رم (RAM) و انواع آن

رم چیست؟

 

رم (Random Access Memory) یک نوع حافظه موقت است که وظیفه آن نگهداری داده هایی است که سیستم عامل و نرم افزارها از آنها استفاده می کنند. این داده ها معمولا یکبار از هارد دیسک به رم فرستاده میشوند تا به راحتی و با سرعتی بسیار بالاتر از هارد دیسک در اختیار پردازنده قرار بگیرند.در واقع حافظه رم واسطی بین هارد درایو و پردازنده است.

همچنین حافظه رم از 2 قسمت خانه های اصلی حافظه و بافر ورودی یا خروجی تشکیل شده است. زمانی که داده ای می خواهد از بخشی به بخشی دیگر انتقال یابد، ابتدا وارد حافظه بافر می شود. در واقع نوعی حافظه ی موقتی و واسط بین مبدا و مقصد است.

 

علت نامگذاری آن به صورت Random Access

 

در حافظه رم بر خلاف بسیاری از حافظه های دیگر، اطلاعات بدون ترتیبی خاص و به صورت تصادفی وارد خانه های حافظه می شوند. بدین ترتیب، در هر لحظه می توان به صورت مستقیم به خانه های حافظه رم دسترسی داشت.

 

انواع RAM

 

از نظر نحوه قرارگیری اطلاعات، رم ها به  3 دسته dynamic، static وphase-change تقسیم میشوند که به ترتیب به آنها میپردازیم.

 

DRAM

 

حافظه dynamic نوعی حافظه فرار (Volatile Memory)  است، یعنی با قطع برق اطلاعات موجود در آن از بین میروند.در این نوع حافظه، از یک خازن و یک ترانزیستور برای نگهداری هر بیت استفاده میشود. نحوه ذخیره سازی هر بیت بدین صورت است که در حالت شارژ خازن، 1 ذخیره شده است و در زمان دشارژ آن، بیت مورد نظر 0 است. هر ترانزیستور همانند سوییچ عمل می کند و به مدار ها اجازه می دهد تا اطلاعات موجود در خازن متناظر با آن ترانزیستور را دریافت کنند یا آن را تغییر دهند.با توجه به اینکه خازن ها به ترانزیستور متصل هستند، به مرور زمان ممکن است شارژ آنها تخلیه شود و تخلیه شارژ خازن به معنی از دست رفتن اطلاعات است. بدین ترتیب در این نوع رم ها، واحد کنترلی وجود دارد که دائما مانع از تخلیه شارژ خازن ها شود و به اصطلاح رفرش کند. در آینده به این واحد نیز خواهیم پرداخت. لازم به ذکر است همه ی رم های موجود در کامپیوتر های خانگی و لپ تاپ ها از این نوع هستند.

 

SRAM

 

همانند SRAM، DRAM نیز نوعی حافظه فرار است. این نوع حافظه از 4 یا 6 ترانزیستور برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می کند. به همین دلیل، این نوع حافظه گرانتر و بزرگتر از نمونه dynamic  است. همچنین عمل رفرش در SRAM  انجام نمی شود. به همین دلیل سرعت آن از حافظه های DRAM بیشتر است. تعداد دیگری ترانزیستور نیز در این نوع حافظه وجود دارد که دسترسی خواندن و نوشتن به سلول های موجود در برای ذخیره سازی داده را کنترل می کنند. معمولا از این حافظه ها در ساخت cache استفاده میشود.

 

PRAM

 

این نوع حافظه نسبت به 2 نوع دیگر قدمت بسیار کمتری دارد و بر خلاف DRAM  و SRAM  غیر فرار است. PRAM از خاصیت ماده ای به نام گلس کالکوژنی (Chalcogenide Glass) بهره می برد. گلس کالکوژنی نوعی گلس است که از یک یا تعداد بیشتری از کالکوژن ها (عناصر گروه 16 جدول تناوبی) به جز اکسیژن ساخته شده است. ساختمان این گلس ها در مقیاس میکروسکوپی میتواند به سرعت بین حالت بلوری شکل و حالت بی نظم تغییر کند. در حالت بی نظم، این ماده دارای مقاومت بسیار بالایی است و در حالت بلوری شکل، از مقاومت آن کاسته می شود. این ویژگی در واقع می تواند باعث سوییچ مدار ها از روشن (در حالت منظم) به خاموش (در حالت بی نظم) شود. با توجه به ساختار آن ها، مزیت آن نسبت به حافظه های DRAM  و SRAM  این است که  در این نوع حافظه می توان اطلاعات جدید را بدون پاک کردن اطلاعات قبلی در آن ذخیره یا overwrite کرد. همچنین سرعت انتقال داده در PRAM  از 2 نوع دیگر بیشتر است.

 

مشخصات و ویژگی های رم

 

همانطور که می دانید، تنوع در بازار فروش رم بسیار است و معمولا چون افراد اطلاعات زیادی درباره رم ندارند به توصیه های فروشنده توجه و به آنها برای خرید بسنده می کنند. در این قسمت ویژگی های مهم رم را بررسی می کنیم.

 

ظرفیت یا مقدار حافظه

 

یکی از مشخصه های رم، ظرفیت آن است که بیانگر مقدار داده ایست که می تواند در خود ذخیره کند.

 

فرکانس یا سرعت

 

به طور کلی فرکانس در قطعات کامپیوتری بیانگر سرعت پردازش اطلاعات در آنهاست. فرکانس با واحد هرتز بیان می شود و یکی از مهمترین مشخصه های یک رم است.

 

تایمینگ یا زمان پاسخ دهی

 

به طور کلی تایمینگ رم بیانگر مقدار تاخیر زمانی در جستجوی داده های داخل رم است. تایمینگ رم را معمولا با ارقامی پشت سر هم مانند 31-12-12-10 نشان می دهند که هر کدام بیانگر مقدار تاخیر در بخشی از جستجوی درونی رم است و اگر این اعداد روی ماژول رم موجود نباشند، عبارت CL وجود دارد که جلوی آن عددی نوشته شده است. این عدد معادل عدد اول در دنباله ارقام ذکر شده می باشد و CAS نام دارد. CAS (مخفف عبارت Column Address Strobe) مهمترین عدد در دنباله ارقام مذکور است و بیانگر تعداد کلاک پالس هایی است که طول می کشد تا رم به ستون داده دسترسی پیدا کند. هر چه مقدار آن کمتر باشد، بهتر است.

 

تکنولوژی DDR

 

اگر نگاهی به تاریخچه توسعه رم ها بیندازیم، مشاهده می کنیم که در ابتدا رم ها از تکنولوژی SDR مخفف Single Data Rate بهره مند بودند. یعنی در هر کلاک پالس 1 بیت داده به رم انتقال داده می شود. با گذشت زمان، تکنولوژی DDR مخفف Double Data Rate  جایگزین SDR شد. این تکنولوژی باعث انتقال 2 بیت داده به رم می شود. پس از آن نیز تغییراتی در تکنولوژی DDR ایجاد شد و نسل های بعدی این تکنولوژی یعنی DDR2 و DDR3 به وجود آمدند.

 

تفاوت رم های نسل های مختلف تکنولوژی DDR چیست؟

 

تفاوت اصلی این رم ها در سرعت انتقال داده بین حافظه اصلی رم و بافر آن است. در رم های با تکنولوژی DDR، در هر کلاک پالس 2 بیت داده بین خانه های اصلی حافظه و بافر انتقال می یابد. در رم های DDR2 این مقدار 4 بیت است و در رم های DDR3 این مقدار 6 بیت می باشد.

تفاوت دیگر این رم ها در مقدار ولتاژ مصرفی آنهاست. مقدار ولتاژ مصرفی در رم های DDR برابر 2.5 ولت، در رم های DDR2 برابر 1.8 ولت، در رم های DDR3 برابر 1.5 ولت و در رم های DDR4 برابر 1.2 ولت است.

همچنین به طور کلی رم های DDR3 نسبت به DDR2 و رم های DDR2 نسبت به DDR تاخیر زمانی (CL) بیشتری دارند.

رم (RAM) و انواع آن

کامنت ها

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

لطفا اگر سوالی خارج از موضوع این مطلب دارید آن را در فروم مطرح کنید.

<