Memoria și stocarea computerului au mai multe forme și dimensiuni: RAM, ROM, SSD, HDD, EFI, cache și backup-uri pe bandă... Dar care este cel mai important?
Primul iPhone a fost lansat în 2007 și avea 4 GB până la 8 GB spațiu de stocare – unde erau păstrate toate fișierele precum fotografiile și muzica. În zilele noastre, puteți cumpăra un smartphone Android cu 512 GB de stocare, de 64 de ori mai mult decât iPhone-ul original.
În tehnologie, 16 ani sunt secole. Dar asta nu este toată povestea. De exemplu, memoria și stocarea servesc funcții similare - adăpostirea biților și octeților - dar funcționează diferit.
Care este diferența dintre memorie, stocare și cache?
Oamenii folosesc „memorie” și „stocare” ca sinonime. Are sens, dar este greșit, totuși. Asemănarea este clară; ambele rețin date și sunt măsurate în octeți, dar utilizarea diferă.
Stocarea este axată pe termen lung, bine... Depozitare. Fișierele sunt păstrate acolo, netulburate, până când este nevoie. În timp ce memoria (memoria cu acces aleatoriu – RAM) se referă la datele pe care computerele trebuie să le acceseze rapid. De exemplu, fișierele utilizate, datele referitoare la aplicațiile deschise și fișierele importante ale sistemului de operare sunt păstrate în memoria sistemului. Asta pentru că memoria este mai rapidă decât stocarea. Din păcate, este și mai scump, așa că capacitățile RAM sunt mai mici decât stocarea.
Dar trecem înaintea noastră. Să le explicăm pe fiecare în detaliu.
Memoria cache a procesorului
RAM înseamnă memorie cu acces aleatoriu. După cum sa explicat mai sus, aici sunt stocate datele pentru a fi ușor accesibile.
Cu toate acestea, memoria cache a fost creată în anii 1980, deoarece memoria nu era suficient de rapidă atunci. Memoria cache funcționează similar cu RAM, dar mai rapid. Se află în fruntea graficelor de viteză și este direct integrat în unitatea centrală de procesare (CPU) pe care este construit computerul dumneavoastră.
Cache-ul este fulgerător de rapid, dar costă chiar mai mult decât RAM. Capacitățile sale minuscule arată asta. De exemplu, majoritatea computerelor din zilele noastre au aproximativ 8-32 GB RAM. În contrast, cel mai rapid cache, L1, are de obicei kiloocteți de stocare, în timp ce memoria cache L3 (cea mai mare) se încarcă la câteva zeci de megaocteți (deși unele procesoare au acum cache L3 care măsoară în sute de megaocteți).
Memorie cu acces aleatoriu (RAM)
Un fișier stocat, când este deschis, este copiat în RAM. Aplicațiile care rulează în prezent și unele părți ale sistemului de operare sunt, de asemenea, deținute acolo. RAM a fost creată la sfârșitul anilor 1940, permițând stocarea și recuperarea datelor în orice ordine - de unde și numele „aleatoriu”. RAM este „stocare volatilă”. Conținutul său este șters atunci când dispozitivul este oprit, iar curentul nu mai curge.
Există și multe tipuri de RAM.
SDRAM
Încă din anii 1990, computerele au folosit RAM dinamică sincronă (SDRAM). Asta înseamnă cineva când spune „acest computer are 16 GB RAM”.
Mulți dispozitivele folosesc acum RAM DDR5 (Memorie de generație a 5-a cu viteză de date dublă — cea mai recentă versiune la momentul scrierii) ca SDRAM. Cu toate acestea, este încă scump, așa că DDR4 rămâne mainstream. Veți găsi chiar și module DDR3 mai vechi în computere și telefoane mai vechi.
Modulele de memorie sunt disponibile în două dimensiuni: DIMM pentru desktopuri și SODIMM pentru laptopuri și computere mici. Recent, un nou factor de formă, CAMM, a fost propus pentru laptopuri. CAMM are avantaje față de SODIMM dar nu este încă un standard larg răspândit.
Acum, există de obicei două tipuri de SDRAM: module sau lipite. Factorii de formă diferă, dar funcționează la fel.
RAM sudată este utilizată în smartphone-uri, tablete și unele laptop-uri. De asemenea, computerele Apple moderne folosesc RAM lipită deoarece poate îmbunătăți performanța. Laptopurile cu memorie RAM lipită pot avea unul sau mai multe sloturi de memorie pentru extinderea viitoare, dar adesea nu este cazul. Calculatoarele care folosesc doar RAM lipită nu pot fi actualizate. De obicei, acestea pot fi personalizate în timpul achiziției, dar nu le puteți extinde ulterior.
RAM video (VRAM)
Uneori, datele necesită viteze mai mari decât SDRAM, dar există mai mult decât capacitatea memoriei cache. Cel mai obișnuit exemplu sunt sarcinile intensive în grafică - jocuri grele, editare video sau modelare 3D.
Acestea au nevoie de RAM video (VRAM) bine numită. GDDR6X, cel mai rapid tip în prezent, depășește vitezele DDR5 de 20 de ori. De asemenea, este lipit în GPU, asigurând o latență mai mică. Din păcate, nu puteți cumpăra doar mai multă VRAM, deoarece este lipit plăci grafice discrete, nu se vinde ca module.
GPU-urile integrate (iGPU) sunt de asemenea comune. Sunt integrate în procesor și au o cantitate mică de VRAM dedicată (megaocteți versus gigaocteți pentru un GPU dedicat). GPU-urile integrate folosesc memorie unificată, care este SDRAM partajată între CPU și iGPU. CPU definește câtă memorie RAM este disponibilă pentru grafică, luând înapoi o parte atunci când este necesar. Dezavantajele memoriei unificate sunt lățimea de bandă și capacitatea mai reduse.
RAM non-volatilă (NVRAM)
Am spus că RAM este volatilă, nu? Dar există o denumire greșită: RAM non-volatilă (NVRAM). Creat în anii 1960, are dezavantaje în comparație cu RAM volatilă, astfel că aceasta din urmă este mai populară.
O recentă NVRAM „de succes” a fost Optane de la Intel și Micron. Arătând – și uneori funcționând ca – un SSD PCIe mai rapid, Optane a funcționat ca memorie RAM cu anumite procesoare Intel. Nu a fost la fel de rapid ca SDRAM, cu prețuri și capacitate între ele. Producătorii au întrerupt Optane în 2021.
Există două – poate unul și jumătate – tipuri foarte specifice de NVRAM utilizate pe scară largă. Primul este folosit cu UEFI în plăcile de bază moderne (UEFI înlocuiește BIOS-ul mai vechi). Setările UEFI sunt păstrate în NVRAM, deoarece se încarcă înainte ca orice spațiu de stocare să fie disponibil. UEFI în sine este stocat într-un cip ROM - mai multe despre asta în scurt timp.
Tipul „jumătate” este RAM volatilă care utilizează baterii pentru a rămâne alimentat cu dispozitivul oprit. Acesta este folosit pentru a păstra cantități mici de date necesare pentru sarcini mai simple. Plăcile de bază care încă folosesc BIOS-ul mai vechi îl folosesc. Consolele de jocuri mai vechi care foloseau cartușe și/sau carduri de memorie stochează fișiere de salvare folosind RAM volatilă și o baterie.
Memorie doar pentru citire (ROM)
Acele cartușe de joc sunt stocate pe cipuri ROM, la fel ca UEFI și BIOS. Orice disc optic nereinscriptibil, cum ar fi un Blu-ray, este, de asemenea, un tip de ROM.
Dar, ici și colo, producătorii lansează actualizări UEFI. Deci, cum sunt „numai citire” dacă pot fi scrise?
Acestea sunt ROM-uri care se șterg electric (EEPROM). Actualizările pe EEPROM se fac prin procese foarte lente și atente. Asta pentru că o actualizare UEFI sau BIOS greșită îți poate deteriora placa de bază.
Trebuie scris și ROM-ul obișnuit. Din nou, detaliile depind de mass-media. De exemplu, ROM-urile optice pot fi scrise o singură dată, în timp ce cipurile ROM au nevoie de mașini industriale, apoi devin doar pentru citire. ROM-urile programabile (PROM) pot fi scrise de dispozitive mai puțin costisitoare, fiind comune în rândul pasionaților.
Stocare pe computer: de la carton la cloud
După cum sa explicat anterior, stocarea păstrează datele pe termen lung. Primele calculatoare au folosit carton perforat pentru aceasta. Acestea conțineau programe de calculator și trebuiau să fie străpunse cu atenție cu un cod binar care poate fi citit de mașină – cu siguranță nu ușor de utilizat.
Depozitare magnetică
Prima evoluție masivă în stocarea computerelor a avut loc în anii 1950, când benzile magnetice au fost folosite pentru a păstra cantități mai mari de date.
Stocarea magnetică a fost o idee grozavă, așa că hard disk-urile au fost construite pe asta. Unitățile de hard disk (HDD) au fost principalul tip de stocare pe computer din anii 1960 până în prezent. Dar chiar și cele mai bune hard disk-uri au nevoie de piese mobile care fac dispozitivele vulnerabile la deteriorare și la viteza de impact.
Memorie flash, cum ar fi unitățile cu stare solidă (SSD), rezolvă ambele probleme. Fabricat din cipuri de siliciu, precum RAM, acest tip de stocare citește și scrie datele electric.
Stocare externă: date în mișcare
Toate aceste medii se numesc stocare internă: lucruri păstrate în interiorul computerului și folosite doar acolo. Dar toată lumea trebuie să ia date undeva din când în când.
Stocarea externă este de fapt la fel de veche ca computerele în sine. Cardurile perforate au fost introduse într-un slot, deci stocare detașabilă din punct de vedere tehnic. Benzile puteau stoca date permanente, dar HDD-urile au venit la scurt timp după și au fost considerabil mai bune. Banda a fost mai ieftin de făcut și mai mică, devenind populară ca suport extern.
Mai întâi, a fost înlocuit cu dischete. Unitățile optice ar fi trebuit să fie următorul pas, dar versiunile reinscriptibile erau prea scumpe.
Așadar, clienții au trecut rapid la stocarea flash. Unități de memorie și HDD-uri sau SSD-uri externe - la fel ca și omologii lor interni, dar cu USB.
Stocarea în cloud înlocuiește flash-ul ca suport extern. Cu toate acestea, deoarece are nevoie de o conexiune la internet constantă, nu va înlocui în întregime stocarea externă portabilă.
Spațiu de rezervă
În sfârșit, există spațiu de stocare de rezervă. Funcționează ca orice alt tip de stocare - mediile sunt aceleași. Diferența este intenția: backup-ul este o siguranță.
Backup-ul intern - atunci când stocarea internă este de două sau mai multe discuri copiate în timp real - nu este utilizată pe scară largă de majoritatea oamenilor, dar este crucială pentru companii. Backup-urile externe, cum ar fi HDD-urile sau SSD-urile USB, stocarea atașată la rețea (NAS) și chiar soluțiile cloud, sunt mai frecvente.
Companiile care au nevoie de cantități uriașe de redundanță de rezervă recurg adesea la „backup la rece”. Acest lucru se întâmplă mai rar, iar stocarea este deconectată de la computere atunci când nu este utilizată. În mod curios, banda magnetică, folosită în „recuperarea în caz de dezastru”, rămâne obișnuită astăzi.
Cache-ul, stocarea și memoria joacă toate roluri diferite
Cache-ul, memoria și stocarea joacă toate roluri diferite, dar vitale în menținerea computerului în funcțiune. În viitor, probabil că vom vedea creșterea capacității tuturor acestor tipuri de memorie, iar cercetarea în acest domeniu este un domeniu competitiv.
