Ce este un RamDrive si cum poate influenta performanta unui pc?

O unitate RAM (numita si disc RAM) este un bloc de memorie cu acces aleatoriu (stocare primara sau memorie volatila) pe care software-ul unui computer o trateaza ca si cum memoria ar fi o unitate de disc (stocare secundara). Uneori este denumita o unitate RAM virtuala sau o unitate RAM software, pentru a o distinge de o unitate RAM hardware care utilizeaza hardware separat ce contine RAM, acesta fiind un tip de unitate solid-state sustinuta de baterie.

Performanta

Performanta unei unitati RAM este, in general, cu ordine de marime mai rapida decat alte forme de suport de stocare, cum ar fi un SSD, hard disk, memory stick sau unitate optica. Acest castig de performanta se datoreaza mai multor factori, inclusiv timpul de acces, debitul maxim si tipul de sistem de fisiere.

Timpul de acces la fisiere este mult redus, deoarece o unitate RAM este in stare solida (fara piese mecanice). Un hard disk fizic sau un suport optic, cum ar fi CD-ROM, DVD si Blu-ray, trebuie sa mute o piesa mecanica in permanenta (capul de citire) in pozitie, iar unitatile de banda trebuie sa infasoare sau sa deruleze inapoi intr-o anumita pozitie de pe suportul de imprimare, inainte de a putea citi sau scrie datele. Unitatile RAM pot accesa date numai cu adresa de memorie a unui fisier dat, fara a fi necesara miscarea, alinierea sau pozitionarea.

In al doilea rand, debitul maxim al unei unitati RAM este limitat de viteza memoriei RAM, a magistralei de date si a procesorului computerului. Alte forme de suport de stocare sunt in continuare limitate de viteza magistralei de stocare, cum ar fi IDE (PATA), SATA, USB sau FireWire. Alcatuirea acestei limitari este viteza mecanicii reale a motoarelor de actionare, a capetelor sau a altor parti componente.

In al treilea rand, sistemul de fisiere utilizat, cum ar fi NTFS, HFS, UFS, ext2 etc., foloseste accesari suplimentare, citiri si scrieri pe unitate, care, desi au un volum mic, se pot adauga rapid, mai ales in caz de multe fisiere mici vs. cateva fisiere mai mari (foldere temporare de internet, cache-uri web etc.).

Deoarece stocarea este in memoria RAM, care este o memorie volatila, asta inseamna ca va fi pierduta in cazul in care se pierde energia, indiferent daca oprirea este intentionata (repornirea sau oprirea computerului) sau accidentala (intreruperea alimentarii sau blocarea sistemului). Aceasta este, in general, o slabiciune (datele trebuie sustinute de un backup periodic pe un mediu de stocare persistent pentru a evita pierderea), dar este uneori de preferat: de exemplu, atunci cand se lucreaza cu o copie decriptata a unui fisier criptat.

In multe cazuri, datele stocate pe unitatea RAM sunt create din date stocate permanent in alta parte, pentru un acces mai rapid si sunt recreate pe unitatea RAM atunci cand sistemul reporneste.

In afara de riscul pierderii de date, limitarea majora a unitatilor RAM este capacitatea lor limitata, care este constransa de cantitatea de memorie RAM din sistem. Stocarea persistenta cu capacitate multi-terabyte a devenit un lucru comun incepand cu 2012, in timp ce memoria RAM este inca masurata in gigaocteti.

Unitatile RAM folosesc memoria RAM normala in memoria principala, ca si cum ar fi o partitie pe un hard disk, mai degraba decat accesarea efectiva a magistralei de date utilizate in mod normal pentru stocarea secundara. Desi unitatile RAM pot fi adesea acceptate direct din sistemul de operare prin intermediul unor mecanisme speciale din nucleul sistemului de operare, este posibil sa creati si sa gestionati o unitate RAM cu ajutorul unei aplicatii. De obicei, nu este necesara o copie de rezerva a bateriei din cauza naturii temporare a informatiilor stocate in unitatea RAM, dar o sursa de alimentare de backup, poate mentine intregul sistem in functiune in timpul unei intreruperi a curentului, daca este necesar.

Unele unitati RAM folosesc un sistem de fisiere comprimat, cum ar fi cramfs, pentru a permite accesul la date comprimate din mers, fara a le decomprima mai intai. Acest lucru este convenabil deoarece unitatile RAM sunt adesea mici datorita pretului mai mare per octet, prin comparatie cu stocarea conventionala pe hard disk.

Specificul sistemului de operare

Prima unitate RAM software pentru microcomputere a fost inventata si scrisa de Jerry Karlin in Marea Britanie, in 1979. Software-ul, cunoscut sub numele de Silicon Disk System, a fost dezvoltat in continuare intr-un produs comercial si comercializat de JK Systems Research, care a devenit Microcosm Research Ltd, cand companiei i s-a alaturat Peter Cheesewright de la Microcosm Ltd. Ideea a fost de a permite microcomputerelor timpurii sa utilizeze mai mult RAM decat ar putea adresa un CPU in mod direct.

Multe sisteme Unix si Unix-like ofera o anumita forma de functionalitate a unitatii RAM, cum ar fi / dev / ram pe Linux sau “md” pe FreeBSD. Unitatile RAM sunt utile in special in aplicatii performante si cu resurse reduse pentru care uneori sunt configurate sisteme de operare asemanatoare Unix. Exista, de asemenea, cateva distributii Linux „ultra-usoare” specializate, care sunt concepute pentru a porni de pe suporturi amovibile si stocate intr-un disc ram pentru intreaga sesiune.

Unitati RAM dedicate pentru hardware

Au existat unitati RAM care utilizeaza memorie DRAM dedicata exclusiv functionarii ca un dispozitiv de stocare cu latenta extrem de scazuta. Aceasta memorie este izolata de procesor si nu este accesibila in mod similar cu memoria normala de sistem.

Un exemplu timpuriu de unitate RAM hardware a fost introdus de Assimilation Process Inc. in 1986 pentru Macintosh. Numit „Excalibur”, era o unitate RAM externa de 2 MB si comercializata cu preturi cuprinse intre 599 si 699 USD. Cu o capacitate RAM extinsa in trepte de 1 MB, bateria sa interna era eficienta intre 6 si 8 ore si, in mod neobisnuit pentru acel timp, era conectata prin portul de discheta Macintosh.

In 2002, Cenatek a produs Rocket Drive, cu un maxim de 4 GB, care avea patru sloturi DIMM pentru memoria PC133, cu pana la maximum patru gigaocteti de stocare. La acea vreme, computerele desktop obisnuite foloseau 64 pana la 128 megabytes de memorie PC100 sau PC133. Modulele PC133 de un gigabyte (cea mai mare capacitate disponibila la acea vreme) costa aproximativ 1.300 USD (echivalentul a 1.848 USD in 2019). O unitate Rocket complet echipata, cu patru GB de stocare, ar fi costat 5.600 USD (echivalent cu 7.960 USD in 2019).

In 2005, Gigabyte Technology a produs i-RAM, de maxim 4 GB, care functiona esential identic cu Rocket Drive, cu exceptia actualizarii pentru a utiliza noua tehnologie de memorie DDR, desi limitata la o capacitate maxima de 4 GB.

Pentru ambele dispozitive, memoria RAM dinamica necesita alimentare continua pentru a retine datele; cand se pierde puterea, datele se estompeaza. Pentru unitatea Rocket, exista un conector pentru o sursa de alimentare externa separata de computer si optiunea pentru o baterie externa de a retine datele in timpul unei intreruperi de curent. I-RAM a inclus o baterie mica direct pe placa de expansiune, pentru 10-16 ore de protectie.

Ambele dispozitive au folosit interfata SATA 1.0 pentru a transfera date de pe unitatea RAM dedicata catre sistem. Interfata SATA reprezenta un blocaj lent, ce limita in multe cazuri performanta maxima a ambelor unitati RAM, dar aceste unitati au oferit in continuare o latenta de acces la date extrem de scazuta si viteze de transfer sustinute ridicate, in comparatie cu unitatile de disc mecanice.

In 2006, Gigabyte Technology a produs GC-RAMDISK, de maxim 8 GB, care a fost a doua generatie de productie pentru i-RAM. Avea o capacitate maxima de 8 GB, de doua ori mai mare decat cea a i-RAM. A folosit portul SATA-II, din nou de doua ori mai rapid decat cel al i-RAM, care folosea SATA-I.

In 2007, ACard Technology a produs discul ANS-9010 Serial ATA RAM, de maxim 64 GB. Acesta avea opt sloturi DDR2 DIMM si suport pentru pana la 8 GB de memorie per slot. ANS-9010 detinea de asemenea, o pereche de porturi Serial ATA, permitandu-i sa functioneze ca o singura unitate sau intr-o pereche de unitati care puteau fi usor impartite intr-o matrice RAID 0, chiar mai rapida decat ramdrive-ul original.

In 2009, Acard Technology a produs ACARD ANS-9010BA 5.25 Dynamic SSD SATA-II RAM Disk, de maxim 64 GB. Acesta folosea un singur port SATA-II.

Ambele variante erau echipate cu o interfata a cardului CompactFlash situata in panoul frontal, permitand copierea datelor nevolatile stocate pe unitatea RAM pe cardul CompactFlash in caz de intrerupere a alimentarii. Doua butoane amplasate de pe panoul frontal permiteau utilizatorului sa faca backup / restaurare manuala a datelor de pe unitatea RAM. Cardul CompactFlash in sine nu este accesibil utilizatorului prin mijloace normale, deoarece cardul CF este destinat exclusiv copierii si restaurarii RAM. Capacitatea cardului CF trebuie sa indeplineasca / sa depaseasca capacitatea totala a modulului RAM pentru a functiona eficient ca o copie de siguranta fiabila.

In 2009, DDRdrive, LLC a produs DDRDrive X1, care pretindea a fi cea mai rapida unitate solid state din lume. Unitatea era compusa dintr-o unitate RAM de 4 GB DDR dedicata pentru utilizare obisnuita, care putea face backup de pe o unitate SAND NAND de 4 GB. Daca exista o pierdere de energie, datele pot fi salvate pe un SSD intern de 4 GB in 60 de secunde, utilizand o copie de rezerva a bateriei. Ulterior, datele pot fi recuperate in memoria RAM, odata ce alimentarea este restabilita. O pierdere de putere/energie  declanseaza DDRdrive X1 pentru a face copii de rezerva ale datelor volatile in stocarea non-volatila.