کامپیوتر و تجهیزات

رم ( Ram ) یا حافظه موقت چیست؟برسی کامل حافظه های رم

رم گونه‌ای از حافظه برای ذخیره‌سازی داده‌هاست که اجازه می‌دهد فایل‌ها در مدت زمانی کوتاه نوشته و خوانده شوند؛ بدون اینکه در این خواندن و نوشتن تقدم و تأخر زمانی اهمیتی داشته باشد.‌

رم‌ RAM چیست؟

رم Ram یکی از قطعات اصلی کامپیوتر است  و از آن به عنوان حافظه موقت  کامپیوتر یاد میشود. که از آن برای ذخیره سازی داده ها استفاده میشود و اجازه میدهد که فایل ها در مدت زمان کوتاهی خوانده و نوشته شود.

در واقع اطلاعات با سرعت بسیار زیاد به رم وارد می شوند و آماده پردازش با رایانه می شوند . رم ها در کامپیوتر، اطلاعات را به صورت موقت ذخیره می‌کنند که این کار باعث بهبود کارایی سیستم می‌شود سریعتررین قطعه ی سخت افزاری رم است.

در این مقاله در ادامه سلسله مقاله های بررسی قطعات اصلی کامپیوتر به معرفی و بررسی حافظه جانبی رم  میپردازیم.

فهرست مطالب:

تعریف Ram

تاریخچه کامل Ram

انواع Ram

اطلاعات تکمیلی

رم Ram یا حافظه دسترسی تصادفی  چیست؟

رم Ram مخفف کلمه Random Access Memory به معنای حافظه دسترسی تصادفی است . در واقع رم حافظه موقتی برای ذخیره داده هاست که اجاره می دهد فایل ها در مدت کوتاهی نوشته و خوانده شوند بدون آنکه در پروسه خواندن و نوشتن تقدم و تاخر زمانی اهمیتی داشته باشد .

این بدان معنی است  که  در هر لحظه و در هر زمان میتوان بصورت مستقیم به اطلاعات و داده ها درفضاهای حافظه RAM بدون در نظر گرفتن ترتیب دسترسی داشت.

رم به سیستم اجازه می‌دهد ‌با سرعت بالا به داده‌های مورد نیاز دسترسی داشته باشد و در نتیجه تأثیر بالایی بر سرعت عملکرد سیستم شما دارد.باید در نظر داشت که  رم یک حافظه موقت است که پس از هر بار راه‌اندازی دوباره سیستم عامل تمامی داده‌های ذخیره شده ‌روی آن پاک می‌شود.

دلیل اصلی استفاده از رم  تفاوت بسیار زیاد سرعت پردازنده و حافظه جانبی (هارد دیسک یا SSD) است. به دلیل نوع ساختار این دو سرعت جابجایی اطلاعات در این قطعات فوق العاده پایین‌تر از پردازنده است.

بنابراین اگر پردازنده بدون واسطه (بدون ram و cache) از حافظه جانبی استفاده کند، تاخیر خیلی زیادی خواهد داشت بنابراین RAMبه عنوان یک واسطه‌‌ی دو طرفه بین هارد دیسک و پردازنده قرار گرفته است.البته رم تنها رابطه میان هارد و cpu  نیست بلکه یک حافظه موقت برای کل سخت افزارها و قطعات کامپیوتر  است .

تاریخچه Ram

کامپیوترهای اولیه از دستگاه تقویت نیروی برق یا خطوط تاخیری برای عملکرد اصلی حافظه استفاده می‌کردند. اما اولین رم که به‌طور عملی مورد استفاده قرار گرفت Williams tubeبود که در سال ۱۹۴۷ساخته و بهره‌برداری شد.در این رم از لوله اشعه کاتدی (CRT) استفاده می شد و داده ها بر روی سطح CRT به صورت لکه های دارای شارژ الکتریکی ذخیره می شد.

CRT سرنام عبارت Cathode Ray Tube   به معانی “لامپ اشعه کاتدی ” می باشد. CRT بخش اصلی صفحه نمایش میکروکامپیوتر استاندارد را تشکیل می دهد و به آن لامپ تصویر نیز گفته می شود.

دومین نوع RAM نوع حافظه محوری مغناطیسی با هسته مغناطیسی بود که در سال  1947 توسط فردریک ویهه (Frederick Viehe)کشف شد. این  در این نوع رم از حلقه های فلزی کوچک و سیستم برای اتصال حلقه ها استفاده شده است. یک بیت داده در هر حلقه ذخیره می شد و در هر زمانی قابل دسترسی بود.

 هسته مغناطیسی:یک ماده مغناطیسی است که ثابت تراوایی بالایی دارد و برای هدایت میدان مغناطیسی در وسایل الکتریکی، الکترومکانیکی و مغناطیسی، مانند آهن‌رباهای الکتریکی، ترانسفورماتورها استفاده میشود

Robert H.Dennardحافظه دسترسی تصادفی پویا(DRAM)را در سال ۱۹۶۸ اختراع کرد و درواقع  او مخترع رم به شکل امروزی، به صورت حافظه حالت جامد (solid-state memory) است.این رم که به عنوان حافظه دسترسی تصادفی دینامیک (DRAM) گفته می شود برای ذخیره داده ها از ترانزیستور بهره می برد.

انواع Ram:.

رم ها را می توان از نظر تکنولوژی ساخت و شکل ظاهری دسته بندی کرد.

  1. تکنولوژی ساخت
  2. شکل ظاهری

از لحاظ تکنولوژی ساخت به صورت کلی دو نوع RAM وجود دارد،

  1. حافظه رم داینامیک (Dynamic RAM) حافظه ی پویا
  2. حافظه رم استاتیک (Static RAM). حافظه ی ایستا

 

حافظه رم داینامیک:

  1. SDR (Single Data Rate)
  2. DDR (Double Data Rate)

فناوری حافظه های پویا از میلیون ها ترانزیستور و خازن در کنار هم ساخته میشوند هر سلول حافظه‌ی پویا از یک ترانزیستور و یک خازن تشکیل شده است. خازن داده ی بیت، یعنی مقدار صفر یا یک را نگهداری میکند و ترانزیستور به عنوان یک سوئیچ عمل می کند. در واقع ترانزیستورهای موجود در هر بیت از حافظه‌ی پویا به مدار کنترل روی تراشه ی حافظه اجازه ی خواندن و نوشتن (تغییر حالت) خازن را میدهد.

تراشه های حافظه ی اصلی که از نوع حافظه ی پویا هستند در رایانه های اولیه ی XT و حتی اوایل AT به صورت تراشه های معمولی و به نام DIP یا پکیجهای دو ردیفه (در پکی جهای دوطرفه، پایه ها در دو طرف تراشه قرار دارند. ) بودند .که در کارت های گرافیک قدیمی  قابل مشاهده هستند. این تراشه روی برد اصلی لحیم می شد.

سلول های این حافظه از خازن ساخته شده است و خازنها به طور دائم با گذشت زمان شارژ میشوند، به خصوص در زمانی که مقدار آنها خوانده میشود. به همین دلیل برای حفظ داده های موجود در این سلول ها باید به طور مرتب  آنها را تازه سازی کرد حافظه های پویا به طور مداوم باید در حال تازه سازی داده های خود باشند، در غیر این صورت داده های خود را از دست می دهند.

برای تازه سازی حافظه ی پویا، مقدار هر سلول قبل از خالی شدن خوانده می شود و سپس همان مقدار خوانده شده دوباره در سلول نوشته میشود. تداوم این تازه سازی باعث می شود که این حافظه مدت زمان زیادی را صرف این کار کند که این امر باعث پایین آمدن سرعت عمل آن خواهد شد.

نسل اول این حافظه ها SDR ها بودند که مخفف Single Data Rate بودند. در این حافظه‌ها در هر کلاک پالس یک بیت انتقال می‌یافت. در سال ۲۰۰۰ تکنولوژی DDR معرفی شد که در هر کلاک پالس می‌توانست دو بیت منتقل کند.

در حال حاضر برای تکنولوژی DDR1 تا DDR5 معرفی شده‌ است و هر کدام در مقایسه با نسل قبلی بهبود پیدا کرده‌اند. در حالت کلی می‌توان گفت هر نسل DDR در مقایسه با نسل قبلی سرعت دوبرابر دارد، برق کمتری مصرف می‌کند و زمان تاخیر را کمتر کرده است

حافظه رم استاتیک

فناوری حافظه های ایستا مانند حافظه های پویا مبتنی بر شارژ و دشارژ خازن نیست. این خازن‌ها به صورتی کنار هم قرار می‌گیرند که تشکیل یک  فلیپ فلاپ (FLIP-FLOP)  را می‌دهند و امکان ذخیره اطلاعات را فراهم می‌کنند. این حافظه‌ها سرعت خیلی بالایی دارند ولی هزینه ساخت آن‌ها خیلی بیشتر از حافظه‌های داینامیک است همچنین این حافظه‌ها فضای بیشتری نسبت به حافظه های داینامیک اشغال می‌کنند.

این مطلب را نیز بخوانید:  سوکت پردازنده چیست ؟ آشنایی با انواع سوکت پردازنده

این نوع حافظه که عموما به عنوان کش(catch ) در پردازنده‌ها بکار می‌رود از ۴ یا ۶ عدد ترانزیستور برای نگهداری هر بیت استفاده می‌کند یکی از ویژگی های مهم این گیتهای منطقی، نگهداری داده ها بدون نیاز به تازه سازی آن هاست و وقتی  که جریان الکتریکی حافظه تأمین شود، داده ها در حافظه نگهداری می شوند.

تفاوت حافظه های پویا و ایستا در ساختار فیزیکی آنهاست. هر دو حافظه ی ایستا و پویا از نوع نامانا هستند، ولی سلو لهای حافظه ی پویا (خازن ها) ساده تر و کوچک تر از سلو لهای حافظ هی ایستا (گیتهای منطقی) هستند. یعنی در تراشه هایی با ابعاد مساوی، تعداد سلولهای حافظه ی پویای بیشتری نسبت به سلو لهای حافظه ی ایستا قرار می گیرد

از حافظه های پویا برای حافظه هایی با ظرفیت بالا و ارزان که همان حافظه ی اصلی باشد، استفاده می کنند و از آنجا که حافظه ی ایستا سریع تر و گرا نتر است، از آن برای حافظه ی پنهان استفاده می کنند.

 

 فلیپ‌فلاپ (Flip-flop) یا لچlatch) نوعی مدار است که داری دو حالت پایدار است و می‌تواند ۱ بیت را در خود ذخیره کند.یک فلیپ‌فلاپ یک مدار نوسان ساز بای-استابل است

از لحاظ ظاهری

به صورت کلی تفاوت اساسی در ظاهر رم‌های DDR برای PC در محل شکاف بین پین ها است این ویژگی باعث می‌شود هیچ کدام از رم ها در شکاف رم متفاوت قرار نگیرد و همچنین رم در شکاف مرتبط با خود به درستی نصب شود.

اطلاعات تکمیلی

SO-DIMM چیست؟

نوع دیگری از حافظه رم به نام SO-DIMM مخفف Small Outline DIMM است مخصوص لپتاپ‌ها و کامپیوترهای ALL-in-One ساخته شده است. این ماژول‌ها مانند ماژول‌های اصلی هستند و فقط سایز کوچکتری دارند

ddr به چه معناست؟

این عبارت مخفف Double Data Rate است.این فناوری امکان ارسال و دریافت اطلاعات را در حاظه ها دوبرابر میکند.  در کل هر نسل از رم های DDR سرعت دو برابر نسبت به رم های قبلی خود دارد. برای مثال رم DDR3 دارای سرعت دو برابری نسبت به رم DDR2 است.

باس RAM چیست؟

برای به دست آوردن باس رم می توانیم به جدول مشخصات آن بر روی برچسب و یا سایت سازنده مراجعه کنیم. برای مثال در رم DDR4-1600 عدد 1600 نشان دهنده 1600 مگا (میلیون) تراکنش در ثانیه است. این مقدار در رمهای مختلف می تواند متفاوت باشد. .

ماژول چیست؟(module)

مقدار ماژول رم (Module) عددی است که بعد از عبارت PC نمایش داده می شود. این عدد نشان دهنده سرعت انتقال لحظه ای بر اساس مگابایت در ثانیه (MB/s) است.

باعث بهبود سرعت حافظه ی پویا شد که به Synchronous DRAM یا همان SDRAM معروف گردید.

فرکانس یا سرعت چیست؟

سرعت حافظه‌های رم با واحد مگاهرتز بیان می‌شود و از اعداد مشخصی خارج نیست. به عنوان مثال بین 1600 مگاهرتز تا ۲۴۰۰ مگاهرتز، فرکانس دیگری وجود ندارد و رم شما باید یکی از فرکانس‌های معتبر را داشته باشد. دو نوع نمایش برای فرکانس وجود دارد که در واقع معادل هستند و با یک فرمول ساده به یکدیگر تبدیل می‌شوند.

به عنوان مثال ممکن است گاهی عبارت DDR3-1600 را ببینید و گاهی هم با PC3-12800 مواجه شوید. در عبارتی که شامل DDR است، عدد انتهایی مستقیما به فرکانس (بر حسب مگاهرتز) اشاره دارد و عدد مورد استفاده در نمایش PC، به حداکثر سرعت انتقال داده بر حسب مگابایت بر ثانیه اشاره می‌کند.

CL تایمینگ رم یا زمان پاسخ دهی چیست؟

CL مخفف Column Address Strobe Latency است . واحدش کلاک پالس است و با CL نمایش داده می‌شود. این زمان تاخیر در واقع تعداد کلاک پالسی است که یک کنترلر حافظه (در پردازنده) درخواست دسترسی به یکی از سلول‌های حافظه را به رم می‌دهد و داده‌های مورد نیاز پس از این تعداد کلاک پالس در خروجی رم و در اختیار پردازنده قرار می‌گیرد.

یین تاخیر حافظه و سرعت آن رابطه‌ی خاصی وجود دارد که درک آن از اهمیت بالایی برخوردار است. هر قدر فرکانس حافظه‌ای بیشتر باشد و زمان تاخیر کمتری هم داشته باشد، عملکرد حافظه بهتر است. اگر تنها به فرکانس و عدد CL دقت کنید و متوجه می‌شوند که هرچقدر فرکانس افزایش پیدا می‌کند، عدد CL هم زیاد می‌شود.

XMP چیست؟

برخی از سازندگان پروفایل‌های ویژه‌ای به نام Extreme Memory Profile یا XMP را به عنوان پروفایل‌های اضافه‌ای را توسعه داده تا سازندگانی که رم‌ هایی برای سرعت‌های بالاتر تولید کرده‌اند که در پروفایل استاندارد نیست، از آن استفاده کنند. بنابراین در بیشتر رم‌ ها یک پروفایل XMP هم ذخیره شده است.

معروفترین تولید کنندگان RAM :

Corsair

Samsung

Micron

Kingston

Kingmax

 

نکات تخصصی

RAM معروفترين حافظۀ مورد استفاده در رايانه است. سلولهاي حافظۀ آن بالفاصله قابل SAM2 دسترسي هستند و به همين دليل به آنها Access Random ميگويند. نقطۀ مقابل RAM را مينامند. همانطور كه از نامش پيداست دادهها را به صورت سريال مانند نوار كاست نگهداري ميكند.

در SAM اگر دادهاي در دسترس نباشد كليۀ دادههاي قبل از آن خوانده ميشوند تا به3 است. حافظۀ دادۀ مورد نظر برسد. كاربرد حافظههاي SAM بيشتر به صورت حافظۀ ميانگير كارت گرافيك نمونهاي از حافظۀ SAM است كه در آن دادهها به ترتيب ورود بايد خوانده

شوند. يكي از مشخصههاي بارز حافظۀ RAM قابليت خواندن و نوشتن در آن است. مشخصۀ مهم ديگر اين نوع حافظه، نامانا بودن اطالعات آن است و اين يعني اينكه RAMها همواره بايد به يك منبع تغذيۀ الكتريكي متصل باشند. هر زمان انرژي الكتريكي متوقف گردد، دادههاي اين حافظه از دست خواهند رفت. بنابراين RAM هميشه به عنوان يك ذخيرهساز موقت به كار

ميرود. شکل 6-4 حافظۀ اصلی با ظرفيت يک مگابايت را نشان میدهد.

رم دسکتاپ DDR4 تک کاناله 2400 مگاهرتز CL15 کینگستون مدل HyperX Fury ظرفیت 16 گیگابایت

  • نوع حافظه: DDR4
  • نوع ماژول: DIMM
  • ظرفیت کلی: 16 گیگابایت
  • فرکانس: 2400 مگاهرتز
  • سیستم خنک کننده: هیت‌سینک
برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Solve : *
5 − 1 =


دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن