Che cosa è la memoria RAM



Che cosa è la memoria RAM

scritto da IlMagoDelComputer

In questo articolo vedremo che cosa è la memoria RAM, acronimo dell’inglese Random Access Memory, ossia una memoria ad accesso casuale.

La memoria RAM, acronimo dell’inglese Random Access Memory ovvero memoria ad accesso casuale, è un tipo di memoria volatile caratterizzata dal permettere l’accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso.

La memoria ad accesso casuale si affianca ad altre tipologie di memoria come la memoria ad accesso sequenziale e alla memoria ad accesso diretto. 

Per le sue caratteristiche viene utilizzata come memoria primaria nei più comuni computer.



Il tipo di memoria ad accesso casuale più comune attualmente è a stato solido, a lettura-scrittura e volatile, ma rientrano nel tipo di memoria ad accesso casuale la maggior parte dei tipi di ROM (memoria a sola lettura), la NOR Flash (un tipo di memoria flash), oltre a vari tipi di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell’informatica e oggi non più utilizzate come ad esempio la memoria a nucleo magnetico.

L’acronimo RAM (non il termine “memoria ad accesso casuale”) ha anche una seconda accezione più ristretta, ma attualmente più diffusa, che identifica le schede fisiche che vengono installate negli odierni computer (vedi moduli DIMM, SIMM, SO-DIMM, etc..)

VEDI TUTORIAL CORRELATI:

– MEMORIA AD ACCESSO SEQUENZIALE
– MEMORIA AD ACCESSO DIRETTO
– MEMORIA ALLO STATO SOLIDO
– CHE COSA E’ LA MEMORIA ROM
– CHE COSA E’ UN INDIRIZZO DI MEMORIA

 



 

Tipi di memoria RAM

MEMORIA RAM di tipo SRAM

Nelle SRAM, acronimo di Static Random Access Memory, ovvero RAM statica ogni cella è costituita da un latch realizzato da due porte logiche. 

Le celle sono disposte a matrice e l’accesso avviene specificando la riga e la colonna.

Consentono di mantenere le informazioni per un tempo infinito, sono molto veloci, consumano poco e quindi dissipano poco calore. 



La necessità di usare molti componenti, però, le rende molto costose, difficili da impacchettare e con una scarsa capienza.

Proprio per la loro bassa capienza, sono solitamente usate per le memorie cache, dove sono necessarie elevate velocità in abbinamento a ridotti consumi e capienze non troppo elevate (dell’ordine di pochi Mb).

 

VEDI TUTORIAL CORRELATI:
che cosa è la memoria SRAM
– CHE COSA E’ LA MEMORIA CACHE

 



 

 

MEMORIA RAM di tipo DRAM

 

Memoria DIMM DDR

La DRAM, acronimo di Dynamic Random Access Memory, ovvero ram dinamica, è costituita – a livello concettuale – da un transistor che separa un condensatore, il quale mantiene l’informazione, dai fili di dati. 



A livello pratico non viene usato un vero condensatore ma si sfruttano le proprietà elettrico/capacitive dei semiconduttori. 

È così possibile usare un solo componente per ogni cella di memoria, con costi molto ridotti e la possibilità di aumentare notevolmente la densità di memoria.

A causa del non perfetto isolamento il condensatore si scarica, quindi dopo un breve lasso di tempo il suo contenuto diventa inaffidabile. 

Si rende necessario perciò ricaricarlo, l’operazione è detta di “refreshing”, provvedendo ad eseguire un’operazione di lettura fittizia e riscrittura entro il tempo massimo in cui il contenuto può essere considerato ancora valido. 

Queste operazioni sono eseguite da un circuito interno alle memorie stesse. 



Oltre a comportare un certo dispendio di energia rendono più lenta la memoria in quanto, mentre si sta eseguendo il refreshing, non è possibile accedervi. 

Le memorie DRAM si possono considerare abbastanza affidabili anche perché molto spesso ad ogni riga della memoria è associato un bit di parità, che consente di individuare eventuali errori singoli all’interno della riga, oppure una serie di bit (login), che opportunamente impostati nel momento di ogni scrittura, generano il codice di Hamming corrispondente, che consente di individuare e correggere errori singoli e individuare errori doppi.

È importante sottolineare come l’operazione di lettura sia distruttiva, in quanto nel momento in cui un dato viene letto viene anche perso; risulta quindi necessaria la sua riscrittura immediata e questa porta a uno spreco di tempo.

Le DRAM sono asincrone, ovvero l’accesso in scrittura ed in lettura è comandato direttamente dai segnali in ingresso al contrario delle memorie sincrone in cui il passaggio da uno stato all’altro è sincronizzato ad un segnale di clock.

Per ogni cella sono presenti un numero basso di componenti che permettono di ottenere un’alta capacità complessiva del dispositivo, un basso assorbimento di potenza e costi ridotti, sono dunque utilizzate generalmente per la memoria principale del sistema.



VEDI TUTORIAL CORRELATI:

– CHE COSA E’ LA MEMORIA SRAM

– CHE COSA E’ IL CODICE DI HAMMING

– CHE COSA E’ UN PROCESSORE

MEMORIA RAM del tipo SDRAM



 

 

La SDRAM, acronimo di Synchronous Dynamic Random Access Memory, ovvero DRAM sincrone, si differenzia dalla DRAM normale per il fatto che l’accesso è sincrono, ovvero governato dal clock. 

Tale segnale di clock temporizza e sincronizza le operazioni di scambio di dati con il processore, raggiungendo una velocità almeno tre volte maggiore delle SIMM con EDO RAM.

Tipicamente saldata in un modulo di tipo DIMM, è normalmente impiegata come memoria principale dei Personal Computer di tipo Pentium e successivi.



Alcuni esempi sono classificati come:

  • SDR SDRAM: indica le originarie memorie SDRAM. Con l’evoluzione tecnica, questo tipo ha preso il suffisso SDR ossia Single Data Rate, per differenziarle dalle successive SDRAM con controller DDR. Il single data rate indicava l’accettazione di un comando e il trasferimento di 1 word di dati per ciclo di clock (tipicamente 100 e 133 MHz). Il data bus era diversificato ma tipicamente erano impiegate su moduli DIMM da 168 pin e potevano operare su 64 bit (non-ECC) o 72 bit (ECC) alla volta.
  • DDR SDRAM
  • DDR2
  • DDR3
  • DDR4
  • SODIMM: da notare che il package SODIMM non necessariamente contiene memoria SDRAM.

VEDI TUTORIAL CORRELATI:

– MEMORIA DDR2
– MEMORIA DDR3
– MEMORIA DDR4
– MEMORIA SODIMM

 

MEMORIA RAM del tipo FeRAM



La FeRAM, acronimo di Ferroelectric Dynamic Random Access Memory, ha la peculiarità di mantenere i dati senza l’ausilio del refresh di sistema. 

Utilizzano un materiale denominato ferroelettrico che ha la capacità di mantenere la propria polarizzazione anche dopo esser scollegato dalla fonte energetica.

 

ALTRE CARATTERISTICHE DELLA MEMORIA RAM:

FREQUENZE DELLA MEMORIA RAM

La memoria scambia dati con gli altri componenti attraverso il Bus, che ha una sua frequenza operativa di base, a multipli di 33 MHz, così come la memoria e il processore. 



I tre componenti vanno sincronizzati su un multiplo della frequenza di base del bus. 

La frequenza di clock interna della memoria differisce dalla frequenza del bus di I/O del modulo, che è quella con la quale il modulo stesso si interfaccia col bus della piastra madre.

Nella tabella sottostante è possibile vedere le frequenze operative dei vari tipi di moduli di memoria; si fa riferimento agli standard utilizzati dai produttori e non solo a quelli standardizzati dal JEDEC:

Memoria a cambiamento di fase

Le memorie a cambiamento di fase sono delle memorie ad accesso casuale che utilizzano il cambiamento di fase di un materiale per memorizzare le informazioni. 



Questo permette alla memoria di mantenere le informazioni anche senza alimentazione, come le memorie flash ma rispetto a queste hanno alcuni vantaggi. 

Il principale è la velocità di scrittura che può arrivare ad essere più rapida di 30 volte, come ciclo di vita 10 volte maggiore e, nota non trascurabile, un costo minore dato dalla lavorazione più veloce.

 

VEDI TUTORIAL CORRELATI:

– CHE COSA E’ UNA MEMORIA FLASH



 

DEFINIZIONE DI RAM disk

Un RAM disk non è altro che una porzione di RAM utilizzata come se fosse un disco rigido, col vantaggio di avere prestazioni in lettura e scrittura enormemente più elevate, con tempi di accesso significativamente migliori. Un altro relativo vantaggio è la volatilità di questo disco virtuale, che rende necessario salvare i dati sui quali si è lavorato su una memoria permanente per evitare la perdita di questi ultimi allo spegnimento della macchina.

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