Bijna elk apparaat met computerfunctionaliteit heeft RAM nodig. Kijk eens naar je favoriete apparaat (bijv. smartphones, tablets, desktops, laptops, grafische rekenmachines, HDTV’s, draagbare spelsystemen, enz.), en je zou wat informatie over het RAM-geheugen moeten vinden. Hoewel alle RAM in principe hetzelfde doel dient, zijn er tegenwoordig een paar verschillende typen in gebruik:
- Statisch RAM-geheugen (SRAM)
- Dynamisch RAM (DRAM)
- Synchrone dynamische RAM (SDRAM)
- Synchrone dynamische RAM met enkele gegevenssnelheid (SDR SDRAM)
- Synchrone dynamische RAM met dubbele gegevenssnelheid (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- Grafische dubbele gegevenssnelheid synchrone dynamische RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- Flash-geheugen
Wat is RAM?
RAM staat voor Random Access Memory en geeft computers de virtuele ruimte die nodig is om informatie te beheren en problemen op dat moment op te lossen. Je kunt het zien als herbruikbaar kladpapier waarop je met een potlood notities, cijfers of tekeningen zou schrijven. Als je geen ruimte meer hebt op het papier, verdien je meer door te wissen wat je niet meer nodig hebt; RAM gedraagt zich op dezelfde manier wanneer het meer ruimte nodig heeft om tijdelijke informatie te verwerken (dwz het draaien van software/programma’s). Met grotere stukken papier kun je meer (en grotere) ideeën tegelijk opschrijven voordat je moet wissen; meer RAM in computers heeft een soortgelijk effect. RAM komt in verschillende vormen (dwz de manier waarop het fysiek verbinding maakt met of interfaces met computersystemen), capaciteiten (gemeten in MB of GB), snelheden (gemeten in MHz of GHz) en architecturen. Deze en andere aspecten zijn belangrijk om te overwegen bij het upgraden van systemen met RAM, aangezien computersystemen (bijvoorbeeld hardware, moederborden) zich moeten houden aan strikte compatibiliteitsrichtlijnen. Bijvoorbeeld:
- Het is onwaarschijnlijk dat computers van de oudere generatie geschikt zijn voor de meer recente typen RAM-technologie
- Laptopgeheugen past niet in desktops (en vice versa)
- RAM is niet altijd achterwaarts compatibel
- Een systeem kan over het algemeen niet verschillende typen/generaties RAM combineren
Statisch RAM-geheugen (SRAM)
- Tijd in de markt: 1990 tot heden
- Populaire producten die SRAM gebruiken: Digitale camera’s, routers, printers, LCD-schermen
Een van de twee basisgeheugentypes (de andere is DRAM), SRAM vereist: een constante krachtstroom om te kunnen functioneren. Door de continue stroomvoorziening hoeft SRAM niet te worden ‘ververst’ om de opgeslagen gegevens te onthouden. Dit is de reden waarom SRAM ‘statisch’ wordt genoemd – er is geen verandering of actie (bijvoorbeeld vernieuwen) nodig om gegevens intact te houden. SRAM is echter een vluchtig geheugen, wat betekent dat alle opgeslagen gegevens verloren gaan zodra de stroom uitvalt. De voordelen van het gebruik van SRAM (vs. DRAM) zijn een lager stroomverbruik en hogere toegangssnelheden. De nadelen van het gebruik van SRAM (vs. DRAM) zijn minder geheugencapaciteit en hogere productiekosten. Vanwege deze kenmerken wordt SRAM meestal gebruikt in:
- CPU-cache (bijv. L1, L2, L3)
- Harde schijf buffer/cache
- Digitaal-naar-analoog-converters (DAC’s) op videokaarten
Dynamisch RAM (DRAM)
- Tijd in de markt: jaren 70 tot midden jaren 90
- Populaire producten die DRAM gebruiken: Videogameconsoles, netwerkhardware
Een van de twee basisgeheugentypen (de andere is SRAM), DRAM vereist: een periodieke ‘opfrissing’ van de kracht om te kunnen functioneren. De condensatoren die gegevens in DRAM opslaan, ontladen geleidelijk energie; geen energie betekent dat de gegevens verloren gaan. Dit is de reden waarom DRAM ‘dynamisch’ wordt genoemd – constante verandering of actie (bijv. vernieuwen) is nodig om gegevens intact te houden. DRAM is ook een vluchtig geheugen, wat betekent dat alle opgeslagen gegevens verloren gaan zodra de stroom uitvalt. De voordelen van het gebruik van DRAM (vs. SRAM) zijn lagere productiekosten en grotere geheugencapaciteiten. De nadelen van het gebruik van DRAM (vs. SRAM) zijn lagere toegangssnelheden en een hoger stroomverbruik. Vanwege deze kenmerken wordt DRAM meestal gebruikt in:
- Systeemgeheugen
- Videografisch geheugen
In de jaren 1990, Uitgebreide Data Out Dynamisch RAM (EDO DRAM) werd ontwikkeld, gevolgd door zijn evolutie, Burst EDO RAM (BEDO-DRAM). Deze geheugentypes waren aantrekkelijk vanwege hogere prestaties/efficiëntie tegen lagere kosten. De technologie werd echter achterhaald door de ontwikkeling van SDRAM.
Synchrone dynamische RAM (SDRAM)
- Tijd in de markt: 1993 tot heden
- Populaire producten die SDRAM gebruiken: Computergeheugen, consoles voor videogames
SDRAM is een classificatie van DRAM die synchroon werkt met de CPU-klok, wat betekent dat het wacht op het kloksignaal voordat het reageert op gegevensinvoer (bijv. gebruikersinterface). DRAM daarentegen is asynchroon, wat betekent dat het onmiddellijk reageert op gegevensinvoer. Maar het voordeel van synchrone werking is dat een CPU overlappende instructies parallel kan verwerken, ook wel ‘pipelining’ genoemd: de mogelijkheid om een nieuwe instructie te ontvangen (lezen) voordat de vorige instructie volledig is opgelost (schrijven). Hoewel pipelining geen invloed heeft op de tijd die nodig is om instructies te verwerken, kunnen er wel meer instructies tegelijkertijd worden voltooid. Een leesbewerking verwerken en één schrijfinstructie per klokcyclus resulteert in hogere algehele CPU-overdrachts- / prestatiesnelheden. SDRAM ondersteunt pipelining vanwege de manier waarop het geheugen is verdeeld in afzonderlijke banken, wat leidde tot de wijdverbreide voorkeur boven standaard DRAM.
Synchrone dynamische RAM met enkele gegevenssnelheid (SDR SDRAM)
- Tijd in de markt: 1993 tot heden
- Populaire producten die SDR SDRAM gebruiken: Computergeheugen, consoles voor videogames
SDR SDRAM is de uitgebreide term voor SDRAM – de twee typen zijn één en hetzelfde, maar worden meestal gewoon SDRAM genoemd. De ‘single data rate’ geeft aan hoe het geheugen één lees- en één schrijfinstructie per klokcyclus verwerkt. Deze etikettering helpt om vergelijkingen tussen SDR SDRAM en DDR SDRAM te verduidelijken:
- DDR SDRAM is in wezen de tweede generatie ontwikkeling van SDR SDRAM
Synchrone dynamische RAM met dubbele gegevenssnelheid (DDR SDRAM)
- Tijd in de markt: 2000 tot heden
- Populaire producten die DDR SDRAM gebruiken: Computer geheugen
DDR SDRAM werkt als SDR SDRAM, maar dan twee keer zo snel. DDR SDRAM kan verwerken twee lees- en twee schrijfinstructies per klokcyclus (vandaar het ‘dubbel’). Hoewel vergelijkbaar in functie, heeft DDR SDRAM fysieke verschillen (184 pinnen en een enkele inkeping op de connector) versus SDR SDRAM (168 pinnen en twee inkepingen op de connector). DDR SDRAM werkt ook bij een lagere standaardspanning (2,5 V van 3,3 V), waardoor achterwaartse compatibiliteit met SDR SDRAM wordt voorkomen.
- DDR2 SDRAM is de evolutionaire upgrade naar DDR SDRAM. Hoewel nog steeds een dubbele gegevenssnelheid (verwerking van twee lees- en twee schrijfinstructies per klokcyclus), is DDR2 SDRAM sneller omdat het met hogere kloksnelheden kan werken. Standaard (niet overgeklokte) DDR-geheugenmodules hebben een topsnelheid van 200 MHz, terwijl standaard DDR2-geheugenmodules een topsnelheid van 533 MHz hebben. DDR2 SDRAM werkt op een lagere spanning (1,8 V) met meer pinnen (240), waardoor achterwaartse compatibiliteit wordt voorkomen.
- DDR3 SDRAM verbetert de prestaties ten opzichte van DDR2 SDRAM door geavanceerde signaalverwerking (betrouwbaarheid), grotere geheugencapaciteit, lager stroomverbruik (1,5 V) en hogere standaardkloksnelheden (tot 800 Mhz). Hoewel DDR3 SDRAM hetzelfde aantal pinnen deelt als DDR2 SDRAM (240), verhinderen alle andere aspecten achterwaartse compatibiliteit.
- DDR4 SDRAM verbetert de prestaties ten opzichte van DDR3 SDRAM door meer geavanceerde signaalverwerking (betrouwbaarheid), nog grotere geheugencapaciteit, nog lager stroomverbruik (1,2 V) en hogere standaard kloksnelheden (tot 1600 Mhz). DDR4 SDRAM gebruikt een 288-pins configuratie, die ook achterwaartse compatibiliteit voorkomt.
Grafische dubbele gegevenssnelheid synchrone dynamische RAM (GDDR SDRAM)
- Tijd in de markt: 2003 tot heden
- Populaire producten die GDDR SDRAM gebruiken: Video grafische kaarten, sommige tablets
GDDR SDRAM is een type DDR SDRAM dat speciaal is ontworpen voor het renderen van videobeelden, meestal in combinatie met een speciale GPU (grafische verwerkingseenheid) op een videokaart. Van moderne pc-games is bekend dat ze de grenzen verleggen met ongelooflijk realistische high-definition-omgevingen, waarvoor vaak forse systeemspecificaties en de beste videokaarthardware nodig zijn om te spelen (vooral bij gebruik van 720p of 1080p schermen met hoge resolutie).
- Net als DDR SDRAM heeft GDDR SDRAM zijn eigen evolutionaire lijn (verbetering van de prestaties en verlaging van het stroomverbruik): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM en GDDR5 SDRAM.
Ondanks het feit dat GDDR SDRAM zeer vergelijkbare kenmerken deelt met DDR SDRAM, is GDDR SDRAM niet precies hetzelfde. Er zijn opmerkelijke verschillen met de manier waarop GDDR SDRAM werkt, met name met betrekking tot de manier waarop bandbreedte wordt bevoordeeld boven latentie. Van GDDR SDRAM wordt verwacht dat het enorme hoeveelheden gegevens (bandbreedte) verwerkt, maar niet noodzakelijk met de hoogste snelheden (latentie); denk aan een 16-baans snelweg met een snelheid van 55 MPH. Ter vergelijking: van DDR SDRAM wordt verwacht dat het een lage latentie heeft om onmiddellijk op de CPU te reageren; denk aan een 2-baans snelweg met een snelheid van 85 MPH.
Flash-geheugen
- Tijd in de markt: 1984 tot heden
- Populaire producten die flash-geheugen gebruiken: Digitale camera’s, smartphones/tablets, draagbare spelsystemen/speelgoed
Flash-geheugen is een soort van niet-vluchtig opslagmedium dat alle gegevens bewaart nadat de stroom is uitgeschakeld. Ondanks de naam is flash-geheugen qua vorm en werking (dwz opslag en gegevensoverdracht) dichter bij solid-state schijven dan de bovengenoemde typen RAM. Flash-geheugen wordt het meest gebruikt in:
- USB-flashstations
- Printers
- Draagbare mediaspelers
- Herinnerings kaarten
- Kleine elektronica/speelgoed
Veel Gestelde Vragen
- Is er een beste type RAM? Dat is er niet, omdat verschillende soorten RAM vaak heel verschillende toepassingen hebben. Maar voor een thuiscomputergebruiker is DDR4 tegenwoordig verreweg de beste optie.
- Wat is het snelst: DDR2. DDR3. of DDR4? Elke generatie RAM verbetert de vorige, waardoor hogere snelheden en meer bandbreedte beschikbaar komen. Het snelste RAM-geheugen in de context van thuiscomputers is eenvoudig DDR4.
