Datorns minne är känd som arbetsminne, primärminne eller bara RAM-minne. Datorns minne är ett tillfälligt och flyktigt lagringsutrymme som i snabbhet befinner sig mellan ett små men super-snabbt cacheminne i CPU och ett stort men långsamt SSD-enhet (hårddisk). RAM-minnet innehåller instruktioner och data samt operativsystemsfiler. Det är RAM-minnet som ett operativsystem körs ifrån och det är RAM-minnet och processorn som har en konstant samarbete.

RAM används ofta som benämning på olika typer av läs- och skrivbart (Read Write Memory) minne, vilket motsvarar lagring/skrivande och läsning/hämtning av instruktioner och data. Förkortningen RAM, Random Access Memory, syftar på att dess innehållet kan läsas/skrivas till på ”slumpartad” sätt och inte sekventiellt (en efter den andra o.s.v.).

Förutom RAM finns det andra typer av minne som datorn och liknande maskiner använder, dessa minnestyper kan delas i två grupper:

• RAM är ett ”flyktig” minne därmed dess innehåll är inte ”permanent”, innehållet försvinner utan strömförsörjning.
• ROM, eller ”read – only memory, ” är ” ett icke – flyktigt minne därmed dess innehåll är ”permanent”.
  • I denna grupp kan nämnas PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM) och EEPROM (Electrically Erasable PROM)
  • Dessa minnen kan inte användas på samma sätt som RAM-minnet eftersom de inte kan skrivas till, åtminstone inte utan speciella åtgärder. Flashminne är en vidareutveckling av EEPROM.

RAM-minne

Detta minne finns i två typer: SRAM eller Statisk RAM och DRAM eller Dynamisk RAM. Huvudskillnader mellan de är användningsområde. SRAM är super-snabbt men det har låg lagringskapacitet och DRAM är långsam men det har stor lagringskapacitet. SRAM används som cacheminne och DRAM används som datorns primärminne.

DRAM har utvecklats till SDRAM eller Synkronisk DRAM eftersom detta minne synkroniserar sitt arbete med processorns arbete. SDRAM har utvecklats till DDR eller Dubbel Data Rate. DDR-minne har utvecklats till DDR2, DDR3, DDR4 och DDR5.

Historik

Det fanns från början två grundläggande typer av RAM-minne. Dessa var DRAM (dynamiskt RAM-minne) samt SRAM (statiskt RAM-minne), båda flyktiga minne. DRAM behöver uppdateras tusentals gånger per sekund medan SRAM har inte samma behov och på så sätt blir det snabbare än DRAM. Lagringskapacitet skiljer sig mellan SRAM och DRAM, SRAM håller sig mindre och oftast används som cacheminne.

SRAM, Static RAM utvecklades först av Intel 1969. Bolagets första framgångsrika produkt var 64 bitars bipolär höghastighetståg RAM chip, den kallades 3130 Shottky modellen. Samma år senare införde Intel ett nytt RAM-chip som kunde hantera 256 bitar data, modell 1101.

Under 1970-1971, samarbetade Intel och Honeywell för att producera den första dynamiska RAM chip (modell 1102), men misslyckades med marknadsföringen. Utvecklingen av modellen 1103 var dock den innovativa RAM chip som bytt lagringssätt på datorminnet, den blev mest sålda chip på marknaden, enligt CPU Zone (information av äldre system).

RAM minnets storleken

Storleken på RAM-minnet avgörs av hur mycket tillfälliga data som datorn kan lagra/läsa och hur snabbt minnet fungerar. I allmänhet, kommer datorns processor att arbeta snabbare än RAM minnet. RAM minnet delas upp i små lagringsenheter som kallas ”minnesceller” där lagras energy kodad antingen som etta eller nolla. Mängder av dessa ettor och nollor utgör minnets lagringskapacitet som mäts typiskt i gigabyte. RAM minnets hastighet påverkas också av hur snabbt datorn själv hanterar minnet. RAM minnets hastighet mäts i megahertz (MHz). Idag har vi snabba RAM- minne exempelvis DDR4 288-pin med frekvenser från 1660 till 3200 MHz och högre.

DDR SDRAM

DDR SDRAM är en akronym för Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. DDR SDRAM åstadkommer en högre bandbredd än vanliga SDRAM genom att överföra data på både stigande och fallande fas av klockcykeln. Detta innebär att dataöverföringshastigheten fördubblas utan att behöva öka klockfrekvensen på front size bussen. Till exempel ett DDR system dubblerar SDRAM minneshastigheten 166 MHz till klockcykelfrekvens på 333 MHz.

DDR, DDR2, DDR3, DDR4 och DDR5 bygger på SDRAM arkitektur, vilket innebär att de använder en klocksignal för att synkronisera sitt arbete. DDR minnen överför två data bitar per klockcykel därmed dubbleras arbetet men behålls hastigheten. 

DDR minnen har som standard namn efter en viss format: DDRx–yyyy (x=generation, yyyy=frekvensen), men dessa minnen får ett annat namn på deras moduler: PCx–zzzz (x=generation, zzzz=maximalt överföringshastighet betecknat som bytes per sekund). Genom att multiplicera med 8 kan ett DDR minnesmodul betecknas som PCx-zzzz.

Till exempel:

• DDR2-400 blir 400 x 8 = 3200 vilket ger modulnamn: PC2-3200
• DDR2-533 blir 533 x 8 = 4264 vilket ger modulnamn: PC2-4200
• DDR2-800 blir 800 x 8 = 64000 vilket ger modulnamn: PC2-64000
• DDR2-1066 blir 1066 x 8 = 8528 vilket ger modulnamn: PC2-8500
• PC2-3200 blir 3200/8 = 400 vilket ger modulnamn: DDR2-400
• DDR3-800 blir 800 x 8 = 64000 vilket ger modulnamn: PC3-64000
• DDR3-1866 blir 1866 x 8 = 14928 vilket ger modulnamn: PC3-14900
• DDR3-2133 blir 2133 x 8 = 17064 vilket ger modulnamn: PC3-17000
• DDR4-1600 blir 1600 x 8 = 12800 vilket ger modulnamn: PC4-12800
• DDR4-2400 blir 2400 x 8 = 19200 vilket ger modulnamn: PC4-19200
• DDR4-2933 blir 2933 x 8 = 23464 vilket ger modulnamn: PC4-23466
• DDR4-3200 blir 3200 x 8 = 25600 vilket ger modulnamn: PC4-25600

Observera att fullständigt namn DDR SDRAM förkortas oftast till DDR och kallas oftast endast RAM.

Data överförs med 8 bytes åt gången vilket ger DDR RAM en överföringshastighet på: minnesbussens klockcykel × 2 (dubbla hastigheten) × 8 (antal bytes som överförs). På ett system med en bussfrekvens på 166 MHz ger DDR-minnet en maximal överföringshastighet på 2656 Mbytes/s:

166 10⁶ 1/sekund x 2 x 8 Bytes = 166x2x8 10⁶ 1/sekundxBytes = 2565 MB/s

DDR minnesfrekvenser och överföringshastighet

• DDR minne har klockfrekvenser mellan 100-200MHz. Data rate eller överföringshastighet: 200 – 400 MT/s
• DDR2 har klockfrekvenser mellan 400-1066 MHz. Data rate eller överföringshastighet x 2: 800 – 2133 MT/s
• DDR3 har klockfrekvenser mellan 800-2133 MHz. Data rate eller överföringshastighet x 2: 1600 – 4266 MT/s
• DDR4 har klockfrekvenser mellan 1600 -3200 MHz. Data rate eller överföringshastighet x 2t: 3200 – 6400 MT/s

OBS: DDR minnesmoduler är inte kompatibla med varandra mest på grund av spänningsnivåer (från 3,3 v – DDR till 1,2 v – DDR4) och deras anslutningar.