Typer av RAM-minne

Typer av RAM-minne

Det finns många olika typer och generationer av RAM-minnen. Detta kapitel behandlar skillnaden mellan olika moduler, tekniker och hastigheter.

Dimm och So-dimm

I nästan alla stationära datorer och i de flesta bärbara datorer är RAM-minnet uppgraderingsbart. RAM-minnena sitter då på moduler som går att sätta i och plocka ur dedikerade socklar. Undantaget från denna regel är vissa ultratunna bärbara datorer där tillverkaren har prioriterat bort modulsystemet och i stället lött minneskretsarna direkt på moderkortet. I sådana datorer går det inte att uppgradera RAM-minnet. Apples alla Macbook Air-modeller samt Macbook- och Macbook Pro-modeller med Retina-skärm har sina RAM-minnen fastlödda.

RAM-minnesmoduler installeras i stationär dator (vänster) och bärbar dator (höger).

Dagens RAM-minnesmodultyp kallas Dimm (Dual In-Line Memory Module) och är en uppföljare till Simm (Single ­In-Line Memory Module). Nackdelen med Simm var att bussbredden var för smal för att modulerna skulle kunna användas med de på sin tid moderna Intel Pentium-­processorerna. Därför introducerades Dimm som hade den dubbla bussbredden: 64-bit istället för 32-bit. Detta är mest historia då Dimm används i alla moderna datorer.

Dimm-moduler finns i två fysiska storlekar: Dimm och So-dimm. Dimm används i stationära datorer. Den kompakta varianten So-dimm (Small Outline Dimm) används i bärbara datorer och ultrakompakta stationära datorer.

Dimm (vänster) och So-dimm (höger).

Tekniker

RAM-minnen (Dimm- såväl som So-dimm-minnen) har funnits i flera olika generationer. De kallas SDRAM, SDRAM DDR, SDRAM DDR2, SDRAM DDR3 och SDRAM DDR4. Skillnaden mellan dessa ligger främst i överföringssätt, hastighet och antal stift på anslutningen. Minnesmodulerna har ett eller flera passningsspår, vilka ser till att minnena som installeras i sockeln inte vänds fel eller är av felaktig typ.

SDRAM

SDRAM-minnen (168 pin) användes i datorer på 90-talet och de fanns i många olika hastigheter.

NamnFrekvensHastighet
SDRAM 168 pin PC66 66 MHz 533 MB/s
PC100 100 MHz 800 MB/s
PC133 133 MHz 1064 MB/s

Det som skiljde mellan modellerna ovan var hastigheten. PC133-minnet hade en hastighet på 1064 MB/s. Detta kommer av att det hade en frekvens på 133 MHz och en bussbredd på 64-bit (se avsnittet om Dimm). Det gjorde att minnet kunde hantera 64 bitar 133 miljoner gånger per sekund. Det gav 8512 Mb/s och det går åtta bitar på en byte.

8512 / 8 = 1064 MB/s

SDRAM PC133-minne. Lägg märke till att det har två passningsspår.

SDRAM DDR (184 pin)

SDRAM DDR heter uppföljaren till vanliga SDRAM. Det finns en viktig skillnad mellan dessa två minnen. Uppföljaren har DDR-teknik, vilket betyder Double Data Rate och gör att minnet kan hantera dubbelt så mycket data på varje klockcykel. 200 MHz motsvarar därför egentligen 400 MHz, mätt i vanlig SDRAM-hastighet. Det gör att informations­flödet ökar utan att arbetsfrekvensen behöver göra det.

SDRAM DDR PC3200-minne. Lägg märke till att minnet bara har ett passningsspår.

SDRAM DDR finns också i många olika versioner:

NamnFrekvensEffektiv frekvensHastighet
SDRAM DDR PC2100 133 MHz 266 MHz ~2100 MB/s
PC2700 166 MHz 332 MHz ~2700 MB/s
PC3200 200 MHz 400 MHz 3200 MB/s

De vanligaste varianterna av SDRAM DDR är PC3200, PC2700 och PC2100. Till skillnad från ursprungsversionen av SDRAM kommer inte namnen från frekvensen utan från datahastigheten. Den räknas inte heller ut på riktigt samma sätt. Den måste nämligen även multipliceras med två eftersom det överförs data två gånger per klockcykel.

(200 • 2 • 64) / 8 = 3 200 MB/s

SDRAM DDR2 (240 pin)

SDRAM DDR2 var den typ av minne som användes i huvudsak från mitten av 00-talet fram till decennieskiftet. Minnena kommer upp i ännu högre hastigheter än den första DDR-teknikens minnen, och givetvis klarar de också två överföringar per klockcykel.

SDRAM DDR2-Dimm-modul. Passningsspåret sitter inte på samma ställe som på DDR-minnen. 
NamnFrekvensEffektiv frekvensHastighet
SDRAM DDR2 PC4300* 266 MHz 533 MHz ~4300 MB/s
PC5300 333 MHz 667 MHz ~5300 MB/s
PC6400 400 MHz 800 MHz 6400 MB/s
PC8500 533 MHz 1066 MHz ~8500 MB/s
PC9600 600 MHz 1200 MHz 9600 MB/s

* benämns ibland PC4200.

Det finns faktiskt även ett minne som heter PC3200 och bygger på den andra genera­tionens DDR-teknik, men det är inte vanligt förekommande.

SDRAM DDR3 (240 pin)

DDR3-minnen har varit standard i datorer från decennieskiftet till 2015. Precis som med de andra teknikerna finns det flera varianter av dessa minnen. Även om antalet stift är desamma på DDR3-Dimm-moduler som på DDR2-moduler (240 pin) finns det ingen kompatibilitet mellan dem.

DDR3-Dimm-modul med kylfläns. Passningsspåret sitter inte på samma ställe som på DDR2-minnen.
NamnFrekvensEffektiv frekvensHastighet
SDRAM DDR3 PC8500 533 MHz 1066 MHz ~8500 MB/s
PC10600 667 MHz 1333 MHz ~10600 MB/s
PC12800 800 MHz 1600 MHz 12800 MB/s
PC14900 933 MHz 1866 MHz ~14900 MB/s
PC17000 1067 MHz 2133 MHz ~17000 MB/s
PC19200 1200 MHz 2400 MHz 19200 MB/s

SDRAM DDR4 (288 pin)

DDR4-minnen började användas under 2014 i prestandadatorer och hittade ut till vanliga konsumentdatorer under 2015. Antalet stift på DDR4-Dimm-moduler har utökats till 288 stycken och hastigheterna har blivit ännu högre.

DDR4-Dimm-modul med kylfläns.
NamnFrekvensEffektiv frekvensHastighet
SDRAM DDR4 PC17000 1067 MHz 2133 MHz ~17000 MB/s
PC19200 1200 MHz 2400 MHz 19200 MB/s
PC21300 1333 MHz 2666 MHz ~21300 MB/s
PC22400 1400 MHz 2800 MHz 22400 MB/s
PC30000 1500 MHz 3000 MHz 24000 MB/s

Kompatibilitet

Dagens moderkort utrustas med socklar för antingen Dimm- eller So-dimm-moduler. I dem passar antingen DDR3- eller DDR4-minnen. Det finns ingen kompatibilitet mellan de olika DDR-generationerna, så moderkortet måste utrustas med minnesmoduler som har rätt DDR-teknik.

Moderkorten konstrueras för att arbeta med minnen av viss hastighet. Som det visades tidigare i kapitlet finns DDR3- och DDR4-minnen i många olika hastigheter. Dessa är i stor utsträckning bakåtkompatibla. Ett moderkort som är gjort för att arbeta med 1333 MHz-minnen kan oftast också använda 1600 MHz-minnen. Det är inte säkert att moderkortet kan dra nytta av den högre hastigheten, men även om prestandahöjningen uteblir fungerar kombinationen i de flesta fall. Ibland går det att uppdatera Uefi för att moderkortet ska kunna hantera snabbare minnen (se Dator 6.6).

Det går utmärkt att blanda minnesmoduler med olika kapacitet (olika antal gigabyte), men de bör kombineras med finess för att få dual-channel-stöd. Detta behandlas längre fram i kapitlet. Det går även att blanda minnesmoduler av olika hastighet, men hastigheten blir då den lägsta gemensamma nämnaren.

Vid uppgradering av RAM-minne är det förhållandevis lätt att ta reda på vilka minnen som är lämpliga. På de befintliga RAM-minnena sitter etiketter som beskriver ­deras egenskaper. De ersättande minnena måste ha samma fysiska form (Dimm eller So-dimm) och generation av DDR-tekniken (t.ex. DDR3 eller DDR4). Hastighetmässigt bör de nya minnena vara lika snabba eller något snabbare. Om de befintliga minnena är av Non-ECC-typ (vilket de med högsta sannolikhet är) ska de ersättande minnena också vara Non-ECC. Se förklaring av ECC längre fram i detta kapitel.

Minnet är en DDR3-So-dimm-modul på 4 GB som arbetar i 1600 MHz.

Dual-channel

Dual-channel förbättrar datorns minnesprestanda genom att dela upp trafiken i två kanaler. Funktionen sitter inte i minnesmodulerna utan i processorn och på moder­kortet. Tekniken kräver minst två minnesmoduler samt ett moderkort med stöd för dual channel (idag är moderkorten förberedda för det). Moderkortet är då utrustat med ett jämnt antal minnessocklar. Dessa är färgkodade för att datorbyggaren ska se hur ­kanalerna är uppdelade. Tyvärr finns ingen standard för dessa färgkoder. Tillverkarna gör på olika sätt, vilket innebär att datorbyggaren ändå måste läsa i manualen eller testa sig fram.

Socklarna till minnesmodulerna brukar färgkodas, till exempel med färgerna ovan.

För att förenkla det hela utgår exemplet ovan från att den ena kanalen heter A och den andra heter B. Detta står inte alltid på moderkortet men det brukar däremot förklaras i manualen. Varje kanal består i sin tur av två minnesplatser. De kallas därför A1, A2, B1 och B2. Några moderkortstillverkare skriver i sina manualer att de två kanalerna har varsin färg och därför ska den ena modulen monteras i en blå sockel och den andra i en orange sockel. Andra moderkortstillverkare skriver att datorbyggaren endast ska använda de blå socklarna om han eller hon planerar att använda två moduler. Vid användning av fler moduler så ska de placeras i de kompletterande orangefärgade socklarna.

Två minnesmoduler som har placerats korrekt för dual channel. Vilket som är rätt beror på moderkortet.

Eftersom kanalerna är uppdelade krävs minst två minnen för att dual channel ska fungera. Minnena bör dessutom vara likadana. Det innebär att de ska ha samma lagrings­kapacitet (t.ex. 4 GB) och helst samma hastighet (eftersom det långsammaste minnet bestämmer hastigheten). Minnen säljs därför ofta i så kallade matchade par, något som garanterar att de är identiska. Det är dock inget krav.

Den totala minnesmängden i A-kanalen måste vara samma som den totala minnesmängden i B-kanalen. Här följer några exempel.

A1 A2 B1 B2
4 GB - 4 GB -
2 GB 2 GB 4 GB -
2 GB 2 GB 2 GB 2 GB

Exempel på dual channel-konfigurationer (se moderkortets manual för modellspecifik information).

Triple-channel och quad-channel

Det finns inte bara dual-channel utan även triple-channel och quad-channel. Triple -channel är en funktion som används till toppmodellerna av den första generationens Core i7-processorer med LGA 1366-sockel. För att kunna nyttja funktionen krävs minst tre DDR3-minnesmoduler.

Core i7-processorerna med LGA 2011-sockeln nyttjar quad-channel-tekniken. Som det hörs på namnet kräver den att datorn har minst fyra minnesmoduler som placeras i varsin kanal.

Med quad-channel har moderkortet fyra minneskanaler.

Fördröjningar (CL, CAS)

Ett minnes hastighet och storlek är alltid bland de viktigaste parametrarna. I överklocknings­sammanhang spelar även minnets fördröjningar en stor roll. Det finns många olika typer av fördröjningar, men den som det oftast handlar om är CAS (Column Adress Strobe) eller CL (CAS Latency). Detta är två begrepp som syftar på samma typ av fördröjning. Förenklat uttryckt är CL det värde som anger hur lång tid det tar för minnet att reagera och lämna ifrån sig information. Värdet ska vara så lågt som möjligt. Därför är CL14 bättre än CL15. Den upplevda inverkan på datorns prestanda är ganska liten. Ofta är det därför bättre att satsa på ett stort och högfrekvent minne än ett med låg CL.

ECC och non-ECC

ECC-minnen har en automatisk funktion för felkorrigering (Error Correction Code). De är ovanliga i konsumentsammanhang, men det påminns ofta i dator­manualer om att det inte ska användas ECC-minnen. Non-ECC-minnen är i princip den enda typ av minne som vanliga datorbyggare kommer i kontakt med. I servrar och i Apples Mac Pro används däremot ECC-minnen. ECC-minnen är lite dyrare och har något lägre prestanda. Fördelen med dem är felsäkerheten.

Skador på minnet

Minnesmoduler är känsliga komponenter. Vid felaktig hantering kan de lätt ta skada av statiska urladdningar. Skadan behöver inte märkas direkt, utan den kan komma smygande med tiden. Om datorn låser sig eller kraschar utan anledning kan det självklart ha med mjukvaran att göra. Det är dock ganska vanligt att det är ett minnesproblem.

Det finns många bra program för att kontrollera minnesmodulernas funktion. Windows Memory Diagnostic är inkluderat i Windows-versioner från och med Windows Vista. Det programmet går att starta inifrån Windows varefter datorn startar om och kör testet utanför operativ­systemet. Detta för att inga drivrutiner och program ska påverka resultatet. Apple har ett motsvarande testprogram på sina installationsskivor för Mac OS X. Genom att starta datorn från en sådan skiva går det att testa minnena genom det inkluderade programmet.

Det finns även ett program som heter Memtest86+. Det bygger på öppen källkod och finns att ladda ned gratis från www.memtest.org. Programmet levereras som en ISO-fil (skivavbild) som kan brännas till en CD-skiva, vilken datorn sedan startas från. Likt de andra programmen belastar Memtest86+ RAM-minnena varefter det varnar om det hittar några fel. Ett ordentligt test kan ta närmare ett dygn att utföra. Det finns dock inget stopp på programmet utan det fortsätter att testa minnena tills det blir avbrutet.

Senast ändrad: 2016-12-19