Unitate RAM - RAM drive
O unitate RAM (numită și disc RAM ) este un bloc de memorie cu acces aleatoriu ( stocare primară sau memorie volatilă ) pe care software-ul unui computer o tratează ca și cum memoria ar fi o unitate de disc ( stocare secundară ). Uneori este denumită o unitate RAM virtuală sau o unitate RAM software pentru a o distinge de o unitate RAM hardware care folosește hardware separat care conține RAM, care este un tip de unitate solid-state susținută de baterie .
Performanţă
Performanța unei unități RAM este, în general, ordine de mărime mai rapide decât alte forme de stocare digitală, cum ar fi SSD , bandă , optică , hard disk și unități floppy . Acest câștig de performanță se datorează mai multor factori, inclusiv timpul de acces, debitul maxim și caracteristicile sistemului de fișiere .
Timpul de acces la fișiere este mult redus, deoarece o unitate RAM este în stare solidă (fără piese în mișcare). Un hard disk fizic, optic (de ex., CD-ROM , DVD și Blu-ray ) sau alte suporturi (de ex. , Cu bule magnetice , stocare acustică , bandă magnetică ) trebuie să mute informațiile într-o anumită poziție înainte de citire sau scriere. Unitățile RAM pot accesa date numai cu adresa, eliminând această latență .
În al doilea rând, debitul maxim al unei unități RAM este limitat de viteza memoriei RAM, a magistralei de date și a procesorului computerului. Alte forme de suport de stocare sunt în continuare limitate de viteza magistralei de stocare, cum ar fi IDE (PATA), SATA , USB sau FireWire . Alcătuirea acestei limitări este viteza mecanicii actuale a motoarelor, capetelor sau ochilor.
În al treilea rând, sistemul de fișiere utilizat, cum ar fi NTFS , HFS , UFS , ext2 etc., folosește accesuri suplimentare, citește și scrie pe unitate, care, deși este mic, se poate adăuga rapid, mai ales în caz de multe fișiere mici vs. . câteva fișiere mai mari (foldere temporare de internet, cache-uri web etc.).
Deoarece stocarea este în memorie RAM, este o memorie volatilă , ceea ce înseamnă că va fi pierdută în caz de pierdere de energie, indiferent dacă este intenționată (repornirea sau oprirea computerului) sau accidentală (întreruperea alimentării sau blocarea sistemului). Aceasta este, în general, o slăbiciune (datele trebuie backupate periodic pe un mediu de stocare persistent pentru a evita pierderea), dar este uneori de dorit: de exemplu, atunci când se lucrează cu o copie decriptată a unui fișier criptat sau se utilizează memoria RAM unitate pentru a stoca fișierele temporare ale sistemului .
În multe cazuri, datele stocate pe unitatea RAM sunt create din date stocate permanent în altă parte, pentru un acces mai rapid și sunt recreate pe unitatea RAM când sistemul repornește.
În afară de riscul pierderii de date, limitarea majoră a unităților RAM este capacitatea, care este constrânsă de cantitatea de RAM instalată. Stocarea SSD multi-terabyte a devenit obișnuită, dar memoria RAM este încă măsurată în gigaocteți.
Unitățile RAM folosesc memoria de sistem normală ca și cum ar fi o partiție pe un hard disk fizic, mai degrabă decât accesarea magistralei de date utilizate în mod normal pentru stocarea secundară. Deși unitățile RAM pot fi adesea acceptate direct în sistemul de operare prin mecanisme speciale din kernel-ul O / S , în general este mai simplu să accesați o unitate RAM printr-un driver de dispozitiv virtual . Acest lucru face ca natura non-disc a unităților RAM să fie invizibilă atât pentru O / S, cât și pentru aplicații.
De obicei, nu este necesară o copie de rezervă a bateriei din cauza naturii temporare a informațiilor stocate în unitatea RAM, dar o sursă de alimentare neîntreruptibilă poate menține sistemul în funcțiune în timpul unei scurte întreruperi de curent.
Unele unități RAM folosesc un sistem de fișiere comprimat, cum ar fi cramfs, pentru a permite accesul la date comprimate din mers, fără a le decomprima mai întâi. Acest lucru este convenabil deoarece unitățile RAM sunt adesea mici din cauza prețului mai mare pe octet decât stocarea convențională pe hard disk.
Istoricul și specificul sistemului de operare
Prima unitate software RAM pentru microcomputere a fost inventată și scrisă de Jerry Karlin în Marea Britanie în 1979/80. Software - ul, cunoscut sub numele de disc sistem de siliciu a fost dezvoltat în continuare într - un produs comercial și comercializat de JK Systems Research , care a devenit Microcosmos Research Ltd , când compania a fost alăturat de Peter Cheesewright de microcosmos Ltd . Ideea a fost de a permite microcomputerelor timpurii să utilizeze mai multă memorie RAM decât ar putea aborda în mod direct CPU. Efectuarea comportării memoriei RAM la bancă ca o unitate de disc a fost mult mai rapidă decât unitățile de disc - mai ales în acele zile înainte ca hard disk-urile să fie ușor disponibile pe astfel de mașini.
Silicon Disk a fost lansat în 1980, inițial pentru sistemul de operare CP / M și ulterior pentru MS-DOS . Datorită limitării adresei de memorie pe computerele Atari 8-bit , seria Apple II și Commodore , o unitate RAM a fost, de asemenea, o aplicație populară pe sistemele Atari 130XE , Commodore 64 și Commodore 128 cu unități de expansiune RAM și pe computerele din seria Apple II cu mai mult de 64kB RAM. Computerul Apple a acceptat o unitate RAM software nativă în ProDOS : pe sistemele cu 128 KB sau mai mult de RAM, ProDOS ar aloca automat o unitate RAM numită / RAM .
IBM a adăugat o unitate RAM numită VDISK.SYS la PC DOS (versiunea 3.0) în august 1984, care a fost prima componentă DOS care a folosit memorie extinsă . VDISK.SYS nu a fost disponibil în Microsoft „s MS-DOS , deoarece, spre deosebire de majoritatea componentelor de versiuni timpurii ale PC - DOS, a fost scris de IBM. Microsoft a inclus programul similar RAMDRIVE.SYS în MS-DOS 3.2 (lansat în 1986), care ar putea folosi și memoria extinsă . Acesta a fost întrerupt în Windows 7. DR-DOS și familia de sisteme de operare multi-utilizator DR au venit, de asemenea, cu un disc RAM numit VDISK.SYS. În DOS multi-utilizator , discul RAM implicit este scrisoarea M: (pentru unitatea de memorie). AmigaOS are o unitate RAM încorporată de la lansarea versiunii 1.1 în 1985 și o are încă în AmigaOS 4.1 (2010). Computerul Apple a adăugat funcționalitatea Apple Macintosh cu panoul de control al memoriei System 7 în 1991 și a păstrat caracteristica pe tot parcursul vieții Mac OS 9 . Utilizatorii de Mac OS X pot utiliza hdid , newfs (sau newfs hfs ) și pot monta utilități pentru a crea, formata și monta o unitate RAM.
O inovație a unității RAM introdusă în 1986, dar disponibilă în general în 1987 de Perry Kivolowitz pentru AmigaOS a fost capacitatea unității RAM de a supraviețui majorității blocărilor și repornirilor. Numit ASDG Recuperable Ram Disk, dispozitivul a supraviețuit repornirii prin alocarea dinamică a memoriei în ordinea inversă a alocării implicite a memoriei (o caracteristică acceptată de sistemul de operare subiacent) pentru a reduce fragmentarea memoriei. Un „superbloc” a fost scris cu o semnătură unică care putea fi localizată în memorie la repornire. Superblocul și toate celelalte „blocuri” ale discului RRD au menținut sume de verificare pentru a permite invalidarea discului dacă a fost detectată o corupție. La început, ASDG RRD a fost blocat pe plăcile de memorie ASDG și folosit ca funcție de vânzare. Mai târziu, ASDG RRD a fost pus la dispoziție sub formă de shareware cu o donație sugerată de 10 dolari. Versiunea shareware a apărut pe Fred Fish Disks 58 și 241. AmigaOS în sine ar câștiga un disc Ram recuperabil (numit „RAD”) în versiunea 1.3.
Multe sisteme Unix și similare Unix oferă o anumită formă de funcționalitate a unității RAM, cum ar fi / dev / ram pe Linux sau md (4) pe FreeBSD . Unitățile RAM sunt utile în special în aplicații performante și cu resurse reduse pentru care uneori sunt configurate sisteme de operare asemănătoare Unix. Există, de asemenea, câteva distribuții Linux „ultra-ușoare” specializate, care sunt concepute pentru a porni de pe suporturi amovibile și stocate într-un disc ram pentru întreaga sesiune.
Unități RAM dedicate hardware
Au existat unități RAM care utilizează memorie DRAM dedicată exclusiv funcționării ca un dispozitiv de stocare cu latență extrem de scăzută. Această memorie este izolată de procesor și nu este accesibilă în mod similar cu memoria normală de sistem.
Un exemplu timpuriu de unitate RAM hardware a fost introdus de Assimilation Process, Inc. în 1986 pentru Macintosh. Numit „Excalibur”, era o unitate externă de 2 MB RAM și comercializată cu prețuri cuprinse între 599 USD și 699 USD SUA. Cu o capacitate RAM extinsă în trepte de 1 MB, bateria sa internă a fost eficientă între 6 și 8 ore și, neobișnuit pentru timp, a fost conectată prin portul de dischetă Macintosh.
În 2002, Cenatek a produs Rocket Drive , maxim 4 GB, care avea patru sloturi DIMM pentru memoria PC133, cu până la maximum patru gigaocteți de stocare. La acea vreme, computerele desktop obișnuite foloseau 64 până la 128 megabytes de memorie PC100 sau PC133. Modulele PC133 de un gigabyte (cel mai mare disponibil la acea vreme) costă aproximativ 1.300 USD (echivalentul a 1.871 USD în 2020). O unitate Rocket complet echipată, cu patru GB de stocare, ar fi costat 5.600 USD (echivalentul a 8.058 USD în 2020).
În 2005, Gigabyte Technology a produs i-RAM , maxim 4 GB, care funcționa în esență identic cu Rocket Drive, cu excepția actualizării pentru a utiliza noua tehnologie de memorie DDR, deși limitată la o capacitate maximă de 4 GB.
Pentru ambele dispozitive, memoria RAM dinamică necesită alimentare continuă pentru a reține datele; când se pierde puterea, datele se estompează. Pentru Rocket Drive, exista un conector pentru o sursă de alimentare externă separată de computer și opțiunea pentru o baterie externă de a reține datele în timpul unei întreruperi de alimentare. I-RAM a inclus o baterie mică direct pe placa de expansiune, pentru 10-16 ore de protecție.
Ambele dispozitive au folosit interfața SATA 1.0 pentru a transfera date de pe unitatea RAM dedicată către sistem. Interfața SATA a reprezentat un blocaj lent care a limitat performanța maximă a ambelor unități RAM, dar aceste unități au oferit în continuare o latență de acces la date extrem de scăzută și viteze de transfer susținute ridicate, comparativ cu unitățile de disc mecanice.
În 2006, Gigabyte Technology a produs GC-RAMDISK , maxim 8 GB, care a fost a doua generație de creație pentru i-RAM. Are o capacitate maximă de 8 GB, de două ori mai mare decât cea a i-RAM. A folosit portul SATA-II, din nou de două ori mai mare decât cel al i-RAM. Unul dintre cele mai bune puncte de vânzare este că poate fi folosit ca dispozitiv de boot.
În 2007, ACard Technology a produs discul ANS-9010 Serial ATA RAM, maxim 64 GB. Citat din raportul tehnic: ANS-9010 ", care are opt sloturi DDR2 DIMM și suport pentru până la 8 GB de memorie pe slot. ANS-9010 are, de asemenea, o pereche de porturi Serial ATA, permițându-i să funcționeze ca o singură unitate sau mascați ca o pereche de unități care pot fi ușor împărțite într-o matrice RAID 0 chiar mai rapidă. "
În 2009, Acard Technology a produs ACARD ANS-9010BA 5.25 Dynamic SSD SATA-II RAM Disk, maxim 64 GB. Folosește un singur port SATA-II.
Ambele variante sunt echipate cu o interfață a cardului CompactFlash situată în panoul frontal, permițând copierea datelor nevolatile stocate pe unitatea RAM pe cardul CompactFlash în caz de întrerupere a alimentării și baterie de rezervă redusă. Două butoane amplasate pe panoul frontal permit utilizatorului să facă backup / restaurare manuală a datelor de pe unitatea RAM. Cardul CompactFlash în sine nu este accesibil utilizatorului prin mijloace normale, deoarece cardul CF este destinat exclusiv copierii și restaurării RAM. Rețineți că capacitatea cardului CF trebuie să îndeplinească / să depășească capacitatea totală a modulului RAM pentru a funcționa eficient ca o copie de siguranță fiabilă.
În 2009, DDRdrive, LLC a produs DDRDrive X1, care se pretinde a fi cea mai rapidă unitate solid state din lume. Unitatea este o unitate RAM dedicată de 4 GB DDR dedicată pentru utilizare obișnuită, care poate face backup și poate reveni de pe o unitate SAND NAND de 4 GB. Intenția de piață este pentru păstrarea și înregistrarea fișierelor jurnal . Dacă există o pierdere de energie, datele pot fi salvate pe un SSD intern de 4 GB în 60 de secunde, utilizând o copie de rezervă a bateriei. Ulterior, datele pot fi recuperate înapoi în RAM, odată ce alimentarea este restabilită. O pierdere de putere a gazdei declanșează DDRdrive X1 pentru a face copii de rezervă ale datelor volatile în stocarea non-volatilă la bord.
Vezi si
- Cache (informatică) , o zonă pentru stocarea copiilor tranzitorii ale datelor scrise sau citite în mod repetat de pe un dispozitiv mai lent
- Lista software-ului pentru unitatea RAM
