什么是计算机内存?

现代计算机有很多部分,其中大多数都以某种方式至关重要。 核心部分之一是内存。 没有内存,计算机将无法存储任何数据。 一些计算机组件符合“内存”的基本描述,但该术语通常仅指系统 RAM。

SSD 使用固态闪存来永久存储数据。 该数据可以在不需要有源电源的情况下持续存在。 HDD 与 HDD 具有相同的用途,但使用磁场将数据存储在旋转盘片上。 硬盘驱动器比固态硬盘慢得多,因为它们的移动部件。 其他数据存储介质,如 USB 拇指驱动器、DVD、CD 或软盘都可以归类为存储设备。 然而,为了尽量减少此类长期存储设备与系统 RAM 之间的混淆,这些设备往往被称为“存储”而不是“内存”。

内存用于存储当前正在运行的进程的数据。 将这些数据保存在内存中很重要,因为它允许 CPU 在比需要进入存储时更短的时间内访问它。 在可能的情况下,不查询 RAM。 CPU 知道其即将执行的指令,并尝试将所需的特定内存部分预加载到 CPU 高速缓存中。 这个缓存仍然比 RAM 快得多,但容量要低得多。 有时无法在缓存中准备好数据,因此请求转到 RAM。

计算机内存的历史

计算机中使用的第一种数字 RAM 是 1946 年发明的威廉姆斯管。它由一个阴极射线管组成,将图案发射到屏幕上。 磁传感器将读取屏幕上的静电场 close 范围并根据需要反馈以刷新屏幕。 虽然开发了一些其他技术,但直到 1955 年磁芯存储器才商业化。磁芯存储器在一组磁芯和磁线的磁场中编码数据。 磁芯存储器一直在使用,直到它在 1970 年代初被取代。

此时的技术已经发展到允许使用小型 DRAM 芯片。 这些在早期使用时直接放置在 DIP 封装中的主板上。 这意味着内存升级需要更换大量 DRAM 芯片。 它还占用了主板上的大量空间。 最终,内存芯片被转移到称为 SIMM 的辅助板上。 DIMM 后来取代了它。

SIMM 和 DIMM 都是垂直于主板的小型子板。 它们包含 DRAM 芯片。 区别在于连接性。 SIMM 本质上具有一组引脚。 DIMM 在子板的任一侧都有电气不同的连接器,以最小的额外成本、尺寸或复杂性提供双倍的引脚数。

这些 DRAM 芯片多年来发生了很大变化,从异步变为与时钟同步。 它们还以双倍数据速率运行,在时钟信号的上升沿和下降沿传输数据。 尽管当前标准在传输速度和延迟方面已达到当前可能制造的极限,但标准仍在不断发展以提高速度。

记忆的必要性

从理论上讲,可以制造没有任何 RAM 的计算机。 然而,这样的计算机运行速度会非常缓慢,因为如果有这样的缓存,任何缓存未命中都必须转到速度慢得多的存储驱动器。 计算机的启动序列被编程以检查内存是否存在。 计算机将拒绝在未安装任何内存的情况下启动。

Windows 11 需要至少安装 4GB 的 RAM 才能启动。 如果您尝试使用最少的内存,您将不会玩得开心。 操作系统需要 RAM,所有正在运行的程序也是如此。 当运行如此少量的 RAM 时,当达到 RAM 容量时,即使没有运行很多程序,您也可能会遇到许多性能或稳定性问题。 通常,建议在现代计算机中至少有 8GB 的​​ RAM。 这对于标准的家庭和办公室任务来说是多余的,但对于游戏、视频编辑和音频编辑等特定工作负载来说可能是必要的。

结论

在计算中,内存一词往往专门指系统 RAM。 其他存储设备,例如 SSD 和 HDD,有时可能被称为存储设备,但通常被区分为“存储”而不是“内存”。 同样,CPU 缓存也往往被称为“高速缓存”或“高速缓存”。 内存用于存储与当前正在运行的程序相关的数据。

现代计算机的内存物理上位于插入主板上特定插槽的 DIMM 上。 运行 Windows 11 至少需要 4GB 内存。 通常,更多的内存对性能更好。 一旦你的工作量超过了你的工作量所需,更多的就变得不必要了。 因此,在构建计算机时,必须平衡计算机中的内存量与预算以及当前和潜在未来工作负载所需的内存量。