Hävimälu

Hävimälu (ingl volatile memory) ehk haihtuv mälu on arvuti mälutüüp, mida kasutatakse andmete ajutiseks säilitamiseks. Mälus olevad andmed säilivad seni kuni on seadmel olemas toitepinge.

Pooljuhtmälu tüüpidest on hävimälud kõik muutmälud ehk operatiivmälud ehk RAM-id. Muutmälu jaguneb omakorda veel kaheks: staatiline muutmälu ehk SRAM ja dünaamiline muutmälu ehk DRAM.

Hävimälu on arvutites vajalik kuna see annab arvutile ajutist mälu, mis on vajalik programmide jooksutamisel ja ülesannete täitmisel. See annab kiire ja tõhusa ligipääsu andmetele, mis on arvutisüsteemide tõrgeteta toimimiseks ülioluline.

Mälutüübid

SRAM (Static Random Access Memory)

pilt staatilisest muutmälust ehk SRAM

SRAM ehk staatiline muutmälu on juhuslikus järjekorras salvestatav või loetav mäluseade, milles sisalduvad andmed ei vaja nende säilitamiseks perioodilist uuendamist, kuid see vajab toitepinget, et andmeid säilitada. Peamiselt kasutatakse protsessorite vahemäludes kuid esineb ka muude seadmete puhvermäludes.

Omadused

• SRAM on kiirem kui DRAM kuna SRAM-il on madalam juurdepääsuaeg.
• Mitu korda kallim kui DRAM.
• SRAM-idel on väiksem voolutarve, sest ooteolekus on sellel voolutarve nullilähedane. Põhiliselt oleneb SRAM-i voolutarve selle poole pöördumise sagedusest. Sagedasel kasutamisel tõuseb voolutarve ning võib isegi olla peaaegu sama suur kui DRAM-il.
• SRAM-il rohkem transistoreid kui DRAM-il ning seetõttu on ka SRAM-id suuremad. Kahjuks see ei tähenda, et SRAM-id on mahult suuremad kui DRAM-id.
• Kasutatakse kui 1. või 2. taseme vahemälu.
• Tsükliaeg on DRAM-iga võrreldes palju lühem, kuna SRAM ei nõua juurdepääsude vahele pasue.
• Kasutatakse põhiliselt ainult vahemäluna.
• Mälu suurus jääb 1MB kuni 16MB vahele.
• SRAM pakub madalat pakenditihedust.
• SRAM kasutab transistore ja riive.
• SRAM on kiibimälu kujul.
• SRAM-i kasutatakse laialdaselt protsessoris või see paikneb teie arvuti põhimälu ja protsessori vahel.
• Seda tüüpi RAM töötab voolu suuna muutmise põhimõttel lülitite kaudu.

Puudused

• SRAM on hävimälu, kui toide kaob kaovad ka kõik andmed.
• Madal salvestusmaht.
• SRAM-il on keerukam disain ja seetõttu ka kallim.
• SRAM-id on väiksema mälu tihedusega.

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

DRAM DDR2

DRAM ehk dünaamiline muutmälu on juhuslikus järjekorras salvestatav või loetav mäluseade, mis vajab töötamiseks värskendamist toitepingega mõne millisekundi tagant. Esimese põlvkonna DRAM koosnes 3T(kolme transistoriga) elementidest. Alates tesiest põlvkonnast koosnevad suure tihedusega 1T1C(ühe transistori ja formeeritud kondensaatoriga) mäluelementidest. Arvuti muutmälu tehakse enamast DRAM tüüpi mälukiipidest just dünaamilise muutmälu suure salvestus- ja lugemiskiiruse tõttu. Dünaamiline muutmaälu jaguneb veel omakorda sünkroonseks dünaamiliseks muutmäluks (SDRAM) ja topeltkiiruseliseks dünaamiliseks müütmäluks (DDR SDRAM).

Omadused

• DRAM-id on kuluefektiivsed.
• DRAM-idel on lühike andmete kasutusiga.
• Nõuab iga mõne millisekundi tagant värskendamist.
• Suurem energiatarve kui SRAM-il.
• Võrreldes SRAM-iga on DRAM aeglasem.
• DRAM-idel on suurem mälumaht ja sellepärast kasutatakse neid tihti arvutites põhimäluna.
• Mälumooduli disain on lihtsam ja seetõttu ka odavam kui SRAM.
• Mälu suurus jääb 1GB ja 16GB vahele.
• DRAM pakub suurt pakenditihedust.
• DRAM kasutab kondensaatoreid ja väga vähe transistoreid.
• DRAM-il on kiibivälise mälu omadused.
• DRAM paigaldatakse emaplaadile.
• Seda tüüpi RAM töötab laenguid hoides.

Puudused

• DRAM on hävimälu, kui toide kaob kaovad ka kõik andmed.

• Aeglasem kui SRAM kuna andmetele ja teabele juurdepääsemiseks kulub rohkem aega.
• Suurem energiatarve kui SRAM-il.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Sünkroonne dünaamiline muutmälu on juhuslikus järjekorras salvestatav või loetav mäluseade, milles sisalduvad andmeid perioodiliselt sünkroonselt kõrge sagedusega uuendatakse. SDRAM on kiirusega kuni 133 MHz ning see toodi välja aastal 1993.

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)

DDR SDRAM esimesed neli põlvkonda

Tegemist on sünkroonse dünaamilise muutmälu edasiarendusega, nimelt töökiirus kahekordistati ja andmeid edastatakse nii taktisignaali tõusul kui ka langemisel. Esimesed mälukiibid ja neist koosnevaid mälumooduleid sisaldavad emaplaadid jõudsid turule 1999.a ja Euroopas lõppkasutajani 2002.a alguses. Nüüdseks on valminud viis põlvkonda, iga põlvkond varasemast kiirem.

DDR SDRAM põlvkonnad

Nimi	Standard	Avaldamine
DDR	DDR-200/266/333/400	2000-2005
DDR2	DDR2-400/533/800/1066	2003-2010
DDR3	DDR3-800/1066/1333/1600/1866/2133	2008-2015
DDR4	DDR4-1600/1866/2133/2400/2666/2933/3200	2014-2020
DDR5	DDR5-3200/3600/4000/4800/5000/5120/5333/5600/6400/7200	2021-2025

Ajalugu

Esimese muutmälu tüübi tegemisel, aastal 1947, kasutati elektronkiiretoru.

Teine muutmälu, mida varem kasutati oli ferriitmälu - andmed salvestati tuumasid magnetiseerides ja vastupidi. See tehti samuti aastal 1947 ja seda kasutati peamise muutmäluna, kuni tuli välja pooljuhtmälu.

Põhiline tänapäeval tuntud pooljuhtmälu kiip, milleks on DRAM, loodi 1968. aastal Robert Dennardi poolt. Selles mälutüübis kasutatakse transistore, et säilitada andmeid.

Esimene DRAM-kiip loodi 1970.aastal mahtuvusega 1 kbit. Kiibi loojateks oli Intel ning kiibi nimeks sai Intel 1103. See koosnes kolmest transistorist ning ühest kondensaatorist.

Vaata ka

• Muutmälu