Первый iPhone был выпущен в 2007 году и имел от 4 ГБ до 8 ГБ памяти, где хранились все файлы, такие как фотографии и музыка. В настоящее время вы можете купить Android-смартфон с 512 ГБ памяти, что в 64 раза больше, чем у первого iPhone.
В стремительно развивающемся технологическом мире 16 лет подобны столетиям. Но это еще не все. Например, память и хранилище выполняют схожие функции — защищают биты и байты, — но это технологии, которые работают по-разному. Проверять В чем разница между оперативной памятью и кэшем?
В чем разница между памятью, хранилищем и кешем?
Многие используют термины «память» и «хранилище» как синонимы. Однако это нормально, но неправильно. Сходство очевидно. Оба они хранят данные и измеряются в байтах, но используются они по-разному.
Хранилище ориентировано на хорошее и долгосрочное сохранение данных. Файлы хранятся в нетронутом виде до тех пор, пока они не потребуются. Принимая во внимание, что память (оперативное запоминающее устройство — RAM) — это данные, к которым компьютеры должны получать быстрый и частый доступ. Например, используемые файлы, данные об открытых приложениях и важные файлы операционной системы хранятся в системной памяти. Это потому, что память быстрее, чем хранилище. К сожалению, это также дороже, поэтому объем оперативной памяти меньше, чем хранилище.
Давайте подробно объясним каждый из них.
Кэш процессора
Память означает оперативную память (ОЗУ). Как описано выше, именно здесь хранятся данные, чтобы они были легко доступны.
Однако кеш был создан в XNUMX-х годах, потому что в то время память была недостаточно быстрой. Кэш работает аналогично оперативной памяти, но быстрее. Он находится в верхней части диаграмм скорости и встроен непосредственно в центральный процессор (ЦП), вокруг которого построен ваш компьютер.
Кэш очень быстрый, но стоит больше, чем оперативная память. Она показывает свои способности, несмотря на свой юный возраст. Например, в настоящее время большинство компьютеров имеют от 8 до 32 ГБ оперативной памяти. Напротив, самый быстрый кэш L1 (самый маленький) обычно имеет размер хранилища в несколько килобайт, в то время как (самый большой) кэш L3 составляет около десятков мегабайт (хотя некоторые процессоры теперь имеют сотни мегабайт кэша L3).
оперативная память (RAM)
Сохраненный файл при открытии копируется в оперативную память. Там же находятся запущенные в данный момент приложения и некоторые компоненты операционной системы. Созданная в конце XNUMX-х годов оперативная память позволяет хранить и извлекать данные в произвольном порядке — отсюда и название «случайная». Оперативная память с «энергозависимой памятью». Его содержимое стирается при выключении устройства, и ток перестает течь.
Существует также много типов оперативной памяти.
SDRAM
Компьютеры с 16-х годов используют синхронную динамическую случайную память (SDRAM). Именно это имеют в виду, когда говорят: «У этого компьютера XNUMX ГБ ОЗУ».
В SDRAM используется система микросинхронизации, которая позволяет синхронизировать передачу данных с тактовой частотой процессора, что увеличивает скорость передачи данных между памятью и процессором. Он также отличается большей емкостью памяти и обеспечивает более быстрое время отклика процессора.
Многие устройства теперь используют оперативную память DDR5 (Dual Data Rate 4th Generation — последняя версия на момент написания статьи) в качестве SDRAM. Однако это все равно дорого, поэтому стандартом остается DDR3. Вы также найдете более старые модули DDRXNUMX в старых компьютерах и телефонах.
SDRAM доступны в двух размерах: DIMM для настольных компьютеров и SODIMM для ноутбуков и мини-ПК. Недавно для ноутбуков был предложен новый форм-фактор CAMM. CAMM имеет преимущества перед SODIMM, но пока не является широко распространенным стандартом.
В настоящее время обычно существует два типа SDRAM: дискретная или припаянная. Форм-факторы разные, но работают одинаково.
Впаянная оперативная память используется в смартфонах, планшетах и некоторых ноутбуках. Новые компьютеры Apple также используют припаянную оперативную память, поскольку это может повысить производительность. Ноутбуки с впаянной оперативной памятью могут иметь один или несколько слотов памяти для расширения в ресивер, но это часто не так. Компьютеры, предназначенные только для пайки, не могут наращивать память. Обычно их можно настроить при покупке, но расширить их позже нельзя. Проверять Как найти совместимую оперативную память с моей материнской платой?
видеопамять (VRAM)
Для данных иногда требуется более высокая скорость, чем для SDRAM, но это больше, чем объем кэш-памяти. Наиболее распространенным примером являются задачи с интенсивным использованием графики — тяжелые игры, редактирование видео или 3D-моделирование.
которым нужна видеопамять (VRAM). GDDR6X, в настоящее время самый быстрый тип, превышает скорость DDR5 примерно в 20 раз. Он также впаян в видеокарту, что обеспечивает меньшую задержку при хранении данных для изображений, графики и видео, отображаемых на экране. К сожалению, вы не можете добавить больше видеопамяти, потому что она припаяна к дискретным графическим картам и не продается в виде модульных блоков.
Встроенные графические карты (iGPU) также распространены. Он встроен в ЦП и имеет небольшой объем выделенной видеопамяти (мегабайты против гигабайт для выделенного графического процессора). Встроенные графические карты используют унифицированную память, которая представляет собой SDRAM, совместно используемую ЦП и iGPU. ЦП ограничивает объем оперативной памяти, доступной для графики, освобождая ее при необходимости. Недостатками унифицированной памяти являются ее низкая пропускная способность и емкость.
VRAM используется в современных графических картах, требующих обработки графики с высоким разрешением, таких как игры, дизайнерские и графические приложения, а также может использоваться в дисплеях и телевизорах, которым требуется высококачественное видео и графика. Проверять Как увеличить выделенную видеопамять (VRAM) в Windows 10.
энергонезависимая память
Мы сказали, что оперативная память энергозависима, верно? Но есть дополнительная технология: NVRAM. Созданная в XNUMX-х годах, она имеет недостатки по сравнению с энергозависимой оперативной памятью, поэтому последняя более популярна.
Последним успешным типом NVRAM был Optane от Intel и Micron. Выглядит как более быстрый твердотельный накопитель PCIe — а иногда и ведет себя так — Optane действует как ОЗУ с некоторыми процессорами Intel. Это было не так быстро, как SDRAM, с другой ценой и емкостью. Производители прекратят выпуск Optane в 2021 году.
Широко используются два — может быть, полтора — очень специфических типа NVRAM. Первый используется с UEFI на современных материнских платах (UEFI заменяет старый BIOS). Настройки UEFI хранятся в NVRAM, поскольку они загружаются до того, как становится доступным место для хранения. Сам UEFI хранится в ПЗУ — об этом чуть позже.
Тип «половина» — это устойчивая оперативная память, которая использует батареи для питания при выключенном устройстве. Которые используются для хранения небольших объемов данных, необходимых для более простых задач. Вы обнаружите, что материнские платы, которые все еще используют более старый BIOS, используют этот тип. Старые игровые приставки, в которых используются картриджи и/или карты памяти, хранят файлы с использованием устойчивой оперативной памяти и аккумулятора.
Постоянная память (ROM)
Эти игровые картриджи хранятся на микросхемах ПЗУ, таких как UEFI и BIOS. Любой неперезаписываемый оптический диск, такой как Blu-ray, также является типом ПЗУ.
Но то тут, то там производители выпускают обновления UEFI. Как это «только для чтения», если его можно записать?
Это электрически стираемая постоянная память (EEPROM). Обновления EEPROM выполняются очень медленными и точными процессами. Это связано с тем, что обновление UEFI или BIOS может привести к повреждению материнской платы.
Обычный ROM также должен быть записан. Опять же, детали зависят от используемого носителя. Например, оптическая ПЗУ может быть записана только один раз, в то время как ПЗУ на микросхемах нужны промышленные машины, а затем они становятся доступными только для чтения. Программируемое ПЗУ (PROM) доступно для записи на менее дорогом оборудовании и популярно среди любителей.
Компьютерное хранилище: от бумажных коробок до облака
Как объяснялось ранее, хранилище предназначено для сохранения данных в долгосрочной перспективе. Первые компьютеры использовали для этой цели перфорированную бумагу. Они содержали компьютерные приложения и должны были быть тщательно перфорированы двоичным кодом, который могла прочитать машина, что, безусловно, было неудобно для пользователя.
магнитное хранилище
Первое массовое развитие компьютерной памяти произошло в XNUMX-х годах, когда магнитные ленты стали использоваться для хранения больших объемов данных.
Магнитное хранилище было отличной идеей, поэтому на нем были построены жесткие диски. Жесткие диски (HDD) были основным типом компьютерного хранилища с XNUMX-х годов до наших дней. Но даже лучшим жестким дискам нужны движущиеся части, которые делают аппаратное обеспечение уязвимым для износа и скорости.
Флэш-память, как и твердотельные накопители (SSD), решает обе проблемы. Изготовленный из кремниевых чипов, таких как RAM, этот тип хранилища считывает и записывает данные электрически. Проверять Преимущества и недостатки использования облачного хранилища для удаленной работы.
Внешнее хранилище: данные на ходу
Все эти носители называются внутренним хранилищем: вещи хранятся внутри компьютера и используются только там. Но всем время от времени нужно где-то брать данные.
Внешнее хранилище на самом деле так же старо, как и сами компьютеры. Перфокарты вставлялись в прорезь, поэтому технически их можно было вынуть. Ленты могут хранить постоянные данные, но вскоре появились жесткие диски, и они были намного лучше. Лента была дешевле в производстве, стала меньше по размеру и стала более популярной в качестве внешнего носителя.
Во-первых, его заменили дискеты. Оптические приводы должны были стать следующим шагом, но перезаписываемые версии стоили дорого.
Поэтому заказчики быстро перешли на флэш-накопители. USB-накопители и внешние жесткие диски или внешние твердотельные накопители — такие же, как и их внутренние аналоги, но с поддержкой USB.
Облачное хранилище заменяет USB-накопители в качестве внешних носителей. Однако, поскольку ему требуется постоянное подключение к Интернету, он не сможет полностью заменить портативное внешнее хранилище. Проверять Забудьте об облачном хранилище: почему вам следует перейти на локальное резервное копирование.
Резервное хранилище
Наконец, есть хранилище для резервных копий. Он работает как любой другой тип хранилища — тот же самый носитель. Разница в том, для чего они предназначены: для обеспечения отказоустойчивости резервных копий.
Внутреннее резервное копирование — когда внутреннее хранилище состоит из двух или более дисков, которые копируются в режиме реального времени — не очень широко используется большинством людей, но имеет важное значение для бизнеса. Внешние резервные копии, такие как USB-накопители или внешние твердотельные накопители, сетевые хранилища (NAS) и даже облачные решения, более популярны.
Компании, которым требуется большое количество резервных копий, часто прибегают к «холодному резервному копированию». Это случается довольно часто, и том отключается от компьютеров, когда он не используется. Как ни странно, магнитная лента, используемая в «аварийном восстановлении», все еще распространена сегодня. Проверять Правильный способ резервного копирования внешних дисков на WD NAS.
Кэш, хранилище и память играют разные роли
Кэш, память и хранилище играют разные, но жизненно важные роли в обеспечении бесперебойной работы вашего компьютера. В будущем мы, вероятно, увидим увеличение емкости всех этих типов памяти, а исследования и разработки в этой области очень конкурентоспособны. Вы можете просмотреть сейчас Цифровые пространства, которые необходимо организовать, чтобы избавиться от беспорядка и повысить производительность.
