随机存取存储器 (RAM)：它是什么？

在购买电脑、平板电脑或智能手机时，经常会出现“随机存取存储器”（简称：RAM）这个词。 即使是最新一代的智能电视，RAM 的数量也是影响设备整体性能的重要因素。因为无论您是在播放电影、上网还是写电子邮件 – 每项活动都需要设备加载临时存储的数据。为了确保各个组件之间的快速通信，计算机制造商使用随机存取存储器。但究竟什么是 RAM？

什么是 RAM，它有什么作用？

简单地说：随机存取存储器也称之为内存 (RAM) 是包括计算机技术在内的技术设备的“工作存储器”。与人脑一样，工作记忆是一种短期记忆，设备的操作系统在其中临时存储了正在运行的程序和进程的所有数据。RAM 可以说是计算机的短期存储器，它为处理器提供计算正在执行的进程和程序所需的数据。

例如，即使是 Excel 表格的中间版本也存储在 RAM 存储器中，处理器可以随时调用。计算机的工作速度在很大程度上取决于读写速度，以及数据传输速率和 RAM 的存储容量。如果随机存取存储器繁忙，您可能会看到一个旋转的轮子或类似的视觉显示。在这种情况下，计算机表明它正在工作，但尚未从 RAM 中完全检索到所需的数据。

提示
如果您的计算机的内存已达到极限，那么它的性能就会受到影响，而且速度会慢得多。 这可能令人沮丧。 在这种情况下，值得清除随机存取存储器，即删除 RAM 上不再使用的数据。

RAM：用图表解释的功能

如前所述，RAM 用作处理器 (CPU) 与硬盘或其他输入或输出介质之间的存储器接口。 处理器的内部存储器和对硬盘的访问速度通常太小，无法以足够的速度处理数据量。 为此，计算机将数据和程序代码存储在主存储器中。

随机存取存储器充当存储介质和处理器之间的交汇点

上图说明了工作记忆的功能。最好使用 Excel 电子表格示例进行解释。如果您打开存储在硬盘上的 Excel 电子表格，程序（在本例中为 Excel）会将数据复制到 RAM 内存中。处理器现在访问此数据并对其进行处理。在此过程中，RAM 通过所谓的“数据总线”将数据发送到处理器。这通过 RAM 更快，因为读写访问比访问硬盘快得多。一旦您完成 Excel 工作并单击“保存”，计算机就会将 RAM 中的数据存储在您的硬盘或其他存储介质上。

您在计算机上工作时特别频繁使用的数据由缓存中的工作内存临时存储。缓存是直接连接到处理器的 RAM 的一小部分。这确保了特别快速的访问。如果您的工作行为发生变化，工作记忆会自动将使用频率较低的数据替换为使用频率较高的数据。

注意
随机存取存储器仅用作临时缓冲区。 只要您关闭机器，计算机就会自动删除存储在 RAM 中的所有数据。 因此，请始终记住在关闭之前将更改和文件保存到硬盘。 如有必要，您也可以自己清空 RAM – 我们的说明将向您展示如何操作。

我需要多少内存？

计算机的 RAM 越多，运行速度就越快。但自然不仅仅是性能提高：具有更强大随机存取存储器的设备也更昂贵。这就是为什么您应该提前检查您实际需要多少 RAM。反过来，这取决于您所做的工作类型以及同时运行的程序数量。

例如，对于仅用于上网的平板电脑，2 GB 的 RAM 就足够了。如果您购买的是专业用途的计算机，例如为视频编辑或游戏开发等更复杂的任务提供动力，那么投资 8 GB 或 16 GB 或 RAM 是非常值得的。

作为粗略的指南，您可以参考以下内存大小：

4 GB RAM：如果您的设备主要用于上网、发送电子邮件或使用 Office 应用程序，那么 4 GB RAM 就足够了。
8 GB RAM：如果您经常使用计算机并希望同时运行多个程序，则 8 GB 随机存取存储器是理想的选择。大多数当前的游戏或奢侈的应用程序也将覆盖这一数量的工作内存。
16 GB RAM：16 GB RAM 适用于密集型游戏和计算密集型任务，例如视频编辑和编程。

如果您在购买设备之前已经知道您正在使用哪些程序，那么建议您遵循这些应用程序的最低要求。

对于智能手机用户，2 到 4 GB 的 RAM 通常就足够了。这种内存量通常已经集成在更便宜的 Android 手机中。Apple 为其智能手机（例如当前的 iPhone XR）配备了 3 GB 的 RAM。 还有具有 8 GB RAM 的智能手机，尽管这些可以分配给高端细分市场。

有哪些类型的 RAM？

自计算出现之初，RAM 就已存在。 随着时间的推移，科学家们一再开发出消耗更少能量、同时具有更高容量和速度的新型 RAM。 早在 1990 年代末和 2000 年代初，您就可以在静态 RAM (SRAM)、动态 RAM (DRAM) 和同步静态 RAM (SDRAM) 之间进行选择。

今天，“DDR”型 RAM 通常安装在计算机中，而专业工作站和服务器主要基于“ECC RAM”。

此外，还区分了缓冲和寄存 RAM，以及 DIMM、SO-DIMM 和 NV-DIMM。

DDR 和 ECC RAM：区别

“DDR”代表“双倍数据速率”。而这正是 DDR RAM 的全部意义所在。总线在 RAM 和处理器之间交换数据的速度可以加倍。目前，高达 50 GB/s 的 DDR5 已经处于起步阶段，因此末尾的数字始终表示相应的代 – 在这种情况下，“5”代表第五代 DDR 内存。

“ECC-RAM”又代表“纠错码”。 如果 RAM 检测到数据中的错误，它会独立纠正它们。 虽然非 ECC 内存总是有偶数个芯片，但 ECC RAM 每八个内存模块配备一个额外的芯片。 该附加芯片执行错误检测。 如上所述，这种类型的内存几乎只用于服务器和专业工作站。 例如，银行系统使用“ECC-RAM”来确保金额到达正确的目的地。

无缓冲和已注册 RAM 之间的区别

对于无缓冲 RAM（未注册，UDIMM），主板芯片组为请求的数据选择正确的内存位置，对于已注册 RAM (RDIMM)，同样由安装在模块上的两个寄存器芯片完成。因此，这种类型的 RAM 独立执行分配，并在这样做时减轻了主板的芯片组。

已注册的 RAM 经常出现在服务器环境中。另一方面，无缓冲 RAM 更适合 RAM 很少的设备。如果工作内存越大，RAM 模块的数量也越大，主板芯片组的负载就会增加，因为每个 RAM 模块需要相同数量的地址线。

什么是 DIMM、SO-DIMM 和 NV-DIMM？

DIMM 代表“双列直插内存模块”。 这意味着 RAM 模块底部的金色触点能够传输不同的信号，从而实现随机存取存储器和处理器之间的更快交换。 与 SIMM（单列直插式内存模块）不同，正面和背面没有导电连接。

以下类型的 DIMM 可以安装在计算机设备中：

UDIMM：这是指已经提到的无缓冲 RAM。
RDIMM：已注册 RAM
SO-DIMM：这种随机存取存储器由于其较小的构建块和较低的能源消耗而适用于笔记本电脑和小型计算机。 名称中的“SO”代表“小轮廓”。
NV-DIMM：这些是特殊的 RAM – 如果您将设备与电源断开连接，数据仍会保存在工作内存中，并在重新打开电源后可供您再次使用。 “NV”代表“非易失性”。