是資料錯誤, 則這一顆PROM都將無法回收重複使用。

EPROM
EPROM - Erasable Programmable ROM, EPROM也是屬於唯讀記憶體的一種, 但是它可以透過紫外線的照射, 將其內部的資料清除掉之後,再透過燒錄器之類的設備,將資料燒錄進EPROM內。所以 ,與PROM最大的不同點,在於EPROM可以重複燒錄資料, 不像PROM般的僅能燒錄資料一次。在研發firmware時,總是會修修改改的,如果不是用EPROM而是用PROM 或其他的記憶體,真是太浪費了

EEPROM

EEPROM - Electrically Erasable Programmable ROM, 也是屬於一種不需要電源就可以保存住資料的記憶體。資料寫入記憶體之後, 即使在電源關閉的情況下, 也可以保留很長一段時間; 而在寫入資料時, 亦不需要額外的提高電壓, 只 要寫入某一些控制碼, 就可以將資料寫入EEPROM裡頭 。在許多隨插即用的介面卡中, 都將本身的設定值存放在EEPROM裡頭,系統可以隨時至EEPROM內讀取到介面卡的設定資料, 並且系統也可以很快的更改這一些設定, 不需要如同以往般的調整 Jumper。其它如網路卡, 音效卡, 甚至主機板都有廠商使用EEPROM當成BIOS的設定資料處存裝置。

另外也有許多的「保護」措施採用EEPROM, 例如常聽到的「硬體鎖」。 因為EEPROM不需要額外的電源供應來保存資料, 不怕電腦將電源關閉。因此, 可以將部份資料寫入 EEPROM內保存, 需要的時候再由EEPROM取回資料查核, 達到保護的目的。

FLASH

FLASH - Flash記憶體比較像是一個儲存裝置, 而不像是一般的RAM; 因為當一部電腦關掉電源之後, 儲存在Flash記憶體的資料並不會流失掉。它讀取資料時的速 度如同一般的ROM, 但是寫入資料時必須將原本的資料清除掉, 然後再寫 入新的資料, 所以所需耗費的時間會比較長, 這是Flash記憶體的缺點。, 有許多採用 PCMCIA介面的儲存裝置, 採用了高容量的Flash記憶體, Flash的優點是不需要電源也能保存資料,缺點是寫入資料的速度太慢。

Direct Rambus DRAM

Direct Rambus DRAM是由Intel主推的記憶體規格,其最大的特色是工作頻率可達800MHz!不過其製作成本過高,導致許多記憶體大廠興趣缺缺,所以市場上並不是很普遍。至於未來有無可能成為記憶體市場的主流,就要看過程能否將降低成本了。

VCM:

VCM(Virtual Channel Memory,虛擬通道記憶體)是由NEC公司所發展出來新一代的DRAM IC,其資料的傳輸速度與功率的需求較現行SDRAM為佳!VCM的做法是在SDRAM的顆粒中嵌入1-2K的Static Register Cache(靜態暫存器快取),以提供16個虛擬通道(Virtual Channel)來加快多工環境下的處理速度。

RAM 採購指南:

記憶體的種類這麼多,其實我們要注意的只有搭配主機板的記憶體和顯示卡上的記憶體而已,現在市面上的主機板有 SD-RAM和DDR-RAM插槽的分別
,SD-RAM和DDR-RAM的區別如下

意別買錯了,而顯示卡的記憶體是直接焊在板子上的,購買時注意外包裝上所標示的記憶體種類,這關係到顯示卡運作的速度。此外,不同速度的記憶體同時工作,常會造成程式執行錯誤,最好能搭配同廠牌同型號的記憶體。

一般來說記憶體愈大愈好,Windows 會將運作的程式暫存在記憶體中,當記憶體不夠用時,就利用硬碟的空間來暫存資料,速度會明顯下降,一般 Windows 運作只要 256MB就夠用了,除非您要執行專業的繪圖軟體或伺服主機需要大量的資料運作空間或滿足3D遊戲的順暢度,才有加大記憶體的需求,至於記憶體速度就當然是愈快愈好,不過這也要主機板能支援才行。

市面上記憶體亦有盒裝及散裝的分別,當然買盒裝的產品有廠商的完整保固,散裝的雖便宜,但穩不穩定就要碰運氣了。
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