Rodzaje pamięci w urządzeniach elektronicznych

Główne typy pamięci cyfrowej, ich funkcje i różne nazwy

Większość urządzeń elektronicznych, takich jak komputery i laptopy, smartfony i tablety, a także konsole do gier i odbiorniki smart TV ma dwa rodzaje pamięci: zewnętrzną i wewnętrzną. Określenia te mogą sugerować, że pamięć wewnętrzna to ta wbudowana fabrycznie, która znajduje się w środku sprzętu, a pamięć zewnętrzną można do niego podłączyć lub włożyć – na przykład w formie dodatkowego dysku czy karty pamięci.

Pierwotnie wspomniane typy pamięci rozróżniano jednak w komputerach nie tyle ze względu na położenie, ile sposób wymiany informacji z procesorem oraz przeznaczenie. Pamięć wewnętrzna, czyli inaczej operacyjna, jest bezpośrednio dostępna dla procesora i niezbędna do działania urządzenia. Składają się na nią rejestry procesora oraz jego pamięć podręczna, a przede wszystkim pamięć RAM (ang. Random Access Memory).

RAM jest pamięcią o bardzo szybkim, swobodnym dostępie i służy do przechowywania danych, które są w danej chwili wykorzystywane przez system operacyjny oraz uruchomione programy lub aplikacje. Pamięć wewnętrzna jest więc nietrwała, bo zapisane w niej informacje są usuwane, gdy nie są już potrzebne (np. po wyłączeniu smartfona albo zamknięciu konkretnej aplikacji).

Z kolei pamięć zewnętrza nie jest bezpośrednio dostępna dla procesora, działa wolniej, a dane są z niej odczytywane przy użyciu buforów w pamięci operacyjnej. Jest jednak pamięcią masową, która umożliwia przechowywanie dużych ilości danych. Zapisane w niej informacje nie są zaś kasowane po wyłączeniu sprzętu, więc jest też trwała.

Bywa także określana mianem pamięci ROM (ang. Read-Only Memory), czyli dosłownie "pamięci tylko do odczytu". Wbrew nazwie ROM umożliwia również zapisywanie danych, ale wymaga to dodatkowych czynności uruchamianych na polecenie użytkownika. Paradoksalnie, pamięć zewnętrzna często znajduje się też wewnątrz urządzenia, ale może być także dodatkowym nośnikiem, bo w obu przypadkach jest osobnym, zewnętrznym względem procesora elementem.

Rodzaje pamięci operacyjnych w sprzęcie elektronicznym

Ilość pamięci operacyjnej, to obok wydajności procesora oraz optymalizacji systemu operacyjnego główny czynnik, który wpływa na szybkość i sprawność działania urządzenia. Ogólnie, im więcej gigabajtów tym lepiej, więc topowe laptopy i smartfony mają coraz więcej RAM-u. Znaczenie ma też jednak zastosowany typ pamięci.

Wykorzystywane obecnie rodzaje pamięci operacyjnych opierają się technologii DDR (ang. Double Data Rate), czyli wykonują dwa transfery w jednym cyklu zegara, co zwiększa przepustowość pamięci. Zależy też ona jednak od częstotliwości taktowania, która jest różna w poszczególnych standardach DDR (im wyższa częstotliwość, tym lepiej).

- DDR2: od 400 do 1066 MHz;
- DDR3: od 800 do 2400 MHz;
- DDR4: od 2133 do 3600 MHz;

W smartfonach stosuje się natomiast wyłącznie pamięci LPDDR, czyli niskonapięciowe odpowiedniki tych rozwiązań (litery LP pochodzą od angielskiego Low Powered). Mają one niższą częstotliwość taktowania, ale za to zużywają mniej prądu niż pamięci DDR, więc są dostosowane do możliwości baterii telefonów. Poszczególne standardy LPDDR mają następujące parametry:

- LPDDR3: od 800 do 1067 MHz
- LPDDR4: od 1600 do 2133 MHz;
- LPDDR5: 3200 MHz;

Najważniejsze rodzaje pamięci masowej w komputerach i laptopach – dyski HDD i SDD

Pamięć masowa wykorzystywana do komputerów i laptopów to dyski montowane w środku urządzenia oraz podłączane do niego dyski zewnętrzne. Przez lata były to wyłącznie dyski HDD (ang. Hard Disc Drive, stąd polskie określenie dysk twardy), w których dane zapisywane są na wirujących magnetycznych talerzach.

W XXI wieku coraz większą popularność zyskują jednak dyski SSD (ang. Solid-State Drive). Nie działają one na nośniku magnetycznym, lecz na układach scalonych, jak pamięć RAM. Dyski SSD wykorzystują technologię Flash, podobnie jak pamięć wbudowana w smartfonach, karty pamięci czy pendrive’y. Mają znacznie większą szybkość zapisu i odczytu danych niż tradycyjne dyski twarde, a przy tym zużywają mniej energii. Dyski SSD są jednak droższe niż HDD.

Rodzaje pamięci masowej w smartfonach i tabletach

Pamięć masowa w telefonach i tabletach to pamięć Flash, która wyróżnia się krótkim czasem zapisu i kopiowania oraz dużą gęstością upakowania danych i trwałością. Ponieważ jest wbudowana w urządzenie i zintegrowana z jego podzespołami, to wbrew starszej terminologii wywodzącej się z komputerów bywa też określana mianem "pamięci wewnętrznej".

Podobnie jak w przypadku dysku komputerze, wielkość pamięci wbudowanej w telefonie określa, ile masz miejsca na pliki i aplikacje. Wydajność działania zależy jednak nie od wielkości, ale typu pamięci. W urządzeniach mobilnych stosowane były dwa rodzaje standardów pamięci masowej, czy eMMC oraz UFS.

Standardy eMMC (ang. embedded MultiMedia Card) zostały wprowadzone wcześniej i oferują mniejsze możliwości, między innymi dlatego, że procesor nie może jednocześnie odczytywać i zapisywać danych z takiej pamięci. UFS (ang. Universal Flash Storage) to nowsze rozwiązania, które eliminują ten problem i mają lepszy interfejs komunikacyjny, przez co pamięć jest wydajniejsza. Maksymalna szybkość pracy poszczególnych rodzajów pamięci masowej, zależy więc od konkretnego standardu.