Hardware 25/2006: Svět operačních pamětí RAM

Operační paměti. Většině lidí stačí znát pouze hodnotu velikosti paměti, nic jiného. Jenže paměti popisují i další čísla, která jsou neméně důležitá. Především jde o frekvenci paměti a časování. Nepředbíhejme však událostem a vezměme to pěkně popořadě.

Většina z vás jistě ví, že nedílnou součástí fungujícího počítače je operační paměť. Ta je dokonce starší než disková úložiště, protože bez ní by nebylo možné na výpočetních strojích provádět série na sobě závislých operací.

Z dnešního hlediska slouží paměť  k odkládání často využívaného kódu programu a k uchování dat, která musí být velice rychle přístupná. Operační paměť je totiž oproti pevnému disku přibližně 1 000x rychlejší.

Naučit se orientovat v pamětech není zas tak složité. Většinou jeden standard vydrží několik let, než je postupně nahrazen novým (i když čas se neustále zkracuje). Navíc paměti se obměňují i s novými paticemi a procesory, takže již podle základních znaků můžeme velmi přesně určit druh paměti v počítači.

Nejjednodušší cestou je použití některého prográmku, který zjistí typ vašich pamětí. Můžete použít CPU-Z, Sisoft Sandra, AIDA32 a další. Ne vždy je však možné program nainstalovat - počítač třeba kvůli vadné paměti nenabíhá. Potom se hodí každá rada.

Tabulka používaných pamětí podle procesoru:

Na první pohled to vypadá, že si stejně nemůžeme být ničím jisti, neboť snad každý procesor může pracovat s různými paměťmi. V tomto případě jde většinou o stáří desky. Zpravidla novější desky používají modernější typy pamětí.

Tak například Athlony a Durony používaly paměti typu SDR (single data rate) pouze zpočátku. V drtivé většině jsou u nich však rozšířeny paměti typu DDR (double data rate). Pokud tak máte v počítači procesor Athlon XP či Sempron, můžete si být téměř jistí, že tam jsou také DDRka.

Nejjednodušší situace je u procesorů Athlon 64. Pokud zjistíte patici procesoru (754, 939, AM2), paměť určíte na 100%. Starší patice 754 a 939 využívaly pouze DDR pamětí, nové AM2 zvládají DDR II.

Malý chaos je oproti tomu u počítačů postavených okolo Pentia 4. Variací na tyto Intelovské procesory je tolik, že nejlepší cestou je použít nějaký prográmek, utilitku, která to zjistí za vás. Nejoblíbenějším je maliký CPU-Z. Kromě detailů o procesoru a pamětech může prozradit další užitečné informace.

U P4 se postupem času totiž obměnily všechny možné i nemožné typy. Bez určení čipové sady je tak prakticky nemožné zjistit druh paměti. Ale opět platí, že čím novější deska, tím novější typ.

První Pentia čtvrté generace používala buď SDR paměti nebo RIMM. Zatímco první zkratka je běžná, paměti RIMM (od firmy RAMBUS) zahlédl jen málokdo. Intel se jimi snažil přebít svého rivala AMD, který se vydal ve stejném čase cestou DDR. RIMM však byly drahé, drahé byly i desky a navíc nevykazovaly žádné znatelné výhody, kromě těch teoretických.

Intel byl tak přinucen přistoupit na politiku pamětí DDR. Ty se držely velice dlouho, dokonce přežily i socket 478 a můžeme je najít i u novější patice 775. Jenže s příchodem "plovoucí patice" LGA 775 (piny z procesoru se přesunuly na základní desku) se do hry dostala druhá generace DDR II.

Z toho vyplývá, že majitelé procesorů P4 (478) mají v drtivé většině paměti DDR, zatímco novější Pentia a Core 2 Duo již pracují s DDR II.

Všechny dnes používané paměťové moduly se řadí do skupiny synchronních pamětí SDRAM. Na rozdíl od starších EDO či FPM pracují SDRAM synchronně v závislosti na taktu sběrnice počítače (FSB). Dnes používáme tři druhy SDRAM pamětí: SDR, DDR, DDR2.

SDR: Paměti typu SDR SDRAM odlišíte velmi jednoduše již podle vzhledu. Mají totiž zespodu dva zářezy, jeden u kraje, druhý téměř uprostřed.

Technologicky jde dnes o zastaralý model, který se prakticky nevyrábí. Jejich počátky sahají totiž až k Pentiu (1), kdy první kousky pracovaly na frekvenci 66MHz. Časem se však vypracovaly na 133MHz (150 maximum).

DDR: Novější a dnes stále hojně využívané moduly DDR SDRAM se odlišují od předchůdců SDR jediným zářezem na spodní straně a větším počtem pinů (konektorů). Zásadní rozdíl je také ve funkčnosti. První písmeno D v názvu znamená "Double", tedy dvojitý. Zatímco SDR paměť v jednom taktu přenáší jednu informaci, paměti typu DDR zvládnou již informace dvě.

Frekvenčně potom začínají na 100MHz a pokračují až k nejvýkonnějším modulům 300MHz. Častěji se však setkáte s čísly jako 200, 266, 333 či 400MHz. Nejde o nic jiného než dvojnásobky, čili efektivní hodnotu (2 x 200MHz  = 400MHz efektivně). Díky schopnosti přenášet dvě informace během taktu je i takto udaná rychlost správná.

DDR2: Nástupci pamětí DDR. Zářez na spodní straně je také jeden, ale je o kousek posunutý, takže je není možné osadit do slotů určených pro DDR. Používají se u nových procesorů jako AMD Athlon 64 (socket AM2) či Intel Core 2 Duo.

Kromě nižší spotřeby dosahují oproti DDR i vyšších frekvencí především díky schopnosti přenést 4 informace během jediného taktu. Nejpomalejší pracují na 100MHz a nejrychlejší dnes dosahují frekvence 266MHz. Pokud frekvenci zapíšeme v efektivní hodnotě, potom jde o čísla jako 400, 533, 800MHz.

I přes vysokou efektivní frekvenci však nemají výkonnostně oproti DDR pamětem výrazně navrch. Na vině je vysoká latence (prodleva) čipů mezi jednotlivými úkony.

Nejdůležitější ukazatel výkonu paměti hned po frekvenci je právě CL - CAS Latency. Je to jen jedno z mnoha čísel charakterizujících schopnosti daného modulu, ale zároveň je nejsměrodatnější.

CL zjednodušeně udává poměr mezi vnitřní rychlostí paměti a vnějším taktem sběrnice počítače (FSB). Čím je tato hodnota nižší, tím rychlejší ve výsledku paměť je.

U různých typů pamětí může být hodnota CL značně odlišná. Zatímco SDR a DDR paměti mají nejčastější CL3, 2.5 či 2, paměti DDR2 zvládnou CL5, 4 a výjimečně dokonce CL3. Pokud tedy proti sobě postavíme paměti DDR 400MHz s CL2 a DDR2 moduly frekvence 800MHz ale s CL5, rozdíl ve výkonu je prakticky nulový.

Pokud si dnes kupujete počítač, není od věci správně zvolená paměť, která může přidat počítači třeba i 15% výkonu navíc. Základní kámen úspěchu je ve správném určení frekvence (a samozřejmě typu) paměti. Nové platformy Intel i AMD používají paměti DDR2, čímž usnadňují oproti minulosti výběr.

Potom ale přichází na řadu otázka použitého procesoru, který je nutné znát dřív, než pořídíte paměti. AMD Athlon 64 umí pracovat s pamětmi až o frekvenci 800MHz efektivně (200MHz reálně). Zároveň jde o ideální rychlost, neboť sběrnice je taktována na 200MHz, čímž se dostáváme do ideálního poměru 1:1. Efektivita přenosu dat je v takovém případě nejvyšší.

Například procesory Sempron pro stejný socket (AM2) mají handicap v podobě podpory maximálně pamětí DDR2 667MHz (166MHz reálně). To znamená poměr 5:4 (paměť : sběrnici), čímž se snižuje efektivita celého systému.

Podobně je to u procesorů Intel. Tam však pomalejší Celerony pracují na pomalejší sběrnici (FSB), nejčastěji 133Mhz, takže ideální paměti z hlediska efektivity se rekrutují z řad 533MHz DDR2 modulů (133 x 4).

Po správném určení frekvence se již jen dolaďuje, zda je potřeba každá kapička výkonu, a zda tedy vzít paměti s CL4 nebo CL5. To je většinou věc spíš finanční. Paměti s nižším CL zpravidla stojí i o polovinu více.

Spíš než do pamětí s nižším CL se tak dnes vyplatí investovat do modulů s vyšší kapacitou. Paměti není nikdy dost, zvlášť v době Windows XP a blížících se VISTA. 1GB by mělo být minimum pro každý nový, alespoň trochu slušný, počítač.

Posledním zaklínadlem, kterému se dnes podíváme na zoubek, je dvoukanálové zapojení pamětí. Některé základní desky a procesory totiž umožňují použití tzv. dvoukanálových pamětí. U Intelu to záleží na základní desce (dnes to umí snad všechny), u AMD záleží na procesoru. AMD na socketu 939 a AM2 "duál" umí, patice 754 nikoliv.

Výhoda dvoukanálového zapojení pamětí, kdy je potřeba zapojit sudý počet prakticky identických modulů, je v dvojnásobné propustnosti.

Nevýhoda je právě nutnost opatřit si dva (čtyři) moduly, a to ještě identické. Pokud je nekoupíte najednou v tzv. dvoukanálovém setu, nemusí (správně) pracovat.

Dual channel ale není naprosto nutná věc. Pokud neslouží počítač k hraní her či střihu videa, uživatel nemá prakticky šanci poznat, jak rychlé paměti v počítači jsou. Pro kancelář je tedy dual channel naprostá zbytečnost.