Dataminne er et generelt begrep for alle de forskjellige typene datalagringsteknologi som en datamaskin kan bruke, inkludert RAM, ROM og flashminne.

Noen typer dataminne er designet for å være veldig raske, noe som betyr at sentralbehandlingsenheten (CPU) kan få tilgang til data som er lagret der veldig raskt. Andre typer er designet for å være til en lav pris, slik at store mengder data kan lagres der økonomisk.

En annen måte som dataminnet kan variere på, er at noen typer er ikke ustabile, noe som betyr at de kan lagre data på lang sikt, selv når det ikke er strøm. Og noen typer er ustabile, som ofte er raskere, men som mister all data som er lagret på dem så snart strømmen er slått av.

Et datasystem er bygget ved hjelp av en kombinasjon av disse typer dataminne. , og den nøyaktige konfigurasjonen kan optimaliseres for å produsere maksimal databehandlingshastighet eller minimumskostnad, eller noe kompromiss mellom de to.

Typer datamaskinminne: Primær og sekundær

Selv om mange typer minne i en datamaskin eksisterer, det mest grunnleggende skillet er mellom primærminne, ofte kalt systemminne, og sekundært minne, som ofte kalles lagring.

Hovedforskjellen mellom primær- og sekundærminne er tilgangshastighet.

• Primærminnet inkluderer ROM og RAM, og ligger nær CPU på datamaskinens hovedkort, slik at CPUen kan lese data fra primærminnet veldig raskt. Den brukes til å lagre data som CPU trenger umiddelbart, slik at den ikke trenger å vente på at den skal leveres.

• Sekundært minne er derimot fysisk plassert i en separat lagringsenhet, for eksempel en harddisk eller SSD (SSD), som er koblet til datasystemet enten direkte eller over et nettverk. Kostnaden per gigabyte sekundært minne er mye lavere, men lese- og skrivehastighetene er betydelig lavere.

I flere perioder med datamaskinutvikling har et bredt spekter av dataminnetyper blitt distribuert. , hver med sine egne styrker og svakheter.

Primære minnetyper: RAM og ROM

Det er to viktige typer primærminne:

1. RAM , eller minne om tilfeldig tilgang
2. ROM, eller skrivebeskyttet minne

La oss se grundig på begge typer minne.

1) RAM-dataminneminne

Forkortelsen RAM stammer fra det faktum at data som er lagret i tilfeldig tilgangsminne kan fås – som navnet antyder – i hvilken som helst tilfeldig rekkefølge. Eller på en annen måte, hvilken som helst tilfeldig bit av data kan nås like raskt som hvilken som helst annen bit.

De viktigste tingene å forstå om RAM er at RAM-minne er veldig raskt, det kan skrives til så vel som å lese, det er ustabilt (så alle data lagret i RAM-minne går tapt når det mister strøm) og til slutt, det Det er veldig dyrt i forhold til alle typer sekundært minne når det gjelder kostnad per gigabyte. Det er på grunn av den relativt høye kostnaden for RAM sammenlignet med sekundære minnetyper at de fleste datasystemer bruker både primært og sekundært minne.

Data som kreves for nært forestående behandling flyttes til RAM der det er tilgjengelig og modifisert veldig raskt, slik at prosessoren ikke blir ventet. Når dataene ikke lenger er nødvendige, blir de skiftet ut til langsommere, men billigere sekundært minne, og RAM-plassen som er frigjort er fylt med neste del data som er i ferd med å bli brukt.

Typer av RAM

• DRAM: DRAM står for Dynamic RAM, og det er den vanligste typen RAM som brukes i datamaskiner. Den eldste typen er kjent som SDR-DRAM (single data rate), men nyere datamaskiner bruker hurtigere DDR-DRAM (dual data rate). DDR kommer i flere versjoner, inkludert DDR2, DDR3 og DDR4, som gir bedre ytelse og er mer energieffektive enn DDR. Ulike versjoner er imidlertid inkompatible, så det er ikke mulig å blande DDR2 med DDR3 DRAM i et datasystem. DRAM består av en transistor og en kondensator i hver celle.

• SRAM: SRAM står for statisk RAM, og det er en bestemt type RAM som er raskere enn DRAM, men mer dyr og bulker, med seks transistorer i hver celle. Av disse grunner brukes SRAM vanligvis bare som en datacache i selve CPU-en eller RAM i svært avanserte serversystemer. En liten SRAM-cache med de mest nært nødvendige dataene kan resultere i betydelige hastighetsforbedringer i et system

De viktigste forskjellene mellom DRAM og SRAM er at SRAM er raskere enn DRAM – kanskje to til tre ganger raskere – men dyrere og større. SRAM er vanligvis tilgjengelig i megabyte, mens DRAM kjøpes i gigabyte.

DRAM bruker mer energi enn SRAM fordi det hele tiden må oppdateres for å opprettholde dataintegriteten, mens SRAM – selv om det er flyktig – ikke trenger konstant oppdatering når den slås på.

2) ROM-dataminneminne

ROM står for skrivebeskyttet minne, og navnet stammer fra det faktum at mens data kan leses fra denne typen dataminne, kan data normalt ikke være skrevet til den. Det er en veldig rask type dataminne som vanligvis er installert nær CPU på hovedkortet.

ROM er en type ikke-flyktig minne, noe som betyr at dataene som er lagret i ROM, fortsetter i minnet selv når den ikke får strøm – for eksempel når datamaskinen er slått av. Sånn sett ligner det på sekundært minne som brukes til langvarig lagring.

Når en datamaskin er slått på, kan CPUen begynne å lese informasjon som er lagret i ROM uten behov for drivere eller annen kompleks programvare. for å hjelpe den med å kommunisere. ROM-en inneholder vanligvis «bootstrap code», som er det grunnleggende settet med instruksjoner en datamaskin trenger å utføre for å bli klar over operativsystemet som er lagret i sekundært minne, og for å laste deler av operativsystemet inn i primærminnet slik at det kan starte opp og blir klar til bruk.

ROM brukes også i enklere elektroniske enheter for å lagre firmware som kjører så snart enheten er slått på.

Romtyper

ROM er tilgjengelig i flere forskjellige typer, inkludert PROM, EPROM og EEPROM.

• PROM PROM står for Programmable Read-Only Memory, og det er forskjellig fra ekte ROM i det mens en ROM er programmert (dvs. har data skrevet til den) under produksjonsprosessen, blir en PROM produsert i tom tilstand og deretter programmert senere ved hjelp av en PROM-programmerer eller brenner.

• EPROM EPROM står for Erasable Programmable Read-Only Memory, og som navnet antyder, kan data som er lagret i en EPROM slettes og EPROM omprogrammeres. Slette en EPROM innebærer å fjerne den fra datamaskinen og utsette den for ultrafiolett lys før den brennes på nytt.

• EEPROM EEPROM står for Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne, og skillet mellom EPROM og EEPROM er at sistnevnte kan slettes og skrives til av datasystemet det er installert i. Sånn sett er EEPROM ikke strengt skrivebeskyttet. I mange tilfeller er skriveprosessen imidlertid treg, så det gjøres normalt bare å oppdatere programkode som firmware eller BIOS-kode av og til

Forvirrende, NAND-flashminne (slik som finnes i USB-minnepinner og solid state-disker) er en type EEPROM, men NAND-flash regnes for å være sekundært minne.

Sekundære minnetyper

Sekundært minne består av mange forskjellige lagringsplasser medier som kan kobles direkte til et datasystem. Disse inkluderer:

• harddisker

• SSD-er (

• Optiske (CD eller DVD) stasjoner

• Båndstasjoner

Sekundært minne inkluderer også:

• Lagring arrays inkludert 3D NAND flash arrays koblet over et lagringsnettverk (SAN)

• Lagringsenheter som kan være koblet over et konvensjonelt nettverk (kjent som nettverkstilkoblet lagring eller NAS)

Skylagring kan uten tvil også kalles sekundært minne.

Forskjeller mellom RAM og ROM

ROM:

• Ikke flyktig

• Raskt å lese

• Vanligvis brukt i små mengder

• Kan ikke skrives raskt

• Brukes til å lagre oppstartsinstruksjoner eller firmware

• Relativt dyrt per lagret megabyte sammenlignet til RAM

RAM:

• Volatile

• Raskt å lese og skrive

• Brukes som systemminne for å lagre data (inkludert ng programkode) som prosessoren trenger å behandle nært

• Relativt billig per lagret megabyte sammenlignet med ROM, men relativt dyrt sammenlignet med sekundært minne

Hvilken teknologi er mellom primær og sekundært minne?

I løpet av det siste året eller så har det blitt utviklet et nytt minnemedium kalt 3D XPoint med egenskaper som ligger mellom primær og sekundært minne.

3D XPoint er dyrere, men raskere enn sekundært minne, og lavere kostnad, men langsommere enn RAM. Det er også en ikke-flyktig minnetype.

Disse egenskapene betyr at den kan brukes som et alternativ til RAM i systemer som krever store mengder systemminne som vil være for dyrt å bygge med RAM (slik som som systemer som er vert for databaser i minnet). Avveien er at slike systemer ikke får full ytelsesgevinst ved å bruke RAM.

Siden 3D XPoint ikke er flyktig, kan systemer som bruker 3D XPoint for systemminne være i gang igjen etter en strømbrudd eller annet avbrudd veldig raskt, uten at alle dataene skal leses tilbake i systemminnet fra det sekundære minnet.