A számítógépes rendszerek egyik kétségtelenül legfontosabb részegysége a memória, hiszen a különböző elveken működő memóriák nélkül elképzelhetetlen lenne a számítógépek működése. Manapság, ha valaki ellátogat egy számítástechnikai kereskedésbe, az adott cég árlistáján számos olyan elnevezést és számadatot talál, hogy hirtelen talán azt sem tudja, hogy fiú vagy lány. Az árlistákon talán egy olyan adathalmaz van, mely még a legkezdőbb felhasználók számára is egyértelmű, ez pedig nem más, mint az ár. Az elmúlt hetekben-hónapokban a memóriafronton óriási változások, átszerveződések mentek végbe, mely változásokkal most szerencsére mi, azaz az egyszerű felhasználók jártunk jobban, ugyanis nyugodtan kijelenthetjük, hogy a közelmúltban szinte kivétel nélkül minden memóriatípus ára meredeken zuhanni kezdett. Ez persze még nem jelenti azt, hogy itt a Kánaán, hiszen sokak számára még számos megválaszolatlan kérdés létezik, melyekre - a magyar helyzetet ismerve - még a legtöbb számítástechnikai kereskedő sem tud, vagy akar válaszolni. Mostani cikkünkben éppen ezért egy rövid áttekintést szeretnénk nyújtani arról, hogy mi történt a közelmúltban a memóriafronton, mi a helyzet mostanság, és hogy vajon milyen fejleményekre számíthatunk az egyelőre még talán kicsit ködös közeljövőben.

Alapozás

Rögtön az elején nem árt röviden tisztázni néhány alapfogalmat, melyek meglepő módon sokak számára még ma sem világosak. A számítógépeken tárolt programok és adatok elhelyezésére alapvetően két módszer létezik. Az egyik módszer szerint az adatokat az elsődleges, vagy más néven az operatív memóriában tároljuk, míg a másik módszer szerint az adatokat másodlagos memórián tároljuk. A másodlagos memóriákat találóan leginkább tömegmemória jellegű eszközöknek nevezhetnénk, ezen eszközök alatt ugyanis a különböző mágneses és optikai elven működő adattároló eszközöket értjük, melyek kapacitása esetében GB-okról, adatátviteli sebességük esetében pedig MB/s-okról beszélhetünk. A másodlagos memóriákról most röviden ennyit, hiszen cikkünk tárgyát nem ezen adattároló eszközök, hanem sokkal inkább a félvezető alapú elsődleges memóriák képezik, melyek kapacitása esetében MB-okról, sebessége esetében pedig manapság már GB/s-okról beszélhetünk.

Amikor elindul a számítógépen az operációs rendszer, vagy elindítunk egy programot, vagy akár csak megnyitunk egy egyszerű állományt, akkor a megfelelő programkódok, illetve egyéb adatok azonnal bekerülnek a memóriába, mely esetünkben RAM típusú, vagyis véletlen elérésű memória. Alapelvnek számít, hogy minél több memória lakozik a gépünkben, annál kényelmesebben végezhetjük majd munkánkat, illetve annál zökkenőmentesebben játszhatunk kedvenc játékprogramunkkal, de mint tudjuk általában nem minden a mennyiség, hiszen legalább ilyen fontos a minőség, vagy a sebesség kérdése, de erről majd egy kicsit később.


Manapság már számtalan típusú memória létezik, azonban mi most kizárólag a véletlen elérésű írható-olvasható memóriákkal fogunk foglalkozni, hiszen a csak olvasható memóriák, a ROM-ok, az EPROM-ok, vagy a Flash memóriák teljesen más világot jelentenek. A RAM memóriáknak alapvetően két nagy csoportjuk van. Az egyik csoportba a statikus, a másik csoportba pedig a dinamikus RAM-ok tartoznak. A statikus, vagy más néven SRAM memóriák esetében az információk tárolása úgynevezett flip-flopok segítségével történik, és arról ismeretesek, hogy tartalmuk egészen addig megmarad, amíg a tápellátás biztosítva van a számukra, vagyis nincs szükség időnkénti frissítésre. Az SRAM memóriák tipikus elérési ideje néhány nanoszekundumban mérhető, vagyis kiválóan alkalmazhatók cache memóriák, vagyis gyorsítótárak esetében. Mindez nagyon jól hangzik, és fel is merülhet a kérdés, hogy akkor manapság miért nem használnak minden esetben statikus memóriákat. Erre az a válasz, hogy azért nem, mert az SRAM-ok helyigénye sokkal nagyobb a DRAM-okhoz képest, ami pedig azzal magyarázható, hogy az SRAM-ok esetében bitenként sokkal több tranzisztorra van szükség, mint a DRAM-ok esetében. Ezzel térjünk is át gyorsan a DRAM memóriákra, melyek esetében minden bitcellatömbben egy tranzisztor és egy kondenzátor kap csak helyet, melyek viszonylag kevés helyet foglalnak, azonban a töltésszivárgás jelensége miatt az ilyen memóriák tartalmát ciklikusan frissíteni kell. Ez magával hozza azt a hátrányt, hogy míg a SRAM-ok tartalma bármikor kiolvasható, addig a DRAM memóriák tartalma csak akkor érhető el, ha nincs frissítés.

Egy kis történelem

Az egyik legrégebbi DRAM típus az FPM DRAM, vagyis a Fast Page Mode DRAM, mely lényegében bitek mátrixából felépített tömb. Az FPM DRAM memóriákat idővel felváltották az EDO memóriák, melyekre talán még a fiatalabb userek is emlékeznek, sőt néhány oldtimer PC-ben még a mai napig is megtalálhatók az ilyen memóriák. Az EDO (Enhanced Data Output), vagyis kiterjesztett adatkimenetű memóriák esetében némi sebességnövekedésről beszélhetünk, ugyanis az egyszerű pipeline megoldás révén folyamatos írás, vagy olvasás közben nőtt a memóriasávszélesség. Az egyszerű pipeline kialakítás az EDO RAM esetében egyébként azt jelenti, hogy még mielőtt az egyik adat elindul a CPU felé, addig a következő adat máris elérhető, ami értelemszerűen bizonyos sebességnövekedéssel jár. Az FPM és az EDO RAM memóriák annyiban megegyeznek, hogy aszinkron működési elvvel rendelkeznek, vagyis a cím és az adatvonal nem ugyanazzal az órajellel működik. Ebből gondolom már sejtitek, hogy most azok a memóriák következnek soron, melyek működési elve szinkron, melyből következik az elnevezés: SDRAM, vagyis Synchronous DRAM. Az SDRAM memóriák világát napjainkban éljük, hiszen a ma kapható és használatban levő számítógépek legnagyobb hányada ilyen memóriát használ. Vegyük kézbe a dolgokat!

Kijelenthetjük, hogy manapság a számítástechnikai kereskedések árlistáin található memóriákat két nagy csoportba sorolhatjuk. Az egyik csoportba a már említett SDRAM-ok, vagyis szinkron dinamikus RAM-ok, a másik csoportba pedig az RDRAM-ok, vagyis a Rambus dinamikus RAM-ok tartoznak. Ezek a csoportok természetesen tovább tagolhatók, de erről majd egy kicsit később. Az, hogy számunkra milyen memóriatípus felel meg, egy dologtól függ csupán, mégpedig attól, hogy az alaplapunkon milyen memóriafoglalat található, és az milyen specifikációjú memóriamodulok fogadására képes. Hogy néhány példát említsek, a mai legtöbb számítógép a 168 érintkezős DIMM (Dual In-Line Memory Modul) memóriamodulok fogadására képes, de a régebbi 486-os, illetve Pentium processzorokkal szerelt számítógépek a 72 érintkezős SIMM (Single In-Line Memory Module) modulokat favorizálják. Aki esetleg még nem látott volna életében memóriamodult - bár kétlem, hogy túl sokan lennének ilyenek közületek - , annak el kell mondanom, hogy a memóriamodulok lényegében olyan kis, párcentis lapkák, melyeken változó számú memóriachip található, aljukon pedig aranyozott, vagy - manapság már egyre ritkábban - ónozott csatlakozók találhatók. Itt meg kell jegyeznem, hogy az ónozott érintkezős memóriáktól - részben joggal - sokan tartanak, mivel félnek az esetlegesen lezajló kémiai reakcióktól, azonban ezek a reakciók általában csak évek, vagy évtizedek alatt tehetik tönkre az érinkezőket. Az alaplapgyártó cégek egyébként azt tartják megfontolandó alapelvnek, hogy amennyiben az alaplapi memóriaslotok aranyból készültek, akkor a memóriamodulok érintkezői is lehetőleg aranyból legyenek.

A memóriamodulok esetében a legfontosabb tényezők közé tartozik a megabyte-okban mért kapacitás, a sebesség és az elérési idő. Ezekről az adatokról a márkásabb memóriamodulok esetében a memóriachipeken feltüntetett értékekből szerezhetünk tudomást. A régebbi DRAM (EDO, FPM) memóriák sebességét az elérési idő nanoszekundumokban megadott értéke adta meg. Erről az értékről annyit érdemes tudni, hogy minél kisebb, annál jobb, de a rendszerünk által igényeltnél gyorsabb memóriák alkalmazásától ne várjunk semmilyen teljesítménynövekedést. A régebbi gépek esetében ugyancsak alapelvnek számít, hogy az EDO, illetve FPM memóriákat egy alaplapban nem szabad keverni.


A ma legnagyobb számban kapható SDRAM memóriák esetében a sebességet a gyártók a PC66, PC100, PC133-as jelzések alkalmazásával adják meg, mely jelzésekben a szám a memóriamodul által elviselt maximális működési frekvenciát adják meg, MHz-ben. Ezeket az értékeket azonban nem szabad szentírásnak venni, hiszen nem ritka, hogy a gyárilag PC100-asnak jelzett memória vígan viszi a 133-140 MHz-t, míg a gyárilag PC133-as noname memóriamodulok néha csak 100 MHz-es sebesség mellett igazán stabilak. Az SDRAM memóriák egyik másik nagyon fontos adata a CAS, vagyis a Column Address Strobe, melynek értéke minél kisebb, annál jobb, de általában 2 és 3 között van. Az alaplap BIOS-ában a CAS értékét általában szabadon lehet állítgatni, így érdemes eleinte magasabb CAS érték mellett tesztelni a rendszer stabilitását, és ha semmi probléma nem merül fel, akkor nyugodtan próbálkozhatunk az alacsonyabb CAS érték beállításával, mellyel akár pár százalékos teljesítménynövekedés is elérhető. Hogy konkrét példát mondjak, az én gépemben található PC133-as 256 MB-os Micron memóriamodul 133 MHz-en vígan viszi a CAS2-t, azonban efelett már leginkább csak CAS3 mellett képes a stabil működésre. Néhány gyártó a PC133-asnál komolyabb specikációknál komolyabb adottságokkal rendelkező memóriákat is gyárt, ilyen például az OCZ Performance Enhanced 150 CL2 SDRAM névre hallgató memória, mely igazi nyalánkság, azonban kis hazánkban elég nehéz hozzájutni az ilyen különleges memóriákhoz. A piacon elég sok gyártmányú SDRAM memória kapható, így elég nehéz konkrét vásárlási tanácsot adni, annyi azonban bizonyos, hogy a Micron, IBM, Infineon, Hitachi és Winbond memóriákban általában nem csalatkozik az ember. Sok esetben egyébként a rendszerek instabilitásához vezethet az is, ha esetleg azonos specifikációjú, de eltérő gyártmányú memóriamodulokat használunk, vagyis általában egy darab márkás, vagy két darab ugyanolyan memóriamodul használata ajánlott.

Egy kis kitérő: a működési biztonság kérdése

Elég régi téma a memóriaparitás. A pár éve kapható volt memóriák úgy működtek, hogy minden nyolc hasznos adatbit után következett egy extra, úgynevezett paritásbit, mely arra volt hivatott, hogy segítségével ellenőrizhető legyen a hasznos adatbitek korrektsége. Az idők haladtával és a Pentiumos korszak beköszöntésével a paritásos memóriák aztán szépen csendben eltűntek a piacról. Aki esetleg mégis ilyen memóriákkal futna össze, nem árt tudnia, hogy a paritással nem rendelkező és a paritásos memóriákat nem szabad egy rendszerben egyszerre használni. Manapság, ahol rendkívül fontos az üzembiztos működés (szerverek), ott ECC (Error Correction Code) memóriákat alkalmaznak, mely memóriák nemcsak a hibaellenőrzésre, hanem bizonyos esetekben hibajavításra is képesek. Az ECC memóriák általában drágábbak, mint a normál memóriák, itt is alapszabály, hogy az ECC és a nem ECC memóriákat egy rendszeren belül nem szabad egyszerre használni, de térjünk is át gyorsan egy talán ennél sokkal izgalmasabb témára!


Mi is az a DDR memória?

Úgy gondolom nem sokat tévedek akkor, amikor azt állítom, hogy legtöbbünk a grafikuskártyák esetében hallott először a DDR memóriákról, melyek elnevezése természetesen nem onnan ered, hogy esetleg még az egykori Kelet-Németországban (Deutsche Demokratische Republik) fejlesztették ki őket. A DDR ugyanis a Double Data Rate elnevezés rövidítése, mely memóriák a normál, vagyis SDR (Single Data Rate) SDRAM-okhoz képest lényegében dupla memóriasávszélességgel kecsegteti a felhasználókat. A JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) által szabványosított DDR technológia úgy éri el a dupla memóriasávszélességet, hogy egy órajel alatt a jel felfutó és lefutó részén is 64 bitnyi adat kerül mozgatásra, ellentétben az SDR technológiával, ahol szimplán 64 bit adat mozgatható egy órajel alatt. A DDR memóriák által elérhető dupla sávszélesség és dupla teljesítmény természetesen csak elméleti, hiszen a valós alkalmazások mellett a DDR technológia körülbelül 90-95 százalékos teljesítménynövekedést eredményez. Az persze megint más kérdés, hogy milyen körülmények mellett képes a DDR technológia az SDR technológia ilyen mérvű lealázására, ugyanis míg a grafikuskártyák esetében a DDR memóriák alkalmazása jelentős teljesítménynövekedést eredményezett, addig a rendszermemóriaként alkalmazott DDR memóriák leginkább csak marginális teljesítménynövekedéshez vezetnek. A DDR memóriák rendszermemóriaként való alkalmazásának elterjedését az eddigiekben egyébként több tényező is hátrányosan befolyásolta. Ezen tényezők közé tartozik, hogy egészen a közelmúltig a DDR memóriák jóval többe kerültek SDR-es rokonaiknál, és az elsőgenerációs alaplapi DDR-es chipsetek is elég gyatrák voltak, vagyis legtöbbünknek egyszerűen nem érte meg a DDR technológiára való áttérés. Mostanában azonban a DDR memóriák ára már az SDR memóriák árszintjén mozog, valamint az átdolgozott DDR-es chipsetek is sokkal jobban teljesítenek, magyarul egyre több érv szól a DDR-re való átállás mellett.

Aki DDR memória vásárlására adja a fejét, hamarosan olyan jelzésekkel találkozhat majd, mint például PC1600, vagy PC2100. Ezek a jelzések nem azt jelzik, hogy a DDR memóriák esetleg ilyen nagymértékben lennének gyorsabbak PC100-as, vagy PC133-as társaiknál, hiszen míg az utóbbi esetben a számérték a működési frekvenciát jelöli, addig a DDR memóriák esetében a PC utáni számérték a maximális memóriasávszélességet jelöli, még pedig MBps-ban megadva. Ezek szerint egy 266 MHz-es (2 x 133 MHz) DDR frekvencián üzemelő DDR memóriamodul a PC2100-as (PC266) jelölést viseli magán, ugyanis 8 byte (64 bit) x 2 x 133 MHz egészen pontosan 2133 MBps-os sávszélességet eredményez. Értelemszerűen a 200 MHz-es DDR memóriamodulok a PC1600-as (PC200) jelzést viselik magukon. Színre lép a Rambus memória

A Rambus memóriák, vagyis az RDRAM-ok ugyanazon célból kerültek piacra, mint a DDR memóriák, vagyis, hogy csökkentsék napjaink egyre égetőbbé váló memóriasávszélesség gondjait. A Rambus memóriákat a közelmúltban az Intel a Pentium III-as platform révén szerette volna népszerűsíteni, azonban akkoriban több okból kifolyólag csúfos vereséget szenvedtek a Rambus memóriák, melyek igazából a Pentium 4-es platform révén csak napjainkban kezdenek egyre nagyobb népszerűségnek örvendeni. Rögtön az elején le kell szögeznünk, hogy az RDRAM memóriákban rejlő technológiák nem különböznek túl nagymértékben az SDRAM memóriák esetében használt technológiáktól. Maga a Rambus cég is azt vallja, hogy az RDRAM nem egy teljesen új memóriatechnológia, hanem sokkal inkább arról van szó, hogy a Rambus mérnökei nagysebességű memóriainterfészeket fejlesztettek ki a minél nagyobb memóriasebesség elérésének érdekében. Az RDRAM-ok esetében semmilyen alapvető memóriatechnológia, vagy memóriacímzés nem változott meg, hanem arról van szó, hogy a Rambus technológia megpróbálja felgyorsítani az adatok egyik pontról a másik pontra történő áramlását. Ezt a gyorsulást a Rambus fejlesztői úgy érték el, hogy parányi új interfészeket helyeztek el mind az RDRAM chipekben, mind az alaplapok memóriakontrollereiben, mely egyébként általában az alaplapi chipset North Bridge-ében található meg. Ezen interfészek alkalmazásával a Rambus memóriák 400 MHz-es alap működési frekvenciát, vagyis 800 MHz-es DDR frekvenciát érnek el, ami azért nem semmi. Ezek alapján a hűtőfelülettel is ellátott 800 MHz-es RIMM (Rambus Inline Memory Module) RDRAM-okat PC800-as, a 600 MHz-es RDRAM-okat pedig PC600-as Rambus memóriaként szokták árulni. Ez a rendkívül magas működési frekvencia a Pentium 4-es rendszerek esetében 3200 MBps-os memóriasávszélességet jelent, melynek azonban megvan az ára, ugyanis a Rambus memóriák még a jelentős memóriaárcsökkentések után is jelentősen többe kerülnek, mint az SDR, vagy akár a DDR SDRAM memóriák.

A relatíve magas ár ellenére a Rambus memóriák napjainkban egyre keresettebbek a piacon, ugyanis aki manapság nagyteljesítményű Pentium 4-es rendszert szeretne összerakni, az a memória vásárlásakor Rambus memóriát kell, hogy vásároljon. Igaz ugyan, hogy nemrégiben a VIA Technologies bejelentette a saját első Pentium 4-es chipsetét, a VIA P4X266-ot, mely már az olcsóbb DDR SDRAM memóriákat is támogatja a P4-es platformon, ám az első tesztek alapján kijelenthetjük, hogy a 3,2 GB/s-ról 2,1 GB/s-ra csökkent memóriasávszélesség sajnos érezteti negatív hatásait. Az Intel szeptemberben állt elő az i845-ös (Brookdale) chipsettel, mely az első olyan Intel chipset, mely a P4-es frontvonalon támogatja a PC133-as normál SDRAM memóriákat. Az i845 + PC133-as SDRAM páros 1 GB/s körüli memóriasávszélessége azonban már alig harmada az i850 + RDRAM páros memóriasávszélességének, vagyis igaz, hogy egy i845-ös konfiguráció olcsó lesz, de sajnos a teljesítménye is jelentősen kevesebb lesz, mint egy RDRAM-os gépnek. Az i845 egyébként már a kezdetektől fogva képes lenne a DDR SDRAM memóriák kezelésére is, azonban ezt a memóriatípust az Intel csak a jövő év elejétől kívánja majd támogatni.


Mit hoz a jövő?

DDR fronton nemrégiben megjelentek az első, PC2100-as DDR szabványnál gyorsabb DDR memóriák, melyeket hamarosan újabb és gyorsabb modellek követnek majd. A Samsung például a napokban jelentette be, hogy megkezdte a 128 MB-os és 256 MB-os változatban kapható PC2700-as (DDR333) DDR memóriamodulok gyártását, melyek működési frekvenciája 2 x 166 MHz, sávszélességük pedig 2700 MBps. Természetesen nem a Samsung az egyedüli cég, mely rendkívül gyors DDR memóriák gyártásával foglalkozik, hiszen többek között a már említett OZC is forgalmaz PC2400-as, illetve PC2700-as DDR memóriákat, melyek sávszélessége már elég közel van a Rambus memóriák jelenlegi 3,2 GB/s-os értékéhez. A gyorsabb DDR memóriákhoz természetesen megfelelő chipset is szükségeltetik, így a VIA a közelmúltban bejelentett P4X266 után még az idei év folyamán piacra dobja majd a P4X333-as chipsetet is, melynek nevéből már következtetni lehet a képességeire. A DDR II technológia is már a küszöbön áll, melynek specifikációt jelenleg még vizsgálgatja a JEDEC, de valószínűleg nem kell már túl sokat várnunk rá.

Rambus fronton ugyancsak a Samsung példáját hoznám fel elsőként, ugyanis nemrégiben ennek a cégnek a képviselői jelentették be, hogy hamarosan forgalomba hozzák majd 1 GHz-es frekvenciájú PC1000-s RDRAM memóriamoduljaikat. A Rambus cég legfrissebb roadmapjéből pedig kiderül, hogy a Rambus memóriák a jövőben is folyamatos fejlődésen mennek majd keresztül, így a közeljövőben napvilágot látnak majd a PC1066-os, illetve a PC1200-as RDRAM memóriák is. Az ígéretek szerint ahogy világszerte növekszik majd a memóriagyártó cégek RDRAM gyártókapacitása, úgy folyamatosan tovább esik majd ezen típusú memóriák ára is.

Összegzés

Eme rövidke, a memóriák világában tett képzeletbeli utazásunk során megismerkedtünk a közelmúlt, a jelen, és a közeljövő rendszermemóriáival, és most a cikk végére érve illene valami vásárlási tanácsot nyújtanom. Ez elég nehéz ügy, hiszen mindenkinek a saját lehetőségeit figyelembe véve kell meghoznia döntését. A cikk elején említett EDO RAM memóriákra manapság már csak az oldtimer számítógépek tulajdonosai vadásznak, és ezt legjobban a PC-bontók környékén teszik. Aki manapság egy vadonatúj AMD processzoros konfiguráció megvételén gondolkozik, az legjobban akkor jár, ha egy DDR-es gép mellett teszi le a voksát, hiszen ezen a platformon jelen pillanatban nincs gyorsabb memóriaalternatíva, bár az is tény, hogy az SDR memóriás rendszerekhez képest egyelőre nem túl nagy a DDR-es konfigok előnye. Akik esetleg nem akarnak, vagy nem tudnak egyszerre új alaplapot és memóriát vásárolni, jó megoldást jelenthetnek azok az alaplapok, melyek egyaránt képesek az SDR és a DDR SDRAM memóriák fogadására. Aki Pentium III-as rendszert szeretne vásárolni, az ugyancsak jól járhat egy DDR-es rendszerrel, vagy esetleg egy nagyon kiforrott SDR-essel, azonban a Pentium 4-es frontvonalon egészen a nagyobb teljesítményű DDR memóriák és chipsetek megjelenéséig a Rambus memóriás rendszerek viszik majd el a pálmát. Manapság még nem lehet tudni, hogy a memóriapiacon meddig lesznek még ilyen rendkívül nyomott árak, így szerintem aki eddig még nem vásárolt a gépébe pár száz megabyte extra memóriát, az most nyugodtan megteheti, valószínűleg nem jár majd rosszul vele.