رم کامپیوتر چیست؟ بررسی انواع مدل‌های رم کامپیوتر

رم (RAM) مخفف عبارت Random Access Memory‌ است و همان‌طور که از  اسمش مشخص است حافظه دسترسی تصادفی محسوب می‌شود. در حقیقت حافظه برای تمامی وسایلی که کار محاسبات انجام می‌دهند الزامی است. رم کامپیوتر یکی از قطعات اصلی کامپیوترهاست که اطلاعات را به CPU منتقل می‌کند و به نوعی حافظه کوتاه‌مدت (Volatile) است.

تقسیم‌بندی حافظه در کامپیوتر

به‌طور کلی حافظه در کامپیوتر به دو دسته اصلی داخلی (Internal) و خارجی (External) تقسیم می‌شود.

• در حافظه Internal که از ظرفیت کم‌تری برخوردار است در هنگامی که کامپیوتر روشن باشد، دسترسی به داده‌ها با سرعت بیش‌تری صورت می‌گیرد. مثال این نوع حافظه که به نام حافظه اصلی هم شناخته می‌شود، انواع رم‌های کامپیوتر هستند.
• در حافظه External دسترسی به داده‌ها در مقایسه با حافظه اصلی با سرعت خیلی پایین‌تری امکان‌پذیر است. این نوع حافظه با نام دیگر حافظه ثانویه قادر است برای بلندمدت، حجم زیادی از اطلاعات را در خود ذخیره کند. از انواع این حافظه می‌توان هارددیسک‌ها، حافظه فلش (Flash) و نیز SSDها را نام برد.

 

 

رم‌ کامپیوتر

همان‌طور که گفتیم رم (RAM) حافظه‌ای با دسترسی تصادفی است. سیستم‌ها برای مدیریت اطلاعات و یا حل مسائل به حافظه نیاز دارند. رم همان حافظه موقت است که این اطلاعات را با سرعت زیاد به CPU انتقال می‌‌دهد. رم‌ها بارها و بارها قابل نوشتن و پاک‌کردن هستند. رم‌ها در اشکال، حجم، سرعت و با بهره‌مندی از معماری‌های گوناگون ارائه شده‌اند. در هنگامی که قصد دارید برای کامپیوتر خود رم تهیه کنید و یا ارتقا دهید لازم است به مشخصات رم‌ها توجه داشته باشید زیرا کامپیوتر‌ها استانداردهای تطبیق‌پذیری بسیار سفت و سختی دارند. برخی از این سخت‌گیری‌ها عبارتند از:

• عدم پشتیبانی سیستم‌های قدیمی از رم‌های جدید
• عدم مطابقت همیشگی رم با نسخه‌های قدیمی‌تر
• عدم تطبیق انواع رم در یک کامپیوتر
• عدم پشتیبانی رم لپ‌تاپ در کامپیوتر

مدل‌های رم کامپیوتر

RAMها از منظر دیگری نیز تقسیم‌بندی شده‌اند:

• رم‌های استاتیک یا ایستا (SRAM)
• رم‌های داینامیک یا پویا (DRAM)

رم استاتیک SRAM

 

 

حافظه‌های ایستا (SRAM) باید به یک جریان برق مستقیم متصل باشند تا بتوانند کار کنند. حافظه SRAM که در مقایسه با DRAM سرعت دسترسی بسیار بالاتری ارائه می‌دهد، از 4 تا 6 ترانزیستور بهره می‌برد. علت نام‌گذاری این نوع حافظه، عدم نیاز آن به رفرش دائمی است. این رم‌ها از ظرفیت بسیار پایینی برخوردارند. ضمن آن‌که در مقایسه با DRAM، قیمت بسیار بالاتر و تعداد سلول‌های حافظه کم‌تری دارند و در بیشتر مواقع در کش CPU استفاده می‌شود.

مزایا و معایب SRAM

از مزایای SRAM می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابلیت اطمینان بالا
• سادگی در فرایند تولید
• مصرف پایین برق
• سرعت بالا و عملکرد خوب در فرکانس‌های بالا

معایب SRAM عبارتند از:

• هزینه بالا
• ظرفیت پایین

رم داینامیک DRAM

 

 

حافظه داینامیک ترکیبی از میلیون‌ها سلول حافظه است که هرکدام از این سلول‌ها از یک ترانزیستور و یک خازن تشکیل شده‌اند. رم‌های داینامیک به عنوان حافظه اصلی کامپیوتر مورد استفاده قرار بگیرند. رم DRAM از طرفیت بسیار بالاتری در مقایسه با رم SRAM برخوردار است. علت نام‌گذاری DRAM این است که با توجه به خروج مقداری برق از خازن توسط ترانزیستور، دیتای ذخیره‌شده داخل خازن دشارژ می‌شود بنابراین برای جلوگیری از ، از بین رفتن دیتا لازم است به صورت پیوسته شارژ شود. قابلیت ذخیره بیش‌تر این نوع رم موجب شده است که بسیار مورد استقبال قرار بگیرد.

مزایا و معایب DRAM

از مزایای DRAM می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هزینه پایین

DRAM معایبی هم دارد که در زیر آمده است:

• سرعت پایین
• مصرف انرژی بالا

کاربرد حافظه SRAM و DRAM

حافظه SRAM که حافظه گران‌تری است به عنوان حافظه کش (Cache) و حافظه DRAM با قیمت مناسب به عنوان حافظه اصلی به کار گرفته می‌شود. رم داینامیک با نام خروجی داده‌ی گسترده (EDO DRAM) در دهه‌ی 90 میلادی عرضه گردید و در مرحله بعد رم داینامیک با خروجی داده‌ی گسترده‌ی انفجاری تولید گردید. بهره‌وری بالا و نیز عملکرد خوب در هر دوی این حافظه‌ها، استقبال بالای کاربران را به دنبال داشت اما این استقبال با ورود SDRAM کمرنگ گردید. هر دو نوع RAM که در مورد آن صحبت شد، اطلاعات خود را  با قطع جریان برق، از دست می‌دهند. رم داینامیک در طول سالیان پیشرفت کرده است و انواع رم کامپیوتر عبارتند از:

• رم داینامیک با ضریب هم‌گام‌سازی داده تکی (SDR SDRAM)
• رم داینامیک با ضریب هم‌گام‌سازی داده دوگانه (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
• را داینامیک با ضریب هم‌گام‌سازی داده دوگانه گرافیکی (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)

 

SDRAM (رم داینامیک‌ همگام‌ شده )

با ارتقای حافظه DRAM، شاهد هم‌گامی حافظه رم با فرکانس CPU‌ بودیم، این قابلیت رم‌های SDRAM است. این قابلیت به معنای آن است که پیش از پاسخ‌گویی رم به داده‌های ورودی، ابتدا صبر می‌کند تا سیگنالی از CPU دریافت کند. این در حالی است که در DRAM پاسخ‌گویی به داده‌های ورودی بلافاصله انجام می‌گیرد زیرا DRAM غیرهم‌گام است. قابلیت پردازش همزمان پروسه‌هایی که با هم تداخل دارند توسط CPU به صورت موازی، امکانی است که با این قابلیت هم‌گام بودن RAM و CPU فراهم می‌شود. به این مزیت، Pipelining نیز گفته می‌شود. پایپ لاینینگ در حقیقت قابلیت دریافت دستور تازه پیش از آن است که دستور قبلی حل شود. با کمک این ویژگی، امکان کامل شدن دستور‌های بیش‌تر در لحظه فراهم می‌گردد. نام اولیه SDRAM، SDR SDRAM است . SDR که مخفف شده عبارت Signal Data Rate  به معنای ضریب هم‌گام‌سازی داده به صورت تکی است، نمایانگر پردازش یک فرمان نوشتن و یک فرمان خواندن توسط حافظه در مقابل دریافت هر فرکانس از CPU  است.

 

DDR SDRAM (رم داینامیک هم‌گام‌شده دوگانه)

این رم به لحاظ عملکرد به SDR SDRAM شبیه است با این تفاوت که از نظر سرعت، از سرعت دو برابری در مقایسه با SDR SDRAM برخوردار است و این به معنای خواندن دو فرمان نوشتن و دو فرمان خواندن به ازای هر فرکانس CPU است. این دو رم از نظر شکل ظاهری نیز با هم تفاوت‌هایی دارند که از آن جمله می‌توان به وجود 184 پین و شکاف روی کانکتور در DDR (Double Data Rate) و 168 پین و 2 شکاف روی کانکتور در SDR اشاره کرد. این امکان وجود ندارد که بخواهید SDR و DDR را با هم منطبق کنید زیرا مصرف برق DDR در مقایسه با SDR کاهش یافته است. بعد از DDR SDRAM، DDR2 SDRAM عرضه گردید. به موجب این رم ارتقا یافته، شاهد افزایش فرکانس کلاک رم هستیم که می‌تواند با سرعت بالاتری عمل کند. در DDR حداکثر فرکانس به 200 مگاهرتز می‌رسد در حالی که در DDR2، فرکانس 533 مگاهرتزی فراهم می‌شود. مصرف برق در این مدل ارتقا‌یافته افزایش پیدا کرده است. تعداد پین این رم 240 پین است و به‌همین دلیل امکان تطبیق با مدل‌های گذشته وجود ندارد. در نسل‌های ارتقایافته DDR2، به مدل‌های DDR3 و DDR4 می‌رسیم. مدل‌های جدیدی با سرعت بسیار بالایی عرضه شد و در DDR4 شاهد فرکانس تا 1600 مگاهرتز هستیم. لازم به ذکر است مدل‌های مختلف رم که ارتقا پیدا کرده‌اند با مدل‌های پیش از خود به دلیل تفاوت ولتاژ و تعداد پین، قابلیت انطباق ندارند.

GDDR SDRAM (رم داینامیک هم‌گام‌شده دوگانه‌ی گرافیکی)

 

GDDR SDRAM، یک مدل خاص از DDR SDRAM است که به نام رم مجازی (Virtual RAM) که به اختصار VRAM گفته می‌شود، نیز نامیده می‌شود. کاربرد این حافظه کاملاً اختصاصی به‌منظور رندرکردن تصاویر در کارت‌های گرافیک است. وجود سیستم قوی و نیز کارت گرافیک جداگانه برای بازی‌های ویدئویی و تصاویر و ویدئوهای گرافیکی که از کیفیت بالاتر برخوردارند، ضروری است. GDDR SDRAM نیز به مرور ارتقا پیدا کرد و GDDR4 و GDDR5 نیز برای آن عرضه شده است. این رم به لحاظ ویژگی‌های فنی و ساختار کلی به طور تقریبی به DDR SDRAM شبیه است اما تفاوت آن‌ها در عملکرد مشخص می‌شود. در این نوع حافظه زمان تأخیر در مقایسه با پهنای باند از اهمیت کم‌تری برخوردار است و این به معنای پردازش حجم زیادی از داده‌ها اما با سرعت پایین‌تر از DDR است. برای راهنمایی، استعلام قیمت و خرید رم سرور و حافظه می‌توانید با متخصصان ما در ساپراصنعت تماس بگیرید.