RAM komt in deze betekenis van Read And Modify (lezen en wijzigen), dit volledig in tegenstelling met
[ ROM ]-geheugen!
Soorten inline memory modules (IMM's) naar hun aantal aansluitpunten
De meeste RAM-geheugens worden momenteel uit halfgeleiders (minuscule transistoren en condensatortjes) in de vorm van chips gemaakt. Deze chips worden momenteel (oktober 2001) vaak in groepen van vier tot zestien gelijke chips op één mini-printplaatje gemonteerd tot één geheugenmodule. Aan de zijde waarmee de module in een passende gleuf op het moederbord gestoken wordt zit een hele reeks contactpunten op een rij. Een dergelijke moduleSIMM's
Oorspronkelijk hadden deze modules alleen aan de voorzijde contactpunten (vandaar Single Inline Memory Modules genoemd (SIMM's)). De eerste versies hiervan hadden slechts 30 contactpunten.Vanaf de PS/2-SIMM's had elke module 72 contactpunten (waardoor meer data tegelijkertijd doorgegeven kunnen worden (principe van parallelle gegevensoverdracht)). Door middel van deze 72 contactpunten was het mogelijk om maximaal aan 32-bit geheugentoegang te doen (4 bytes in één keer).
DIMM's
De daarop volgende generatie bevat ook achteraan een rij contactpunten, vandaar Dual Inline Memory Modules (DIMM's). Door de nu in totaal 168 contactpunten werd hier o.a. 64-bit geheugentoegang mogelijk, d.w.z. 8 bytes per geheugentoegang, wat goed van pas komt bij Pentium processoren die voor dergelijke geheugenbenadering ontworpen is. Om 64-bit toegang mogelijk te maken met SIMM's van slechts 72 contactpunten moest men deze steeds per 2 identieke modules gebruiken. Bij DIMM's kan je voor dergelijke geheugentoegang prima werken met slechts 1 DIMM-module.Ram-refreshing en het begrip DRAM
De informatie die in het meest voorkomende RAM-geheugen is opgeslagen is vluchtig van aard. Hiermee bedoelen we dat de chips waarin het RAM-geheugen zich bevindt, steeds onder elektrische stroom moeten staan om hun informatie te behouden. De minste onderbreking van de stroomtoevoer zorgt voor onherroepelijk gegevensverlies uit het RAM-geheugen. Deze geregelde stroomtoevoer die RAM-geheugens nodig hebben om hun data te onthouden noemt men ook vaak de "refreshing". Zo moeten sommige RAM-geheugens minstens om de 50 milliseconden gerefreshed worden, zoniet is de inhoud van dit RAM-geheugen niet meer betrouwbaar. Dergelijke RAM-geheugens worden omwille van deze noodzaak tot refreshing ook wel eens DRAM's genoemd, waarbij de D dan slaat op het dynamische karakter van deze geheugens. Gedurende het moment van refreshing kan er naar diezelfde geheugenplaats geen nieuwe informatie geschreven worden, of de bestaande info niet uitgelezen worden. Dit heeft als gevolg dat er bij DRAM steeds minuuscule wachttijden optreden die de toegangstijd tot deze geheugens relatief hoog houdt.De meeste werkgeheugens van pc's bestaan uit DRAM-geheugen. Vooraleer je pc dus uit te zetten moet je je werk eerst opslaan op een diskette of harde schijf; zoniet ben je de ingebrachte informatie (tekst, gegevens of tekeningen) kwijt.
SRAM
Hiertegenover heeft men ondertussen ook statisch RAM ontwikkeld (SRAM) die geen refreshing nodig heeft [ cache-geheugen ] (level 1 en level 2) gebruikt.
Random of sequentieel toegankelijk
Ter volledigheid willen we hier nog toevoegen dat RAM ooit ook de afkorting geweest is van Random Acces M emory (willekeurig toegankelijk geheugen). Deze afkorting verwees expliciet naar de mogelijkheid om bij dit soort geheugens gelijk welke geheugeninhoud direct te kunnen benaderen. Dit in tegenstelling tot de veel oudere sequentiële geheugens, waarbij je steeds vanaf het eerste geheugenvakje het gehele geheugengebied moest aflopen om de inhoud van het laatste geheugenvakje op te halen. Uiteraard was dit een veel trager systeem. Je kan dit bv. vergelijken met de mogelijkheid die je bij een CD-speler hebt om meteen gelijk welk nummer te laten spelen, terwijl je met een cassettespeler de tijd verliest die je nodig hebt om naar het juiste nummer door te spoelen of terug te spoelen.Momenteel zijn alle computergeheugens Random Accessible.
Soorten DRAM-geheugens
RAM-geheugens vind je in verschillende formaten, groottes, soorten en snelheden.Men is steeds op zoek gegaan naar snellere, goedkopere en grotere vormen van RAM-geheugen. Zo zijn er de laatste 10 jaar zeker 5 grote nieuwe types DRAM-geheugen op de markt gekomen.
FP-RAM of FPM-RAM
Het Fast Page (Mode) DRAM (FP of FPM-RAM) was één van de oudste en traagste types DRAM in zijn soort. Fast Page DRAM heeft als kortste responstijd (= toegangstijd) van ongeveer 70 nano-seconden.Dit type geheugenmodules is zo goed als onvindbaar geworden in de handel. Werd veel gebruikt in 386 en 486 systemen.
EDO-RAM
Enhanced of Extended Data Out-ram was reeds een beetje sneller dan FPM-ram met een responstijd tussen de 70 en 60 nano-seconden (wat in de praktijk slechts een snelheidswinst van 2 tot 3 % opleverdeDe snelheidswinst bij EDO-ram zat hem in de mogelijkheid om de data iets sneller te laten uitlezen door de processor.
In sommige publicaties vind je ook dat EDO staat voor Extended Data Output.
Dergelijk ram-geheugen voldoet prima voor pc's die werken met een bussnelheid van 66 MHz (en lager). EDO-ram was aanvankelijk veel goedkoper dan SDRAM. Ondertussen is ook dit type ram-geheugen praktisch onvindbaar geworden in de vakhandel.
Het leuke aan het "oude" EDO-ram is dat het downwords of neerwaarts compatibel is met het nog oudere FPM-ram geheugen (dat momenteel absoluut niet meer te verkrijgen is), zodat je hiermee toch nog aan een zekere geheugenuitbreiding kan doen bij oude pc's. Voor de knutselaars onder ons: een bezoekje aan het containerpark kan misschien ook nog helpen.
SDRAM
Synchronous dram kan tot zes keer sneller dan EDO-ram gegevens uitwisselen met de processor. Tot vóór het bestaan van SDRAM werkte het dram-geheugen asynchroon t.o.v. de bussnelheid en de processorsnelheid. Door het implementeren van een speciale techniek kan met de werking van het SDram veel beter synchroniseren met de processorklok (dit wil daarom nog niet zeggen dat dit geheugen even snel zou kunnen werken als de processor!).Het SDRAM heeft een responstijd van ongeveer 10 nano-seconden. Het aantal wait-states (of wachttijden) gedurende de processor niets zinnigs kan doen, tenzij wachten op de gegevens van het ram-geheugen, worden bij dit type geheugen sterk gereduceerd (in sommige publicaties zegt men zelfs dat er geen wait-states meer zijn bij SDRAM-geheugen, maar dit klopt niet met de werkelijkheid).
Vanaf midden 1998 is men begonnen met het leveren van pc's waarbij de bussnelheid opgedreven is tot 100 MHz (ondertussen tot 133 MHZ en meer). Alleen SDRAM kan hierbij de gegevens voldoende snel aanleveren. Als je in dergelijk geval gebruik zou blijven maken van de merkelijk tragere EDO-rams of FPM-rams dan zou je de totale verwerkingssnelheid van je pc drastisch naar beneden halen terwijl je processor en de architectuur van je pc nochtans voor veel hogere prestaties geconcipieerd zijn.
Bij het ontwerp van SDRAM-modules heeft men besloten om voortaan per SDRAM-DIMM-module een kleine EEPROM-chip op de module te voorzien waarin de juiste aanstuurgegevens voor die module vermeld zijn; de zogenaamde SPD. Het BIOS kan deze gegevens dan tijdens het opstarten van de pc uitlezen en automatisch (zoals bij Plug&Play) de juiste instellingen gebruiken. Helaas zijn er fabrikanten van geheugenchips die deze chip ofwel niet installeren of er zelfs foutieve data in stoppen, waardoor manueel instellen van de gegevens via het BIOS toch weer nodig is (zie ook het artikel "RAM of rommel", van Georg Schnurer en Patrick Smits in het tijdschrift C't magazine voor computer en techniek, van november 2001, blz.60 tem 75).
Het interessante aan deze SPD-eeprom-chip is dat men softwarematig eventuele krachtiger mogelijkheden van de geheugenmodule kan doorgeven aan het moederbord. Zo kan een SDRAM-DIMM zichzelf presenteren als een module die tegen 133 MHz kan werken (of 150 of 166 MHz, interessant voor "overclockers"). Ook andere belangrijke aansturingsgegevens zoals de CAS-latency, de RAS-precharge time en de RAS tot CAS Delay worden vanuit de SPD-chip mee doorgegeven.
SDRAM modules worden nu ook vaker aangeduid als PC100-RAM of PC133-RAM, alnaargelang de hoogste bussnelheid die ze aankunnen.
RDRAM of Rambus-geheugens
Een ontwikkeling van een heel ander type dram-geheugen is het Ram-bus-geheugen. In feite gebruikt men hier een aparte (deel-)bus, alleen voor de toenadering van het RAM-geheugen (in deze supersnelle bus qua kloksnelheid, wordt voorlopig echter maar gewerkt met een bus-breedte van 8 bits, dus slechts 1 byte. Al bij al een zeer dure technologie die zijn groots aangekondigde start wat gemist heeft. De algemene malaise in de pc-industrie van 2001 en de concurrentie van DDR-SDRAM (zie verder) zorgt er ondertussen wel voor dat de prijs van dergelijke geheugenchips ook flink zakt.Ram-bus geheugens vergen een specifieke chipset en een aangepast moederbord om gebruikt te kunnen worden (je kan dus niet zomaar enkel SD-RAM modules uit je pc gooien en er RDRAM's in de plaats inrammen).
Ram-bus modules worden ook in verschillende snelheden aangeboden die overeenkomen met de bussnelheden die ze aankunnen (voorbeelden: PC600, PC700 en de nu (oktober 2001) gangbare PC800 modules.
DDR-SDRAM
De voorlaatste laatste telg in de DRAM-modules is een uitbreiding van de SD-RAM modules, met name de Double Data Rate SDRAM modules. Deze modules kunnen informatie verwerken op zowel de stijgende als de dalende flank van het synchronisatiesignaal, waardoor (theoretisch althans) hun verwerkingssnelheid meteen verdubbeld wordt. De technologie is goedkoper dan deze van Rambus en de vereisten aan de gebruikte chipset en moederbord zijn ook lager. Vandaar de grote populariteit van DDR-ramgeheugen.Wat betreft de snelheidsaanduiding van dergelijke modules bewandelt men nu plots een ander pad. In plaats van PC200 of PC266 (naar analogie met de SDRAMS van 100 en 133 MHz) gebruikt men hier de waarden PC1600 en PC2100. Deze waarden komen overeen met de maximale bandbreedte of doorvoersnelheid van 1 600, respectievelijk 2 100 MB/s.
Ramburst en pipelined-burst-modus
Een techniek die bij verschillende van de bovengenoemde DRAM- en SRAM-geheugens wordt toegepast (en ook bij DMA = Direct Memory Acces) waarbij men aaneensluitende reeksen met gegevens als één blok snel na elkaar doorstuurt, i.p.v. voor elk gegeven steeds eerst opnieuw het specifieke geheugenadres door te geven. Door een speciaal startcommando geeft men het begin-adres en het aantal aaneensluitende gegevensblokjes door, waarna in burst-mode verschillende gegevens als één blok worden doorgesturd.Een "burst" wordt ook wel eens een "spurt" genoemd.
Op deze manier volstaat het om over de adresbus slechts één adres door te geven terwijl op de databus een hele reeks gegevens na elkaar kunnen doorgegeven worden.
Bij pipelined-burst gaat men nog een stapje verder door meerdere bursts na mekaar ook nog te coördineren en te optimaliseren. Deze technieken komen zeer goed van pas bij de DMA techniek en het schrijven van en naar het level2-cache geheugen.
DDR2
De voorlopig laatste telg in de DRAM-modules is een uitbreiding van de DDR-RAM modules, met name de Double Data Rate 2-SDRAM modules. In deze modules gebruikt men de "fine ball grid array" FBGA-chips die nog kleiner en fijner geconstrueerd zijn dan hun voorgangers. Deze geheugencircuits leveren intern minder elektrische ruis en kunnen aan een lagere voedingsspanning werken (1,8 V ipv 2,5 V voor gewoon DDR).Dit heeft drie duidelijke consequenties:
- door de lagere spanning en lagere storingsgevoelligheid kan men de werkfrequentie van deze modules nog verder opdrijven;
- omdat deze modules een andere spanning nodig hebben, moet het moederbord daar dan ook speciaal op voorzien zijn, je kan dus ook geen DDR-module vervangen door een DDR2-module;
- o.a. om dergelijke ongewilde vergissingen te voorkomen hebben de DDR2-modules nu 240 aansluitpinnen en passen ze niet meer in de 184-pins-voetjes van de gewone DDR-modules.
CMOS-ram
Een bijzondere vorm van DRAM is het ram-geheugen waarin een aantal basisgegevens ten behoeve van het BIOS worden bijgehouden, zoals de datum en de tijd, de soort gebruikte harde schijf (aantal sectoren, cylinders, koppen etc.), de boot-drive-volgorde enz...Deze gegevens kunnen via de BIOS-setup-functies ingesteld en gewijzigd worden maar moeten uiteraard ook na het afsluiten van de pc, nog onthouden worden; m.a.w. het BIOS heeft naast een zekere hoeveelheid ROM-geheugen ook nood aan een zekere hoeveelheid RAM-geheugen. Precies voor dit ram-geheugen maakt men gebruik van de CMOS-technologie (Complementary Metal Oxide Semiconductor) omdat deze slechts een zeer kleine hoeveelheid elektriciteit nodig hebben om te "refreshen". De energie hiervoor wordt momenteel meestal geleverd door een plat knoopbatterijtje dat gemonteerd is op het moederbord en gemiddeld vijf tot zes jaar meegaat. Vroeger gebruikte men hiervoor een herlaadbare batterij die op het moederbord vast gesoldeerd was (en soms wel eens begon te lekken).
Wanneer je bij het opstarten van een pc vaak een boodschap krijgt in de zin van CMOS-check failure of CMOS-cheksum failure dan wijst dit vaak op een leeglopend batterijtje.
VRAM, WRAM en MDRAM
Ter volledigheid vermelden we hier ook nog het bestaan van Video ram, Windows-ram en Multibank DRAM.Video-ram is ook een dram-geheugenmodule met de bijzondere eigenschap dat ze volledig gescheiden in- en uitvoerpoorten bezitten, waardoor één computeronderdeel gegevens naar dit geheugen kon sturen, terwijl ongeveer terzelfdertijd er gegevens vanuit dit dram-geheugen naar een ander randapparaat gestuurd konden worden. Ideaal voor het werkgeheugen van een grafische kaart, die terwijl deze nog gegevens naar de monitor stuurt, reeds nieuwe gegevens van de processor kan ontvangen.
Nog een stapje verder gaat het Windows-ram geheugen, waarbij het zelfs mogelijk is om in dit ram-geheugen rechtstreeks enkele vormen van beeldtransformaties te laten doorvoeren (waardoor werk van de centrale processor of van de grafische processor overgenomen wordt, waardoor op zijn beurt de algehele verwerking van de pc hoger komt te liggen).
Deze beide dure geheugentypes zijn in moderne pc's weer vervangen door het ondertussen weer snellere en goedkopere SD-RAM of DDR-SDRAM, die we dan ook als bijkomend geheugen op de grafische kaarten zien verschijnen.
Multibank DRAM is een productie- en benaderingstechniek voor DRAM waarbij het geheugen logisch in "blokjes" van 32 KB (of een veelvoud daarvan) wordt ingedeeld en benaderd. Deze geheugenpartities kunnen dan afzonderlijk getest en aangesproken worden. Afhankelijk van de benodigde hoeveelheid ramgeheugen op een bepaald moment, wordt de nodige geheugenruimte met één of meerdere dergelijke blokken dynamisch uitgebreid. Om de gegevens uit te lezen gebruikt men een zogenaamde interleaved techniek, waarbij een bepaald geheugenblok (of geheugenbank) reeds bezig is data op te sporen terwijl de processor reeds een andere zoekopdracht geeft aan een andere geheugenbank.
Ook het MDRAM is voornamelijk als geheugen bij grafische kaarten gebruikt.
Over de eenheden van computergeheugens vind je meer onder
[ Byte, KB enz ].
Het woord resolutie heeft twee grote betekenissen. Eén ervan is "besluit" of "beslissing" (zoals je dit wellicht kent als een "resolutie van de VN-veiligheidsraad").
De tweede betekenis, die ons hier veel meer interesseert, slaat op "ontbinding". In die zin is het woord resolutie in de beeldverwerkende industrie gebruikt als een indicator van de fijnheid waarmee beelden kunnen weergegeven worden. Met andere woorden, de mate waarin een beeldverwerkend systeem het origineel beeld steeds verder kan "ontbinden" in kleinere beelddeeltjes. Met resolutie wordt dan aangegeven hoe gedetailleerd een bepaald systeem (video, tv, foto, film, printers of pc-schermen) beelden kan weergeven.
Een hoge resolutie staat dan voor hoge beeldkwaliteit, een lage resolutie daarentegen laat slechts een grove weergave van het onderwerp toe.
Soms gebruikt men ook de term "OPLOSSEND VERMOGEN" i.p.v. resolutie; dit doet men vooral bij fotografie-, film- en video-systemen.
In de fotografie- en de filmwereld drukt men de resolutie uit in het grootst mogelijk aantal lijnen dat men scherp kan weergeven per gebruikte mm van het negatief; men spreekt hier dus van lijnen per mm. Doorgaans hebben laaggevoeligere films een grotere resolutie dan hun hooggevoelige neefjes (wat één van de belangrijkste redenen uitmaakt om nu nog laaggevoelige films te gebruiken (de andere reden is het groter contrastbereik)).
In de video-wereld spreekt men van horizontale resolutie en bedoelt men daarmee het max. aantal verticale lijnen die men nog scherp kan weergeven over de volledige (horizontale) breedte van het tv-scherm. Dit drukt men gewoon uit in het aantal verticale lijnen. Een professioneel video-systeem moet normaal 450 lijnen halen. Men noemt deze norm ook de "broadcasting" norm; de norm waaraan normaal alle tv-uitzendingen zouden moeten voldoen. Als je thuis met je videorecorder reeds 350 lijnen haalt, heb je reeds een behoorlijk systeem. De huidige digitale camcorders voor de amateurmarkt (kostprijs tussen 60.000 en 120.000 BEF) halen een resolutie van ongeveer 420 lijnen).
Bij printers drukt men de fijnheid van de afdrukken uit in dots per inch, DPI. Hiermee bedoelt men het totaal aantal verscheidene inktpuntjes die de printer op één inch afzonderlijk kan afdrukken (zonder dat er één grote vlekkenboel ontstaat). Voor gewone teksten volstaat een afdrukkwaliteit van 360 dpi. Voor zeer gedetailleerde tekeningen of heel fijne tekst kan je best 600 dpi gebruiken. Wens je echte "foto-kwaliteit" dan moet je naar 1240 dpi overgaan. Dit laatste is echter slechts in 1997 voor de amateur betaalbaar geworden. Hou er rekening mee dat een gewone fotokopieermachiene het fijnste origineel toch maar met een resolutie van 360 dpi zal kunnen weergeven (fijnere nuanceringen worden vaak slechter gekopieerd dan grove verschillen in een tekening of foto).
Bij digitale fotocamera's wordt de resolutie weergegeven door het aantal horizontale en verticale lijnen te vermelden waarmee het volledige beeld wordt opgebouwd. Vaak komt dit overeen met één of andere computernorm.
De fijnheid van computerschermen en computerbeelden is ook steeds beter geworden in de loop der jaren. Heel in het begin had men de gewone monochrome tekst-modus, daarna de DOS-CGA norm welke zestien kleuren mogelijk maakte, nadien de eerste Windows-EGA, dan de VGA enz. Steeds meer kleurennuances en grotere resoluties.
MDA = Monochrome Display Adaptor, 720 x 350,
éénkleurig,
refresh = 50 Hz, geen grafische mogelijkheden, oud DOS-product
CGA = Color Graphics Adaptor, 640 x 200,
16 kleuren,
refresh = 50 Hz, vaak in DOS gebruikt
(zeer onscherp voor teksten)
HCG = Hercules Graphics Card, 720 x 350,
éénkleurig,
refresh = 50 Hz, vaak voor grafische-DOS-toepassingen gebruikt
EGA = Enhanced Graphics Adaptor, 640 x 350,
16 kleuren uit een palet van 64,
door IBM ontwikkeld en ingevoerd met de pc/at,
refresh = 60 Hz, Zowel in DOS als Windows-x.x gebruikt.
VGA = Video Graphics Array, 640 x 480,
256 kleuren uit een palet van 262.144 kleuren
refresh = 60 à 70 Hz
SVGA = Super Video Graphics Array, 800 x 600,
bijna de standaard schermmodus vanaf Windows-95
geeft meer info op één scherm
XGA = eXtended Graphics Adaptor, 1024 x 768
in 1991 ontwikkeld door IBM
voor fijn grafisch werk
SXGA = Super eXtended Graphics Adaptor, 1280 x 1024
voor echt fijn grafisch werk
UXGA = Ultra eXtended Graphics Adaptor, 1600 x 1200
voor bijzonder fijn grafisch werk (of vier SVGA vensters
met alle detaillering samen op 1 scherm)
Bij de ontwikkeling van steeds betere schermadaptors werd ook het totaal aantal kleurnuances dat men kon weergeven opgedreven, gaande van 2 (in feite één-kleurig aan/uit - of mono-chroom (zwart-wit, maar soms ook groen of amberkleurig)) tot het huidige maximum systeem van 4,29 biljoen verschillende kleurnuances (zie ook kleurdiepte).
Om al die kleurnuances en fijne beeldpuntjes correct te kunnen weergeven moet er heel wat rekenwerk verzet worden. Dit kan een serieuze belasting voor de processor betekenen. Vandaar dat men deze grafische berekeningen steeds meer overlaat aan een daartoe speciale elektronische kaart met een eigen processor en een eigen videogeheugen, vaak de grafische kaart of video kaart genoemd.
Bij de meeste moderne computersystemen kan je trouwens kiezen hoe fijn je het beeld wilt laten weergeven en met hoeveel kleurnuances. Grotere fijnheid en meer kleurnuances geven een mooier beeld maar hebben het nadeel dat de schermopbouw er merkbaar door vertraagd wordt.
De klassieke beeldbuis-monotoren (CRT-schermen) kunnen gemakkelijk de 16 miljoen kleurnuances weergeven. LCD-schermen daarentegen hebben het wat moeilijker om al die nuances weer te geven - wat voor zakelijke toepassingen meestal geen bezwaar is (zie ook LCD-, TFT- en DSTN-schermen).
[ RAM ]-geheugen.
Dit "antwoord" kan je vaak lezen op usenet (of newsgroups) waar dergelijke "problemen" al eens gesignaleerd worden - en waar ervaren gebruikers van een bepaald programma of hardware nogal eens kribbig op reageren.