Χρήσιμες σημειώσεις / Μνήμη τυχαίας πρόσβασης

Δεν πρέπει να συγχέεται με το άλμπουμ των Daft Punk.

Ενώ η CPU είναι η καρδιά ενός συστήματος υπολογιστή, μεταφέροντας τα δεδομένα από και προς και επεξεργάζοντάς τα όπως απαιτείται, αυτά τα δεδομένα πρέπει ακόμα να διατηρηθούν κάπου . Εκεί μπαίνει στο παιχνίδι η RAM. RAM σημαίνει R andom ΕΝΑ πρόσβαση Μ emory — οποιαδήποτε θέση στη μνήμη μπορεί να γραφτεί ανά πάσα στιγμή χωρίς να χρειάζεται να περιμένετε. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με μνήμη διαδοχικής πρόσβασης , όπου πρέπει να τυλίξετε προς τα πίσω ή να προωθήσετε γρήγορα μια κασέτα ή να περιμένετε ορισμένο χρόνο για να αποκτήσετε πρόσβαση στα δεδομένα.

Οι περισσότεροι άνθρωποι αποκαλούν απλώς τη μνήμη RAM 'μνήμη' τώρα. Αποτελεί το κύριο λειτουργικό μέρος της ιεραρχίας αποθήκευσης του υπολογιστή. Ακριβώς όπως η Ταχύτητα Ρολογιού παρεξηγείται ως το μόνο μέτρο της ισχύος της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας, η χωρητικότητα θεωρείται ότι είναι η μόνη σημαντική μέτρηση όσον αφορά τη μνήμη τυχαίας πρόσβασης.

Η μνήμη δεν είναι το μόνο θέμα χωρητικότητας. Εκτός εάν ένα σύστημα ή ένα παιχνίδι είναι αδρανές, η μνήμη δεν θα παραμείνει με τα ίδια δεδομένα επ' αόριστον. Μεταφέρει συνεχώς δεδομένα μέσα και έξω από τα τσιπ μνήμης για να χειριστεί τα συνεχώς μεταβαλλόμενα δεδομένα. Με άλλα λόγια, η χωρητικότητα είναι σημαντική, αλλά και το πόσο γρήγορα μπορεί να μετακινήσει δεδομένα εντός και εκτός του τσιπ. Σε περιπτώσεις όπου το μηχάνημα πρέπει να εκτελέσει πολλές εργασίες (όπως υπολογιστές, PlayStation 3 και Xbox 360), η χωρητικότητα μπορεί να αυξήσει την απόδοση, αλλά οι αποδόσεις μειώνονται γρήγορα (δηλαδή, αν διπλασιάσετε τη μνήμη RAM, μπορεί πραγματικά να αυξήσετε την απόδοση, αλλά αν διπλασιαστείτε και πάλι, δεν θα κάνει πολλά). Η πιο διαθέσιμη μνήμη RAM είναι χρήσιμη για την αποθήκευση περισσότερων δεδομένων που θέλετε να χρησιμοποιήσετε αμέσως. Αποτρέπει τη συχνότερη πρόσβαση στον πιο αργό σκληρό δίσκο/DVD/ δίσκο Blu-Ray, η οποία για έναν επεξεργαστή διαρκεί μια αιωνιότητα.

Όπως μια CPU, η ταχύτητα της μνήμης μετριέται σε Ταχύτητα ρολογιού μεταξύ της καθυστέρησης. Και η καθυστέρηση τείνει να επηρεάζει τη μνήμη περισσότερο από τους επεξεργαστές. Αυτό οφείλεται στο ότι πρέπει να λάβει κανείς υπόψη και την ταχύτητα του διαύλου, την κοινή ηλεκτρική διαδρομή μεταξύ των εξαρτημάτων. Με την ενσωματωμένη μνήμη RAM στο καλούπι της CPU, υπάρχει μια πολύ μικρή απόσταση και μια ειδική διαδρομή που μπορούν να διανύσουν τα bit, ενώ η μνήμη RAM που τοποθετείται σε άλλες περιοχές απαιτεί από τα bit να ταξιδεύουν στον κοινόχρηστο δίαυλο, ο οποίος μπορεί να τη χρησιμοποιούν άλλες συσκευές. Αυτό σημαίνει ότι παράγοντες όπως η ταχύτητα του διαύλου και ο αριθμός των άλλων συσκευών που απαιτούν το δίαυλο μπορούν να συμβάλλουν στην καθυστέρηση μεταφοράς δεδομένων. Ακόμη και το φυσικό μήκος του διαύλου μπορεί να γίνει ένας μη τετριμμένος παράγοντας για το πόσο γρήγορα μπορούν να μετακινηθούν τα δεδομένα μέσα και έξω από τη μνήμη RAM.

Εκτός από την ταχύτητα ρολογιού, την καθυστέρηση και τη χωρητικότητα, η μνήμη μετριέται επίσης σε εύρος ζώνης. Το εύρος ζώνης είναι η ποσότητα δεδομένων που ρέει μεταξύ των επεξεργαστών και της μνήμης. Το εύρος ζώνης τείνει να έχει πολύ μεγαλύτερη μέγιστη χωρητικότητα από τη χωρητικότητα της μνήμης, συνήθως 500 έως 1000 φορές μεγαλύτερη. Είναι απίθανο να εξαντληθεί ποτέ όλο αυτό (γιατί το μέγεθος του εύρους ζώνης ονομάζεται «θεωρητικό μέγιστο»· θα μπορούσε να φτάσει σε αυτό το μέγιστο, θεωρητικά). Είναι απλώς για να διασφαλιστεί η πιο ομαλή λειτουργία μεταξύ της μνήμης και των επεξεργαστών. Ο τρόπος σύγκρισης αυτών των μετρήσεων εξαρτάται από τον τύπο ή τη μνήμη.

Ένα από τα προβλήματα με τη μνήμη και την CPU κατά την ανάπτυξη των υπολογιστών είναι κάτι που ονομάζεται . Ενώ η απόδοση της CPU από το 1986 έως το 2000 βελτιωνόταν ετησίως κατά περίπου 56%, η απόδοση της RAM βελτιώθηκε μόνο κατά περίπου 10% ετησίως. Επομένως, είναι θέμα χρόνου η RAM να γίνει πολύ αργή για τη CPU, δηλαδή, η CPU θα κάνει τη δουλειά της και θα μείνει αδρανής περιμένοντας περισσότερα δεδομένα προς ή από τη RAM. Ωστόσο, ενώ οι βελτιώσεις στην απόδοση της CPU (για παράδειγμα, οι επεξεργαστές Core 2 της Intel έναντι των επεξεργαστών Pentium D) έχουν σταματήσει αυτό το πρόβλημα, η φυσική υπαγορεύει ουσιαστικά, εάν δεν αρχίσει να βελτιώνεται η απόδοση της μνήμης, η απόδοση της CPU θα αρχίσει να υποφέρει.

Μια παρεξηγημένη πτυχή της μνήμης είναι ότι περισσότερη μνήμη ισοδυναμεί αυτόματα με καλύτερη απόδοση. Αυτό πιθανότατα ξεκίνησε γύρω στη δεκαετία του '90 όταν πωλήθηκαν «αρκετά καλοί» υπολογιστές. Η τεχνολογία βελτιωνόταν με τόσο γρήγορο ρυθμό που η ποσότητα της μνήμης RAM σε έναν υπολογιστή που αγοράστηκε πρόσφατα μπορεί να μην είναι αρκετή για την εκτέλεση ενός προγράμματος μισό χρόνο αργότερα. Η ποσότητα της διαθέσιμης μνήμης RAM σε έναν υπολογιστή είναι ένα τεράστιο YMMV όσον αφορά την απόδοση. Αλλά η δοκιμή είναι πραγματικά απλή για να προσδιοριστεί εάν ένα σύστημα θα επωφεληθεί από περισσότερα. Εάν η μνήμη RAM είναι συνεχώς γεμάτη και χρησιμοποιεί το αρχείο swap του σκληρού δίσκου^{Σημείωση}Αυτό είναι ένα είδος εξαπάτησης για να ξεγελάσουν τα προγράμματα ώστε να πιστεύουν ότι ο υπολογιστής έχει περισσότερη μνήμη από ό,τι στην πραγματικότητα. Όταν το λειτουργικό σύστημα πιστεύει ότι κάτι στη μνήμη RAM δεν έχει πρόσβαση ή δεν χρησιμοποιείται τόσο πολύ, θα αποθηκεύσει αυτά τα δεδομένα σε ένα αρχείο ανταλλαγής για να δημιουργήσει χώρο για πιο χρήσιμα δεδομένα, το σύστημα θα μπορούσε σίγουρα να επωφεληθεί από περισσότερη μνήμη RAM. Εάν η μνήμη RAM χρησιμοποιείται ελάχιστα, τότε το σύστημα δεν τη χρησιμοποιεί πραγματικά, οπότε η προσθήκη περισσότερων δεν θα βοηθήσει. Αυτό αλλάζει στα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα, ωστόσο, όπου η επιπλέον μνήμη χρησιμοποιείται παθητικά για τη διατήρηση επιπλέον αρχείων δεδομένων για γρήγορη πρόσβαση από τα προγράμματα, γεμίζοντας όσο περισσότερο είναι ενεργοποιημένο το σύστημα. Εάν η μνήμη χρειάζεται για ενεργή χρήση, τότε η κρυφή μνήμη σπρώχνεται προς τα έξω για να δημιουργηθεί χώρος.

Ως απτό παράδειγμα, φανταστείτε ότι κάνετε ψώνια. Αρχικά επιλέγετε το μικρότερο καλάθι. Αργότερα στη ζωή ή κάποια στιγμή, αρχίζετε να ζητάτε περισσότερα αγαθά. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε το καλάθι, αυτό ξεχειλίζει και πρέπει να ολοκληρώσετε το ταξίδι για ψώνια και να ξεφορτώσετε ό,τι έχετε πίσω στο σπίτι και να επιστρέψετε άλλη φορά. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε το πολύ μεγαλύτερο καρότσι, μπορείτε να χωρέσετε περισσότερα ταυτόχρονα και να κάνετε τα πάντα σε ένα ταξίδι. Αλλά μόνο και μόνο επειδή η προσθήκη ενός καλαθιού αγορών έκανε τη ζωή σας πιο εύκολη, δεν σημαίνει ότι θα προσθέσετε άλλη βούληση. (Αν και μπορείτε να 'αποθηκεύσετε' τα παντοπωλεία που μπορεί να χρειαστείτε για μελλοντική χρήση στο επιπλέον καλάθι και να το αφήσετε στην άκρη, όπως κάνει ένα λειτουργικό σύστημα για την εκ των προτέρων ανάκτηση δεδομένων που μπορεί να χρειαστούν αργότερα.)

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ταξινόμησης των τύπων μνήμης RAM, αλλά οι δύο πιο χρησιμοποιούμενοι είναι η τεχνολογική ταξινόμηση (δηλαδή από την τεχνολογία που υπογραμμίζει κάθε τύπο) και η ταξινόμηση χρήσης, που χωρίζει τους τύπους ανάλογα με το σκοπό τους. Εδώ είναι:

Μοντέλα βασικής μνήμης υπολογιστή:

Όπως και το Commodore Amiga, η μνήμη του υπολογιστή χωρίζεται σε πολλούς διαφορετικούς υποτύπους.

• Συμβατική μνήμη : Ο βασικός τύπος μνήμης υπολογιστή, που ορίζεται από τα πρώτα 640 kilobyte μνήμης RAM. Αυτή είναι η βασική μνήμη του υπολογιστή και είναι προσβάσιμη από όλα τα προγράμματα υπολογιστή.
• Άνω περιοχή μνήμης (UMA) : Σε πολλά συστήματα, είναι δυνατό να συμπληρώσετε τη μητρική πλακέτα με περισσότερη μνήμη RAM πέραν των 640k, έως και 1MB. Αυτή η πλεονάζουσα περιοχή RAM είναι γνωστή ως Άνω Περιοχή Μνήμης και συνυπάρχει με «τρύπες μνήμης» που προορίζονται για επικοινωνία με κάρτες EMS και άλλα περιφερειακά. Σε συστήματα όπου απαιτείται περισσότερη μνήμη, εγκαθίστανται περισσότερα από 640.000 τσιπ RAM DIP και τα προγράμματα οδήγησης λειτουργικού συστήματος και συσκευών λειτουργούν σε συνδυασμό με σήμανση που είναι οπές μνήμης και επιπλέον μνήμη UMA. Αυτές οι θέσεις UMA μπορούν στη συνέχεια να «συμπληρωθούν» από προγράμματα που γνωρίζουν το UMA, σε μπλοκ.
• Προδιαγραφές διευρυμένης μνήμης (EMS) : Το αποτέλεσμα μιας κοινής επιχείρησης μεταξύ Lotus, Intel και Microsoft, η προδιαγραφή σχεδιάστηκε για να λειτουργεί γύρω από το όριο του 1MB που επιβάλλεται από τον επεξεργαστή 8086. Η τεχνική μνήμης διασπά τη μνήμη σε μια κάρτα επέκτασης σελίδες 64k, και ανοίγει ένα «παράθυρο μνήμης» μαζί με έναν ειδικό καταχωρητή σελίδας, που βρίσκονται και οι δύο σε συγκεκριμένα σημεία της άνω περιοχής μνήμης αλλά κάτω από το όριο του 1MB. Τα προγράμματα με επίγνωση του EMS θα μπορούσαν να γράψουν τη σελίδα που επιθυμεί στη μνήμη μητρώου σελίδων, η οποία θα υπαγορεύσει στον αντιστοιχιστή μνήμης της κάρτας ποια σελίδα 64k θα ήταν διαθέσιμη στο πρόγραμμα μέσω του παραθύρου μνήμης (αυτό λειτουργεί κάπως παρόμοια με ορισμένες κασέτες παιχνιδιών NES ). Παρά την εισαγωγή της μνήμης XMS, το EMS παρέμεινε το πρότυπο για πολλά χρόνια, οι εξομοιωτές EMS που εμφανίστηκαν όταν το XMS έγινε ο κανόνας, αποκλειστικά λόγω του ότι το πρότυπο ήταν τόσο διαδεδομένο στον επιχειρηματικό κόσμο.
• Προδιαγραφές εκτεταμένης μνήμης (XMS) : Με την άφιξη της CPU 286 και του πολύ μεγαλύτερου ορίου διευθύνσεων μνήμης, οι κατασκευαστές συνειδητοποιούν ότι μπορούν να σταματήσουν να χρησιμοποιούν σελιδοποίηση για να βελτιώσουν τις ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής. Σε αντίθεση με το EMS, το XMS είναι απλό στη χρήση και δεν διαθέτει τον περίπλοκο μηχανισμό εναλλαγής σελίδων που χρησιμοποιείται από το EMS - καθώς βρίσκεται ακριβώς πάνω από τη θέση μνήμης του 1 MB (η θέση μνήμης μεταξύ 640k έως 1023k συνήθως προορίζεται για επικοινωνία με κάρτες επέκτασης ή για συμπληρωμένη μνήμη χρησιμοποιώντας το Σχέδιο 'Upper Memory Area')- και ως αποτέλεσμα είναι εκθετικά ταχύτερο σε σύγκριση με τις κάρτες EMS. Ωστόσο, λόγω της ευρείας χρήσης παλαιότερων προγραμμάτων που χρησιμοποιούν μνήμη EMS, οι εξομοιωτές EMS όπως το QEMM έγιναν απαραίτητοι. Το MS-DOS 5.0 και μετά αποστέλλεται με τον εξομοιωτή EMM386 EMS που περιλαμβάνεται στη συσκευασία. Το πρότυπο XMS παραμένει σε χρήση μέχρι σήμερα. Στο MS-DOS, η μνήμη XMS πρέπει να ενεργοποιηθεί μέσω ενός προγράμματος οδήγησης, συνήθως HIMEM.SYS, λόγω του παλαιού κώδικα 16-bit του MS-DOS που παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητος κατά τη διάρκεια ζωής του. Στη συνέχεια, ένα πρόγραμμα πρέπει να χρησιμοποιήσει μια επέκταση (ή στην περίπτωση των Windows 9x, να χρησιμοποιήσει τη δική του διαχείριση μνήμης) για να εισέλθει σε λειτουργία 32-bit για πρόσβαση στη μνήμη XMS. Τα Windows NT και είναι διάφοροι απόγονοι καθώς και διάφορες γεύσεις Unix, εκκινούν σε 32-bit (και αργότερα, 64-bit) από την αρχή, δεν χρειάζονται προγράμματα οδήγησης και επεκτάσεις και τα προγράμματα μπορούν να έχουν άμεση πρόσβαση σε όλη τη μνήμη XMS.

Ανά τεχνολογία:

Ιστορικός

Πολύ πριν γίνουν διαθέσιμοι οι σύγχρονοι τύποι μνήμης, οι πρώιμες μηχανές εξακολουθούσαν να χρειάζονταν να αποθηκεύουν τα δεδομένα τους — ακόμη και η ENIAC, η οποία δεν είχε καν αποθηκευτικό πρόγραμμα (ελέγχονταν με τη διαδοχική καλωδίωση όλων των μονάδων μαζί) είχε κάποια αποθήκευση δεδομένων. Αρχικά αυτή ήταν η πολύ απλή και προφανής λύση - η στατική μνήμη, δηλαδή η διατήρηση των δεδομένων στα ηλεκτρονικά κυκλώματα με το όνομα triggers, ή flip-flops, που θα μπορούσαν να παραμείνουν σε μία από τις δύο σταθερές καταστάσεις. Αλλά επειδή το μέγεθος της λέξης σε εκείνες τις πρώτες μηχανές ήταν κάπου μεταξύ 20 και 40 bit, και ένα flip-flop μπορεί να χωρέσει το πολύ δύο bit πληροφοριών, ενώ απαιτούσε τουλάχιστον τέσσερις ηλεκτρονικές βαλβίδες τη στιγμή που ο μόνος διαθέσιμος τύπος βαλβίδας ήταν μια τεράστια και ο εύθραυστος σωλήνας κενού, η ύπαρξη περισσότερων από δύο δεκάδων τέτοιων «μητρώων» ήταν απλώς ανέφικτο.

Εκεί έγιναν όλα ενδιαφέροντα. Για τη διατήρηση μεγαλύτερων ποσοτήτων δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν διάφορες τεχνολογίες, μερικές από τις οποίες ήταν αναμφισβήτητα περίεργες. Όπως η αποθήκευση των δεδομένων ως ακουστικά κύματα (ναι, εκρήξεις ήχου) σε σωλήνες γεμάτους υδράργυρο ή μαγνητικοί παλμοί σε ένα περιστρεφόμενο τύμπανο. Τεχνικά, αυτοί οι τύποι μνήμης δεν ήταν καν τυχαίας πρόσβασης, ήταν διαδοχικοί, αλλά προσομοίωσαν σχετικά καλά τη μνήμη RAM. Στη συνέχεια, υπήρχε μια τεχνολογία όπου τα κομμάτια αποθηκεύονταν ως κουκκίδες στην επιφάνεια του φωσφόρου ενός CRT — η οποία είχε το πλεονέκτημα ότι ο προγραμματιστής μπορούσε κυριολεκτικά βλέπω τα αποθηκευμένα bit, τα οποία συχνά βοηθούσαν στον εντοπισμό σφαλμάτων του λογισμικού.

Αλλά οι περισσότερες από αυτές τις τεχνολογίες δεν ήταν τρομερά πρακτικές. ήταν ακριβά, αργά και (ειδικά στην περίπτωση των γραμμών καθυστέρησης υδραργύρου) επικίνδυνα για το περιβάλλον. Ο Δρ. Αν Γουάνγκ (τότε της IBM) πρότεινε μια λύση που έφερε θύελλα στη βιομηχανία — μνήμη μαγνητικού πυρήνα .

Η βασική μνήμη αποτελούνταν από χιλιάδες μικροσκοπικούς (πλάτους 1-2 mm) μαγνητικούς πυρήνες σε σχήμα ντόνατ, τοποθετημένους σε ένα πλέγμα μεταλλικών συρμάτων. Με το χειρισμό των τάσεων σε αυτά τα καλώδια, η κατάσταση οποιουδήποτε μεμονωμένου πυρήνα θα μπορούσε να διαβαστεί ή να γραφτεί. Δεδομένου ότι δεν υπήρχαν κινούμενα μέρη, όπως με μια γραμμή καθυστέρησης ή ένα τύμπανο, ο χρόνος πρόσβασης ήταν πολύ πιο γρήγορος. Η βασική μνήμη ήταν επίσης σημαντικά πιο πυκνή από τη μνήμη καθυστέρησης γραμμής ή τη μνήμη CRT και καταναλώνει επίσης λιγότερη ενέργεια. Διατηρούσε επίσης το περιεχόμενό του όταν ήταν απενεργοποιημένο το ρεύμα, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ευρέως εκείνη την εποχή.

Εκτός από το συμπαγές μέγεθός τους (για παράδειγμα, μια μονάδα που κρατούσε 1K, μια αρκετά γενναιόδωρη ποσότητα του χρόνου, ήταν ένα επίπεδο πλαίσιο μόνο τετράγωνο 20x20x1 cm), ήταν επίσης μάλλον φθηνές. Οι πυρήνες έπρεπε να συναρμολογηθούν με το χέρι, ακόμη και τις τελευταίες τους μέρες (οι πρώτες προσπάθειες μηχανοποίησης της διαδικασίας απέτυχαν και εγκαταλείφθηκαν μόλις εμφανίστηκε η RAM ημιαγωγών), έτσι οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποίησαν τη φθηνή εργασία των μοδίστρων και κεντητών της Ανατολικής Ασίας (που είχαν απολυθεί από η ευρεία υιοθέτηση των ραπτομηχανών) καθιστώντας το έτσι προσιτό. Οι περισσότεροι κύριοι υπολογιστές και μικροϋπολογιστές χρησιμοποιούσαν βασική μνήμη και ήταν ριζωμένη στο μυαλό των ανθρώπων που εργάζονταν σε αυτά σε τέτοιο βαθμό που ακόμη και τώρα μπορείτε να συναντήσετε μια κατάσταση όπου η λέξη «πυρήνας» χρησιμοποιείται ως συνώνυμο της μνήμης RAM, παρόλο που οι υπολογιστές γενικά δεν το έχω χρησιμοποιήσει από τη δεκαετία του '70.

RAM στερεάς κατάστασης

Η Solid State RAM ήταν η τεχνολογία που τερμάτισε τελικά την εποχή του πυρήνα. Ήταν απόρροια των προσπαθειών για μικρογραφία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Τα τρανζίστορ είχαν αντικαταστήσει τους σωλήνες κενού στους πρώιμους υπολογιστές σχετικά γρήγορα, λόγω του μικρότερου μεγέθους, της αξιοπιστίας τους (δεν είχαν γυάλινους φακέλους για να σπάσουν ή νήματα για να καούν) και πολύ χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Ωστόσο, ακόμη και τα μικρότερα τρανζίστορ εκείνη την εποχή είχαν περίπου το μέγεθος μιας μικρής γόμας μολυβιού και χρειάστηκαν εκατοντάδες από αυτά για να φτιάξουν έναν υπολογιστή που λειτουργούσε, έτσι οι υπολογιστές παρέμεναν ογκώδεις και ακριβοί. Στη δεκαετία του '50 δύο μηχανικοί κατάλαβαν ανεξάρτητα πώς να βάλουν πολλά τρανζίστορ και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο ίδιο κομμάτι ημιαγωγού, και έτσι το ενσωματωμένο κύκλωμα γεννήθηκε. Τα μεγέθη των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων άρχισαν να συρρικνώνονται σχεδόν από τη μια μέρα στην άλλη και μια από τις πρώτες εφαρμογές τους στη βιομηχανία υπολογιστών ήταν για τη μνήμη RAM.

• Στατική RAM , όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι ένας τύπος μνήμης όπου κάθε bit αντιπροσωπεύεται από μια κατάσταση ενός συγκεκριμένου τύπου κυκλώματος που ονομάζεται σαγιονάρα . Με ένα IC που αντικατέστησε πολλά τρανζίστορ και το συνοδευτικό τους κύκλωμα, η στατική μνήμη έγινε πολύ πιο προσιτή και άρχισε να εμφανίζεται σε όλο και μεγαλύτερες ποσότητες. Το κύριο πλεονέκτημα της στατικής μνήμης είναι ότι είναι πολύ γρήγορη — βασικά, η ταχύτητά της περιορίζεται μόνο από την ταχύτητα των φυσικών διεργασιών μέσα στο τρανζίστορ, και αυτές είναι επακρώς ταχύς. Απαιτεί επίσης ισχύ μόνο για να γράψει κάτι και παίρνει μόνο ένα συμβολικό ποσό κατά την ανάγνωση ή την αποθήκευση, επομένως δεν διαχέει σχεδόν καθόλου θερμότητα. Ωστόσο, κάθε κομμάτι στατικής μνήμης χρειάζεται δύο έως τέσσερα τρανζίστορ για αποθήκευση, επομένως παραμένει σχετικά ογκώδες και ακριβό.
• Δυναμική RAM , από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί πυκνωτές για την αποθήκευση bits (απαιτεί γενικά έναν πυκνωτή και, ίσως, μια δίοδο για να αποθηκεύσει ένα bit, το οποίο απαιτεί πολύ λιγότερο χώρο πυριτίου), επομένως είναι πολύ πιο συμπαγές και επομένως φθηνό. Δυστυχώς, οι πυκνωτές τείνουν να χάνουν φόρτιση με την πάροδο του χρόνου, επομένως πρέπει να επαναφορτίζονται περιοδικά, συνήθως διαβάζοντας τη μνήμη και γράφοντας ξανά τα ίδια δεδομένα, που ονομάζεται «ανανέωση μνήμης». Αυτή η διαδικασία λαμβάνει είτε την προσοχή της CPU είτε το πρόσθετο κύκλωμα υποστήριξης στο ίδιο το τσιπ μνήμης και, για να προσβάλει τον τραυματισμό, η ανάγκη συνεχούς ανανέωσης των περιεχομένων της μνήμης σημαίνει ότι όταν απενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, όλη η μνήμη εξαντλείται διαγράφεται — ο πυρήνας, επειδή ήταν μαγνητικός, ήταν εντελώς μη πτητικός και η στατική RAM απαιτούσε τόσο λίγη ισχύ που μπορούσε να διατηρηθεί ζωντανός με μια απλή μπαταρία ρολογιού λιθίου. Ωστόσο, η τεράστια πυκνότητα που προσφέρει η DRAM την καθιστά τον πιο προσιτό και χρησιμοποιημένο τύπο μνήμης ποτέ.
• Μαγνητική RAM είναι βασικά μια επιστροφή στον πυρήνα σε ένα νέο επίπεδο, όπου κάθε ντόνατ φερρίτη του παλιού τύπου πυρήνα αντικαθίσταται από έναν κόκκο φερρίτη σε ένα IC. Έχει το πλεονέκτημα πυκνότητας μιας DRAM (υπάρχει κάποια ποινή, αλλά δεν είναι τόσο μεγάλη), η ταχύτητά της είναι πιο κοντά στη στατική RAM, είναι εντελώς μη πτητική και μπορεί να γραφτεί όσο γρήγορα διαβάζεται (για να μην αναφέρουμε ότι Πολλά φορές ανάλογα με τις ανάγκες), ακυρώνοντας τα περισσότερα από τα μειονεκτήματα της μνήμης Flash. Δυστυχώς, λόγω του Flash που πωλούνταν σαν παγωτό σε μια ζεστή μέρα, λίγοι παραγωγοί μπορούσαν να αφιερώσουν τα fabs τους για να το παράγουν και απαιτεί σημαντικό επανασχεδιασμό της μητρικής πλακέτας για την εκκίνηση. Αυτό και αρκετά τεχνολογικά σημεία συμφόρησης φαίνεται να το κλειδώνουν στην Κόλαση της Ανάπτυξης για την εποχή.
  • Επιπλέον, υπάρχει επίσης ένα πρόβλημα με την ασφάλεια με τη μη πτητική μνήμη. Για παράδειγμα, εάν ένας υπολογιστής που κάνει κρυπτογράφηση είχε μη πτητική μνήμη, ένας έξυπνος χάκερ θα μπορούσε να απενεργοποιήσει το μηχάνημα, να αφαιρέσει τη μνήμη και να κάνει μια απόρριψη χωρίς φόβο ότι θα χάσει το περιεχόμενο. Για να συμβεί το ίδιο πράγμα με τη DRAM (στην πραγματικότητα χάνει τη μνήμη με την πάροδο του χρόνου, όχι στιγμιαία), το άτομο θα πρέπει να ρίξει το τσιπ RAM σε υγρό άζωτο για να επιβραδύνει τη διαδικασία εκφόρτισης σε ανίχνευση. Ωστόσο, με την εμφάνιση των συνεπεξεργαστών κρυπτογράφησης on-the-fly που κρυπτογραφούν τα δεδομένα στην ίδια τη μονάδα διαχείρισης μνήμης πριν καν γραφτεί οτιδήποτε στη μνήμη, η μη πτητική μνήμη επιστρέφει σε μια εξαιρετικά αναβαθμισμένη μορφή.
• Υπάρχει ένας νέος τύπος μνήμης στον ορίζοντα που βασίζεται σε memristors. Ενώ θεωρήθηκε το 1971 ως το τέταρτο παθητικό ηλεκτρικό εξάρτημα δύο ακροδεκτών, δεν κατασκευάστηκε στην πραγματικότητα μέχρι το 2008. Τα Memristors έχουν την ιδιότητα ότι η αντίσταση αυξάνεται όταν το ρεύμα διέρχεται από τη μία κατεύθυνση και μειώνεται όταν το ρεύμα πηγαίνει από την άλλη. Αυτό αλλάζει την τάση στο εξάρτημα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάγνωση του 0 ή 1. Δεδομένου ότι είναι ένα παθητικό τμήμα, είναι πολύ γρήγορο και δεν απαιτεί ρεύμα για να διατηρήσει την κατάστασή του. Επί του παρόντος, αυτή η τεχνολογία διατίθεται στην αγορά σε υλικό κατηγορίας διακομιστή ως NV-DIMM ( Μη πτητική μονάδα μνήμης διπλής εν σειράς ). Με τις πληροφορίες που πηγαίνουν προς και από την CPU τώρα να κρυπτογραφούνται πριν καν εγγραφούν στη μνήμη από έναν αποκλειστικό συν-επεξεργαστή, όταν χρησιμοποιείται με το σωστό υλικό, αυτός ο τύπος μνήμης είναι σχετικά ασφαλής.

Απαρχαιωμένοι σύγχρονοι τύποι RAM

• Γρήγορη μνήμη RAM σελίδας - μια εξέλιξη της κανονικής DRAM, από την εποχή του 286 έως την πρώιμη εποχή του Pentium. Είχε ρυθμό ανανέωσης έως και 70ns. Μια τυπική μονάδα της εποχής θα χωρούσε έως και 8 MB μνήμης RAM γρήγορης σελίδας. Λειτουργούν με ταχύτητα 66MHz. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι στα μισά της διάρκειας ζωής της μνήμης RAM, υπήρξε μια αλλαγή στο σχεδιασμό της υποδοχής και ο αριθμός των ακίδων για την υποδοχή αυξήθηκε από 30 σε 72. Η πρώτη είναι συχνά γνωστή ως μονάδα SIMM ή Single Inline Memory Module, ενώ η δεύτερη είναι γνωστή ως DIMM ή Διπλή ενσωματωμένη μονάδα μνήμης.
• Extended Data Output (EDO) RAM - Ξεκινώντας από τα μέσα της εποχής Pentium, αυτός ο τύπος RAM εμφανίστηκε για να αντικαταστήσει τη Fast Page RAM. Είναι ηλεκτρονικά συμβατή προς τα πίσω με Fast Page RAM και χρησιμοποιεί τις ίδιες υποδοχές Dual Inline Memory Module 72 ακίδων και λειτουργεί επίσης με την ίδια ταχύτητα 66 MHz με τον προκάτοχό του. Ωστόσο, ο ρυθμός ανανέωσης έχει αυξηθεί στα 60 ns. Μια βελτιωμένη έκδοση που υποστηρίζει λειτουργίες Burst (BEDO RAM) εισήχθη αργά στη ζωή του τύπου RAM, αλλά μέχρι τότε η αγορά έχει ήδη επιλέξει τη SDRAM ως διάδοχό της, επειδή η SDRAM είναι η φθηνότερη από τις τρεις (η RAM τέθηκε επίσης σε ανταγωνισμό με τη Rambus ΔΡΑΜΙ). Μια μονάδα EDO μπορεί να έχει μέγεθος έως 128 MB^{Σημείωση}αν και είναι γνωστό ότι οι μητρικές που έφεραν το chipset VX και FX της Intel δεν μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τη μονάδα μεγαλύτερου μεγέθους, καθώς η μνήμη DIMM και SIMM RAM πρέπει να εγκατασταθούν σε ζεύγη και η Intel είχε θέσει όριο μνήμης 128 MB στη μονάδα διαχείρισης μνήμης του chipset.
• RAM ενιαίας ταχύτητας δεδομένων (SDR). - Αρχικά κυκλοφόρησε ως Synchronous Dynamic RAM (SDRAM), η τεχνολογία μετονομάστηκε αργότερα σε Single Data Rate RAM για να σημαίνει ότι είναι ο πρόδρομος της RAM Double Rate Data. Παρουσιάστηκε με ταχύτητα 66 MHz στα τέλη της ζωής του Pentium και αντιμετωπίζοντας τον ανταγωνισμό τόσο από την BEDO RAM όσο και από την Rambus DRAM, αυτός ο τύπος RAM τελικά αναδείχθηκε ως η επιλογή του καταναλωτή λόγω της οικονομικής του τιμής και είναι ο άμεσος προκάτοχος της DDR RAM. Εργαζόταν συνεχώς πάνω του και όταν τελικά σφετερίστηκε από DDR RAM στην εποχή του Pentium 4, είχε αποκτήσει ταχύτητες έως και 133 MHz και μια μονάδα μπορεί να έχει μέγεθος έως 512 MB.

DDR RAM

Το DDR σημαίνει «Διπλός ρυθμός δεδομένων». Συνήθως, η RAM επεξεργάζεται τα δεδομένα μία φορά ανά κύκλο ρολογιού, ενώ αυτού του είδους η μνήμη το κάνει δύο φορές. Έχει το κόστος της ελαφρώς πιο αργής καθυστέρησης, αλλά ο διπλασιασμός της ταχύτητας του ρολογιού είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα για τα παιχνίδια. Το DDR έγινε εμπορικά διαθέσιμο και το Xbox ήταν η πρώτη κονσόλα που χρησιμοποίησε μνήμη DDR, ενώ το ανταγωνιστικό Playstation 2 και αργότερα το 3 χρησιμοποιούσαν την ανταγωνιστική Rambus DRAM (δείτε παρακάτω). Κάθε γενιά DDR έχει μειώσει την τάση λειτουργίας, πράγμα που σημαίνει ότι χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια για κάθε μεταφορά μνήμης. Ωστόσο, η αύξηση των ταχυτήτων σημαίνει ότι η συνολική χρήση ισχύος μπορεί να είναι ακόμα υψηλότερη.

Επί του παρόντος, βρισκόμαστε στην τέταρτη γενιά μνήμης RAM DDR. Οι γενιές είναι οι εξής:

• Το πρωτότυπο DDR RAM (μερικές φορές ονομάζεται αναδρομικά DDR1 ): 266MHz-400MHz, Το μέγεθος της μονάδας κυμαίνεται από 128MB έως 2GB
• DDR2 RAM : 533MHz-1066MHz, Τα μεγέθη των μονάδων κυμαίνονται από 512MB έως 4GB. Λίγες μητρικές και επεξεργαστές υποστηρίζουν την οδήγηση της μνήμης RAM στα 1066 MHz χωρίς υπερχρονισμό, οι περισσότερες υπερβαίνουν τα 800 MHz.
• DDR3 RAM : 800MHz-2,8GHz, εύρος μεγέθους μονάδας από 1GB έως 16GB, με μονάδες 32GB στον οδικό χάρτη. Εξακολουθεί να αναπτύσσεται παράλληλα με τη μνήμη RAM DDR4 (πιθανώς λόγω ενσωματωμένων ή χαμηλότερου κόστους εφαρμογών) και από το 2015 φτάνει σε ταχύτητες έως και 2,8 GHz. Ωστόσο, οι περισσότεροι επεξεργαστές καταναλωτών υποστήριζαν μόνο έως και 2133 MHz, μετά τα οποία οι κατασκευαστές άλλαξαν στη χρήση μνήμης RAM DDR4. Τα τελευταία τσιπ καταναλωτών που χρησιμοποιούν DDR3 RAM είναι οι επεξεργαστές AMD Kaveri και Intel Broadwell.
• DDR4 RAM : 1,6 GHz-4,3 GHz. Το μέγεθος της μονάδας μνήμης ξεκινά από 4 GB. Η RAM έφτασε στο πλήρες δυναμικό των 4,3 GHz μέχρι το τέλος του 2016. Από τα τέλη του 2019, οι CPU εξακολουθούν να υποστηρίζουν επίσημα μόνο μέγιστη ταχύτητα RAM 3,2 GHz. Ωστόσο, οι νεότερες CPU υποστηρίζουν ανεπίσημα πολύ υψηλότερες ταχύτητες, με πάνω από 5 GHz δυνατά με overclocking. Τα τελευταία τσιπ καταναλωτών που χρησιμοποιούν DDR4 RAM είναι οι επεξεργαστές AMD Zen 3 και Intel Rocket Lake.
• DDR5 RAM : 4,8 GHz-6,4 GHz. Κυκλοφόρησε στα μέσα του 2020 και οι πρώτες μονάδες έφτασαν στα μέσα του 2021 με τους επεξεργαστές Alder Lake της Intel να είναι οι πρώτοι που υποστηρίζουν το πρότυπο. Οι επερχόμενοι επεξεργαστές Zen 4 της AMD θα χρησιμοποιούν επίσης μνήμη DDR5.

Το GDDR RAM είναι μια παραλλαγή του DDR που έχει σχεδιαστεί ειδικά για χρήση με GPU. Επιτρέπει μεγαλύτερο εύρος ζώνης μνήμης καθώς και την προσθήκη ορισμένων επιπλέον λειτουργιών, όπως τη δυνατότητα πλήρωσης ολόκληρων μπλοκ μνήμης με ένα μόνο χρώμα. Αν και βασίζεται στη μνήμη RAM DDR, έχει εξελιχθεί κάπως ξεχωριστά και έτσι δεν ταιριάζει αρκετά από την άποψη των γενεών. Το GDDR4 και το 5 βασίστηκαν και τα δύο στο DDR3. Ακολούθησε το GDDR5X, το οποίο είναι τεχνικά τετράδυμο ρυθμός δεδομένων και καθόλου DDR. Το GDDR6 είναι μια εξέλιξη αυτού, που αποκλίνει περισσότερο από το τυπικό DDR. Οι πρώτες εμπορικές GPU που χρησιμοποιούν GDDR6 κυκλοφόρησαν το 2018 και από τα μέσα του 2019 χρησιμοποιούνται από όλες τις νέες GPU τόσο της Nvidia όσο και της AMD.

Rambus DRAM

Η «Rambus Dynamic RAM» εστιάζει σε ελαφρώς υψηλότερο εύρος ζώνης και πολύ υψηλότερη ταχύτητα ρολογιού. Έχει το κόστος της υψηλότερης κατανάλωσης ενέργειας, της υψηλότερης χωρητικότητας και της πιο αργής καθυστέρησης. Το τελευταίο έχει μειωθεί σε νεότερες εκδόσεις, σε σημείο που η παραλλαγή XDR στο PS3 έχει καθυστέρηση όχι πιο αργή από τη μνήμη DDR.

Αυτό σήμαινε ότι οι προηγούμενες εκδόσεις δεν ήταν τόσο καλές για γραφικά. Δεν έβλαψε το PlayStation 2, το οποίο το χρησιμοποιούσε για κανονική μνήμη, όχι για μνήμη βίντεο, αλλά το Nintendo 64 το χρησιμοποίησε για μνήμη βίντεο. Αυτό ήταν ένα από τα πολλά σημεία συμφόρησης που εμπόδισαν το σύστημα να αποδώσει τόσο καλά όσο και τα γραφικά του.

Η Rambus DRAM είναι προφανώς καλή για αναπαραγωγή βίντεο, γι' αυτό και τα PS2 και PS3 θεωρούνται τόσο καλά προγράμματα αναπαραγωγής ταινιών για την εποχή τους. Το PlayStation Portable δεν χρησιμοποιεί τέτοιου είδους μνήμη, δεδομένου ότι η αυξημένη κατανάλωση ενέργειας θα εξαντλούσε την μπαταρία. Αυτό σημαίνει ότι η αναπαραγωγή ταινιών UMD στις τηλεοράσεις έχει ξεπεραστεί σημαντικά. Χρησιμοποιήθηκε για λίγο στις αρχές της δεκαετίας του 2000 για οικιακούς υπολογιστές. ωστόσο, αν και ήταν πράγματι απίστευτα γρήγορο, η αναβάθμισή του ήταν πολύ ακριβή λόγω των υψηλών τελών αδειοδότησης που κατέληξαν οι κατασκευαστές μονάδων στους καταναλωτές, και πολλοί κατασκευαστές μητρικών καρτών θεώρησαν ότι τα τέλη αδειοδότησης που χρέωνε η ​​Rambus ήταν πολύ υψηλά (και πάλι, όσοι ανέχτηκαν το υψηλό κόστος αδειοδότησης μετέδωσαν το τέλος στους καταναλωτές - αυτό έκανε τόσο τις μονάδες RAM όσο και τις μητρικές πλακέτες να φαίνονται πιο ακριβές από την άλλη επιλογή, που είναι η SDRAM).

Παρόλο που η Rambus δημιούργησε μια προδιαγραφή για το XDR2, η ιδέα είχε ήδη ξεπεραστεί αποτελεσματικά από το GDDR και δεν χρησιμοποιήθηκε ποτέ. Το Playstation 3 ήταν το τελευταίο σημαντικό προϊόν που χρησιμοποίησε αυτόν τον τύπο μνήμης.

ΕΔΡΑΜ

Συνήθως, μια μονάδα επεξεργασίας γραφικών δεν έχει προσωρινή μνήμη. Η μνήμη βίντεο αναλαμβάνει αυτόν τον ρόλο. Αλλά η «Embedded Dynamic RAM» είναι πολύ κοντά. Είναι κολλημένο ακριβώς δίπλα στον επεξεργαστή αντί να είναι μέσα του. Το κέρδος είναι μεγαλύτερο (αλλά εξακολουθεί να είναι πολύ μικρότερο από την τυπική μνήμη) και η ταχύτητα ρολογιού του εξακολουθεί να ταιριάζει με τον επεξεργαστή. Οι ανταλλαγές είναι μικρότερο εύρος ζώνης (αλλά και πάλι περίπου 10 έως 100 φορές περισσότερο από την τυπική μνήμη) και πιο αργή καθυστέρηση (αλλά ακόμα πολύ, πολύ ταχύτερη από την τυπική μνήμη) και αυξημένο κόστος κατασκευής.

Η πολύ αυξημένη ταχύτητα σημαίνει ότι η μνήμη βίντεο μπορεί να χειριστεί περίπου την ίδια ποσότητα δεδομένων από την τυπική μνήμη πολύ μεγαλύτερου μεγέθους. Το PS2, το GameCube, το Wii και το 360 χρησιμοποιούν όλα αυτό το είδος μνήμης, ενώ το Xbox One χρησιμοποιεί αυτόν τον τύπο μνήμης αποκλειστικά για γραφικά. Οι άνθρωποι νόμιζαν ότι το μέγεθος ήταν πολύ μικρό, αλλά μόλις το έπιασαν, τα συστήματα λειτουργούσαν μια χαρά με αυτή τη μνήμη. Τα μελλοντικά συστήματα με τον επεξεργαστή κυψέλης σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν αυτό το είδος μνήμης, καθώς είναι πρακτικά αρκετά γρήγορο για να συμβαδίσει με αυτόν τον επεξεργαστή.

IT-SRAM

Πιθανώς μια καλή μέση λύση μεταξύ της τυπικής μνήμης και της ενσωματωμένης μνήμης. Έχει μέση ταχύτητα ρολογιού και εύρος ζώνης, αλλά και μέση χωρητικότητα, σε συνδυασμό με λανθάνουσα κατάσταση λίγο πιο αργή από το EDRAM. Το Game Cube και το Wii χρησιμοποιούν αυτό το είδος μνήμης (ναι, το Wii χρησιμοποιεί αυτήν τη μνήμη, το EDRAM και το GDDR3 ταυτόχρονα).

Μνήμη υψηλού εύρους ζώνης (HBM)

Το HBM είναι το αποτέλεσμα ενός τοίχου που χτύπησε η μνήμη τύπου GDDR. Δηλαδή, παρόλο που το GDDR5 έχει φτάσει στα εντυπωσιακά 7,0 GHz, χρειάζεται πολύ δύναμης για να το τρέξει. Προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας και να αυξηθεί το εύρος ζώνης μνήμης ταυτόχρονα, η AMD συνεργάστηκε με τον κατασκευαστή μνήμης Hynix για τη δημιουργία HBM. Η ιδέα είναι απλώς να στοιβάζονται μήτρες RAM το ένα πάνω στο άλλο, να χρησιμοποιείται υψηλής πυκνότητας μέσω διαδρομών πυριτίου ως κανάλια επικοινωνίας και να χρησιμοποιείται ένα παρεμβαλλόμενο στρώμα ως βάση στην οποία κάθεται επίσης η GPU για να μιλήσει στη μνήμη. Το αποτέλεσμα είναι μια εκπληκτική διεπαφή διαύλου 4096-bit στην πρώτη της εφαρμογή και δεκάδες watt σε εξοικονόμηση ενέργειας για την ίδια ποσότητα μνήμης. Η ιδέα είναι παρόμοια με την κατασκευή πακέτου-σε-συσκευασία που χρησιμοποιείται σε εταιρείες συστήματος-σε-τσιπ, όπου ο επεξεργαστής στοιβάζεται πάνω από τη μνήμη RAM στο ίδιο πακέτο. Το HBM βρίσκεται επί του παρόντος στη δεύτερη γενιά του, με τη μόνη διαφορά από την πρώτη γενιά να είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα σηματοδότησης, ο δίαυλος μνήμης εξακολουθεί να έχει πλάτος 4096 bit.

Από το 2021, η χρήση του HBM έχει ως επί το πλείστον υποβιβαστεί σε σχέδια GPU κορυφαίας ποιότητας. Είναι πιθανό ότι για την παραγωγή όγκου, η HBM μπορεί να παρουσιάσει προβλήματα απόδοσης. Εάν η τελική συναρμολόγηση έχει προβλήματα, είναι πολύ πιο δύσκολο να αντιμετωπίσετε και να απομονώσετε ποιο είναι το πρόβλημα προκειμένου να το διορθώσετε. Τα ξεχωριστά σχέδια VRAM είναι αρθρωτά και είναι πιο εύκολο να απομονωθεί ένα ενοχλητικό εξάρτημα για την αντικατάστασή του.

Με χρήση:

Μητρώα

Αυτός είναι ο ταχύτερος διαθέσιμος τύπος μνήμης. Όλοι οι επεξεργαστές έχουν τυπικά καταχωρητές, που συνήθως είναι πολύ γρήγορη στατική μνήμη RAM. Αυτά αποθηκεύουν περίπου μια λέξη δεδομένων, τον αριθμό των bit που μπορεί να χειριστεί ο επεξεργαστής ταυτόχρονα. Το πιο σημαντικό είναι ο μετρητής εντολών, καθώς βρίσκεται εκεί που βρίσκεται η επόμενη εντολή. Ένα άλλο που βρίσκεται πάντα είναι η λέξη κατάστασης. Άλλα μπορεί να υπάρχουν και μερικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον χρήστη ή όχι. Είναι αρκετά ενδιαφέρον ότι οι επεξεργαστές σύνθετων συνόλων εντολών έχουν σχετικά λίγους καταχωρητές. Οι επεξεργαστές μειωμένου συνόλου εντολών έχουν εύκολα πάνω από 100. Για παράδειγμα, οι περισσότεροι σύγχρονοι επεξεργαστές x86, που είναι εσωτερικά πολύ προηγμένες μηχανές RISC, χρησιμοποιούν αυτόματη μετονομασία των ~128 εσωτερικών καταχωρητών τους για να προσομοιώσουν πολλά σύνολα από τους 14 παραδοσιακούς καταχωρητές x86, επιτρέποντας έτσι πολλές εντολές CISC να τρέξει αμέσως.

Κρύπτη

Απλώς σε περίπτωση που αναρωτιέστε, προφέρεται «μετρητά», όχι «ca-shay». Αυτή είναι η μνήμη που έχει κολλήσει ακριβώς στη CPU. Γιατί; Πολύ συχνά η CPU χρειάζεται να αποθηκεύσει δεδομένα για συγκεκριμένη επεξεργασία. Δεν χρειάζεται να αποθηκεύσει πολλά, αλλά πρέπει να το αποθηκεύσει στη μνήμη όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Η προσωρινή μνήμη καλύπτει αυτόν τον σκοπό. Κολλώντας το ακριβώς μέσα στον επεξεργαστή, η καθυστέρηση δεν είναι πιο αργή από αυτή του επεξεργαστή και η ταχύτητα του ρολογιού ταιριάζει. Αυτό σημαίνει ότι η κρυφή μνήμη μπορεί να είναι μόνο τόσο μεγάλη. Το 360 έχει την περισσότερη κρυφή μνήμη από όλες τις οικιακές κονσόλες και έχει μέγεθος μόλις 1 megabyte. Αλλά είναι η ταχύτητα που μετράει, καθώς έχει σχεδιαστεί για να συμβαδίζει με την CPU. Πολλοί σύγχρονοι υπολογιστές και κονσόλες έχουν πολλαπλά επίπεδα κρυφής μνήμης διαφορετικών μεγεθών, για παράδειγμα ένας σύγχρονος υπολογιστής του 2010 έχει τουλάχιστον τρία επίπεδα. Συνήθως, το Επίπεδο 1 είναι το γρηγορότερο, αλλά έχει τον μικρότερο χώρο αποθήκευσης και καθώς το επίπεδο ανεβαίνει, η ταχύτητα μειώνεται αλλά η ποσότητα αποθήκευσης αυξάνεται.