RAMメモリ-知っておくべきことすべて[技術情報]

RAMは、CPUとマザーボードと共にPCの主要コンポーネントの1つであり、どちらも対応する記事で非常によく説明されています。 今回はRAMメモリモジュールでも同じことを行います。これは、必要なGBだけでなく、ボードのサポート速度、互換性、または知っておく必要のある主な特性でもあります。 次の記事でこれをすべて確認するので、始めましょう！

最後に、記事が長くなりすぎないように、現在のシナリオで最も推奨されるRAMメモリをガイドに残します。

コンテンツインデックス

PCのRAMの機能は何ですか？

RAM（ランダムアクセスメモリ）は、プログラムを構成し、プロセッサが使用するすべての命令とタスクが読み込まれるストレージです。 システムが接頭辞として付けられた順序で、使用可能な任意のメモリ位置でデータを読み書きできるため、 ランダムアクセス ストレージです。 RAMは、主記憶装置であるハードドライブから情報を直接取得します。これは、それよりもはるかに遅いため、CPUへのデータ転送のボトルネックを回避します。

現在のRAMメモリは、 DRAMまたはダイナミックRAMタイプです。これには、そこに格納されているデータが失われないように電圧信号が必要なためです。 PCの電源をオフにして電源がなくなると、そこに保存されているものはすべて消去されます。 これらのメモリは、各トランジスタとコンデンサ（セル）に1ビットの情報を格納することで、最も安価に作成できます。

電力がなくても情報ビットは保存されたままなので、リフレッシュを必要としない別のタイプのメモリ、 SRAMまたはスタティックRAMがあります。 製造コストが高く、より多くのスペースを必要とするため、CPUキャッシュなど、サイズは小さくなります 。 別の静的バリアントはSSDメモリですが、NANDゲートを使用しますが、キャッシュSRAMよりも安価ですがはるかに低速です。

歴史の簡単な概要

現在の世代のDDRまたはダブルデータレートに到達するまで、RAMメモリの進化の非常に簡単な概要を説明します。

磁気コアRAMメモリ

それはすべて1949年頃に始まり、メモリは各ビットを格納するために磁気コアを使用していました。 このコアは、わずか数ミリメートルのトロイドでしたが、集積回路に比べて巨大であるため、容量は非常にわずかでした。 1969年 、シリコンベースの半導体（トランジスタ）が使用され始めたとき、 インテルは最初に販売された1024バイトのRAMを作成しました 。 1973年以降、テクノロジーが進歩し、メモリの容量が増えたため、 SIPPおよびそれ以降のSIMMメモリのモジュール式インストールには拡張スロットを使用する必要がありました 。

次のメモリは、1990年のFPM-RAM （Fast Page Mode RAM）で、最初のIntel 486の速度は66 MHz、速度は約60 nsでした。 その設計は、単一のアドレスを送信し、その代わりにこれらの連続したアドレスのいくつかを受信できることで構成されていました。

ベドRAM

その後、 EDO-RAM （拡張データ出力RAM）とBEDO-RAM （バースト拡張…）が登場しました。 前者はデータデータを送受信できるため、 Pentium MMXおよびAMD K6で使用される320 MB /秒に達しました。 後者はさまざまなメモリ位置にアクセスして、各クロックサイクルでデータバースト（Burt）をプロセッサに送信することができましたが、商品化されることはありませんでした。

このようにして、内部クロックに同期してデータを読み書きするSDRAM （Synchronous Dynamic RAM）メモリの時代に到達しました。 有名なラムバス （RD-RAM）で1200 MHzに達しました。 その後、現在のDDRの前身であるSDR-SDRAM （シングルデータレートSDRAM）が登場しました。 これらのメモリは、システムクロックに直接接続されているため、各クロックサイクルで、一度に1つのデータを読み書きできました。

DDRへの進化

DDRまたはDouble Data Rateは、RAMメモリの現在のテクノロジーであり、その速度とカプセル化に応じて4世代で発生します。 それらにより、 DIMMカプセル化が使用され始め、同じクロックサイクルで1つではなく2つのデータ操作が同時に行われるようになり、 パフォーマンスが2倍になりました。

DDR

最初のDDRバージョンは、200 MHzから400 MHzまでの転送速度を提供するようになりました。2.5V で182接点のDIMMカプセル化を使用しました。 バス 周波数と転送周波数 （I / O）を十分に区別することが重要です。 2つのデータを同時に処理する場合、 転送周波数はバス周波数の2倍になります 。 たとえば、DDR-400には200 MHzのバスと400 MHzの転送があります。

DDR2、DDR3、DDR4

DDR2では、各操作で転送されるビットが2から4に同時に2倍になったため、転送頻度も2倍になりました。 DIMMカプセル化では、1.8Vで240接点がありました。 DDR-1200は最も高速で、クロック周波数は300 MHz、バス周波数は600 MHz、転送速度は1200 MHzでした。

第3世代と第4世代は、前の世代よりも単純に改良されており、トランジスタのサイズが小さくなると、電圧が低くなり、 周波数が高くなります 。 周波数を上げると、レイテンシも増加しますが 、メモリは高速になります。 DDR3は240ピンDIMMを1.5Vで維持しましたが、DDR2とは互換性がありませんでしたが、DDR4は1.35Vで288ピンに上昇し 、現在は4800または5000 MHzの転送に達しています。

次のセクションでは、現在家庭用の消費者向け機器とサーバーを使用しているDDR4に重点を置きます。

一般的に使用されるインターフェースタイプとそれらの場所

私たちはすでに、歴史を通じてコン​​ピュータを循環してきたRAMメモリについて良い考えを持っています。そこで、現在のメモリに焦点を当て、さまざまな機器でどのような種類のカプセル化が見つかるかを見てみましょう。

現在、 DIMM （デュアルインラインメモリモジュール） タイプのカプセル化が使用されています。これは、メモリPCBの両面エッジに直接接着された2重の銅コンタクトピンで構成されています。

RAM DIMM（デスクトップコンピューター）

このタイプのカプセル化は、 デスクトップ指向のマザーボードで常に使用されます 。 パッケージには、DDR4用に288 、DDR3用に240のコンタクトがあります。 中央領域には、片側が斜めになっているダイがあり、ボード上の垂直スロットにメモリが正しく配置されるようになっています。 動作電圧の範囲は、最大周波数で1.2 V〜1.45 Vです。

SO-DIMM RAM（ポータブル機器）

これは、以前のデュアルコンタクトのコンパクトバージョンです 。 DDR4の現在のバージョンでは、垂直ではなく水平に配置されたスロットに260のコンタクトがあります。 このため、このタイプのスロットは、 とりわけDDR4LおよびDDR4Uメモリを搭載したラップトップおよびサーバーでも使用されます。 これらのメモリは通常1.2Vで動作し、デスクトップコンピュータと比較して消費を改善します。

ボードはんだ付けRAMメモリ

直接産業

一方、 メモリチップはボードに直接はんだ付けされています。これは、ラップトッププロセッサのBGAソケットに似た方法です。 この方法は、消費電力がわずか1.1 V、周波数が2133 MHzの LPDDR4タイプのメモリを備えたHTPC またはスマートフォンなどの特に小型の機器で使用されます。

これは、現在GDDR5およびGDDR6チップを使用しており、DDR4よりも速度が優れており、PCBに直接はんだ付けされているRAMの場合にも発生します。

現在存在するRAMメモリとカプセル化のタイプ

RAMメモリについて知っておくべき技術的特徴

接続方法と接続場所を確認した後、 RAMを考慮に入れるための主な特性を見てみましょう。 これらのすべての要素は、購入するモジュールのテクニカルシートに含まれ、モジュールのパフォーマンスに影響を与えます 。

アーキテクチャー

アーキテクチャは、メモリがそれらが接続されているさまざまな要素 、明らかにCPU と通信する方法であると言えます。 現在、バージョン4にはDDRアーキテクチャがあり、各クロックサイクルで2つの同時動作で4つのセルの情報を読み書きできます。

トランジスタとコンデンサが小さいほど、低電圧と高速での作業が容易になり、DDR3と比較して最大40％のエネルギーを節約できます。 帯域幅も50％改善され、最大5000 MHzの速度に達しています 。 この意味では、疑いはありません。購入するメモリは常にDDR4です。

容量

これは1 TBのRAMを持つパイントです

これらのDDR4メモリは、メモリバンク内のトランジスタが小さいため、 セル密度が高くなります。 同じモジュールで、 現在32 GBまで使用できます 。 容量が大きいほど、より多くのプログラムをメモリにロードでき、ハードディスクへのアクセスが少なくなります。

現在のAMDとIntelの両方のプロセッサは、マザーボードとそのスロットの容量によって制限される最大128GBをサポートします。 実際、G-Skillのようなメーカーは、次世代サーバーボードと熱狂的な範囲のために、 8つの拡張スロットに接続された256GBキットを販売し始めています。 いずれにせよ、 16 GBまたは32 GBが今日の家庭用コンピューターおよびゲームのトレンドです 。

スピード

現在の記憶における速度について話すとき、3つの異なる基準を区別する必要があります。

• クロック周波数 ：メモリバンクのリフレッシュレートになります。 バス周波数 ：DDR4は各クロックサイクルで4ビットで動作するため、現在はクロック周波数の4倍です。 この速度は、「DRAM Frequency」のCPU-Zなどのプログラムに反映されます。 転送速度 ：データとトランザクションが到達する実効速度です。DDRでは、バスが2倍になると2倍になります。 この測定により、モジュールに名前が付けられます（例：PC4-2400またはPC4600）。

次に例を示します。PC4-3600メモリのクロック速度は450 MHzですが、バスは1800 MHzで動作するため、速度は3600 MHzになります。

マザーボードまたはRAMの利点における速度について話すときは、常に転送速度を参照します。

待ち時間

レイテンシとは、RAMがCPUからの要求を処理するのにかかる時間です 。 レイテンシは高くなりますが、速度によって常にモジュールが速くなりますが、周波数が高くなるほど、レイテンシは長くなります。 値は、クロックサイクルまたはクロックで測定されます。

待ち時間はXXX-XXの形式で表されます。 典型的な例であるCL 17-17-17-36を搭載した3600 MHz DDR4で各番号の意味を見てみましょう。

野原	説明文
CASレイテンシ（CL）	これらは、列アドレスがメモリに送信されてから格納されているデータの開始以降のクロックサイクルです。 正しい行が既に開いている状態で、RAMの最初のメモリビットを読み取るのにかかる時間です。
RASからCASへの遅延（tRCD）	メモリ行が開かれ、その中の列がアクセスされるために必要なクロックサイクル数。 アクティブな行がないメモリの最初のビットを読み取る時間は、CL + TRCDです。
RASプリチャージ時間（tRP）	プリロードコマンドを送信してから次の行を開くまでに必要なクロックサイクル数。 別の行が開いている場合にメモリの最初のビットを読み取る時間は、CL + TRCD + TRPです。
行アクティブ時間（tRAS）	行トリガーコマンドとプリロードコマンドの送信の間に必要なクロックサイクル数。 これは、行を内部的に更新するのにかかる時間で、TRCDと重複しています。 SDRAMモジュール（同期ダイナミックRAM、通常）では、この値は単にCL + TRCDです。 それ以外の場合は、（2 * CL）+ TRCDにほぼ等しくなります。

これらのレジスタはBIOSで変更できますが、モジュールとチップの整合性に影響するため、 出荷時の設定を変更することはお勧めできません 。 Ryzenの場合、 RAM Calculatorと呼ばれる非常に便利なプログラムがあり、使用しているモジュールに応じて最適な構成を教えてくれます。

電圧

電圧は、RAMモジュールが動作する電圧値です。 他の電子部品と同様に、速度が速いほど、周波数に到達するために必要な電圧が高くなります 。

基本周波数DDR4モジュール（2133 MHz）は1.2Vで動作しますが、JEDECプロファイルでオーバークロックする場合、この電圧を約1.35-1.36 Vに上げる必要があります。

ECCおよびNon-ECC

これらの用語は、メモリRAMの仕様やマザーボードにも頻繁に表示されます。 ECC （エラー修正コード）またはスペイン語のエラー修正コードは 、RAMが転送に追加ビットの情報を持ち、メモリとプロセッサから転送されたデータ間のエラーを検出するシステムです。

速度が速いほど、システムはエラーの影響を受けやすくなります 。そのために、ECCメモリと非ECCメモリがあります。 ただし、 家庭用PCでは常に非ECCタイプを使用します。つまり、エラーを修正しません。 その他は、サーバーや業務環境のデータを失うことなく改ざんされたビットを修正できるプロフェッショナル環境などのコンピューターを対象としています。 IntelおよびAMD ProシリーズプロセッサとサーバープロセッサのみがECCメモリをサポートします。

データバス：デュアルおよびクアッドチャネル

この特性は、現在のメモリでは非常に重要な機能であり、メモリのパフォーマンスに大きく影響するため、独立したセクションを作成することをお勧めします。 まず最初に、RAMがCPUと通信する必要があるさまざまなバスを見てみましょう。

• データバス ：CPUで処理される命令の内容が循環するライン。 今日は64ビットです。 アドレスバス ：データの要求は、メモリアドレスを介して行われます。 これらの要求を行い、データが格納されている場所を識別するための特定のバスがあります。 制御バス：RAMの読み取り、書き込み、クロック、リセット信号で使用される特定のバス。

デュアルチャネルまたはデュアルチャネルテクノロジーにより、2つの異なるメモリモジュールに同時にアクセスできます。 64ビットデータバスの代わりに、 128ビットに複製され 、より多くの命令がCPUに到着します。 CPU（ノースブリッジ）に統合されたメモリコントローラーは、モジュールがボード上の同じ色のDIMMに接続されている限り、この容量を備えています 。 そうでなければ、それらは独立して動作します。

AMDのX399チップセットとIntelのX299チップセットを搭載したボードでは、最大4つのモジュール、つまりQuad Channelを並列に使用して、 256ビットバスを生成できます。 このため、これらのメモリの仕様にはこの容量が必要です。

パフォーマンスが非常に優れているので、PCに16 GBのRAMを搭載することを選択した場合、16 GBモジュールを1つ搭載するよりも、2つの8 GBモジュールを搭載する方が適切です。

オーバークロックおよびJEDECプロファイル

RAMは、他の電子コンポーネントと同様に、 オーバークロックされる可能性があります 。 これは、メーカー自身が設定したアプリオリの限界を超えて周波数を上げることを意味します。 これは、たとえばグラフィックスカードやプロセッサよりも、ユーザーにとってはるかに制御され、制限されていることは事実です。

実際、RAMメモリのオーバークロックは、コンピュータのBIOSから選択できる周波数プロファイルを介して製造元が直接作成するため、制御された方法で実行されます。 これは、カスタムJEDECプロファイルと呼ばれます 。 JEDECは、RAMメモリメーカーが周波数とレイテンシの両方に関して満たす必要のある基本仕様を確立した組織です。

したがって、ユーザーレベルでは、マザーボードのBIOSに実装されている機能で、ボードとメモリがサポートする最大動作プロファイルを選択できます 。 プロファイルの頻度が高いほど、レイテンシが高くなり、これらすべてがプロファイルに保存されるため、プロファイルを選択すると、手動で頻度や時間に触れる必要がない完璧な操作が得られます。 ボードがこれらのプロファイルをサポートしていない場合は、RAMの基本周波数 、つまりDDR4で2133 MHzまたはDDR3で1600 MHzを構成します。

Intelの側には、 XMP（Extreme Memory Profiles）と呼ばれるテクノロジーがあります。これは、インストールしたRAMの最高のパフォーマンスプロファイルを常に取得するために言及したシステムです。 AMDはDOCPと呼ばれ 、その機能はまったく同じです。

必要なRAMの種類、量、種類を把握する

RAMの最も関連する特性と概念を確認した後、サポートされているRAMの量とRAMが到達できる速度を特定する方法を知ることは非常に役立ちます。 さらに、コンピューターに現在インストールされているRAMを確認しておくと役立ちます。

HTPCを使用している場合、それらは一般にボードにはんだ付けされているため、モジュールの更新がほとんどできないコンピューターであるため、タスクはあまり実を結びません。 これは、問題の機器の仕様を調べるか、直接開いて目視検査を行う必要があるため、保証が失われるためお勧めしません。

ラップトップの場合 、ほとんどすべてのコンピューターに定数があります。2666MHzで最大32または64 GBのRAMをサポートする2つのSO-DIMMスロットがあります 。 問題は、1つまたは2つのモジュールがインストールされているかどうかを知ることです。 デスクトップコンピューターの側では、多少変動しますが 、ほとんどの場合 、 4枚のDIMMがあり、ボードによっては多少の速度をサポートします。 私たちのPCがサポートしているものを知るための鍵は、ボードの仕様を確認することです。一方、私たちがインストールしたRAMの特性を知ることは、 無料のCPU-Zソフトウェアのインストールに限定されます 。

以下は、興味のある記事です。

互換性：RAMメモリでは常に重要な要素

私たちのコンピューターに最適な互換性のあるRAMを見つけることは、本当に頭痛の種になることがあります。 これはむしろ以前の世代のプロセッサ、より具体的にはかなりの数の非互換性を持っていた第1世代AMD Ryzenで起こりました。

現在、特定のCPUには他のメモリよりもさらに多くの適切なメモリがあり、これは使用されるチップのタイプによるものです。 たとえば、Ryzenのクワッドチャネル、ProレンジプロセッサのECCメモリなどについて話します。 Intelプロセッサの場合、 Corsair、HyperX、T-Force、G.Skillなどのブランドが最適な互換性を保証するため、実際に搭載したメモリを消費します 。これは非常に良いことです。

特に第2世代および第3世代のAMD Ryzenの場合 、特にSamsungチップの場合、CorsairまたはG.Skillモジュールが最大の賭けであることは事実ですが、大きな問題は発生しません 。 具体的には、最初のドミネーターシリーズと2番目のトライデントシリーズ。 公式サイトで仕様を確認し、事前にこの情報を知っておくことをお勧めします。

PCのすべてのコンポーネント間の互換性を特定する方法を段階的に説明する完全な記事があります。

結論と市場で最高のRAMメモリへのガイド

最後に、RAMメモリのガイドをご紹介します。ここには、IntelやAMD向けの市場で最も興味深いモデルとその仕様などが集められています。 あなたが思い出を買いたいなら、あなたがあなたの人生をあまり複雑にしないように、これは私たちが持っている最高のものです。

どのRAMをどの速度で使用していますか？ RAMに関する重要な情報を見逃した場合は、コメントを残して記事を更新してください。