แรม (RAM)

แรม (RAM)
หน่วยความจำ (Memory) เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งต้องคอยทำงานร่วมกับซีพียูอยู่อย่างใกล้ชิดตลอดเวลา ทำหน้าที่จัดเก็บหรือบันทึกข้อมูล/คำสั่งต่าง ๆ ที่ใช้ในการประมวลผล ทดเลขในการคำนวณ เป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวเพื่อรอส่งให้กับซีพียูนำไปประมวลผลและอื่นๆ โดยเราสามารถจำแนกออกตามลักษณะการใช้งานได้ 2 ประเภทคือ หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำสำรอง

หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ต้องทำงานร่วมกับซีพียูอยู่อย่างใกล้ชิดตลอดเวลาบนเมนบอร์ด ซึ่งสามารถแบ่งออกตามสภาพการใช้งานได้ 2 ชนิด ดังนี้
- หน่วยความจำถาวร หรือ ROM (Read-Only Memory) ในยุคแรก ๆ จะเป็นพวกที่บันทึกข้อมูลเอาไว้ตายตัวแก้ไขไม่ได้ และข้อมูลที่ถูกเก็บไว้ยังคงอยู่แม้ไม่มีกระแสไฟฟ้า แต่ปัจจุบันROM ได้ถูกพัฒนาให้สามารถลบหรือแก้ไขข้อมูลที่อยู่ภายใน รวมทั้งบันทึกข้อมูลเข้าไปใหม่ได้ไม่ยากโดยใช้โปรแกรมขนาดเล็กที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อการนี้โดยเฉพาะ
- หน่วยความจำชั่วคราว หรือ RAM ( Random Access Memory ) จะคอยทำงานร่วมกับซีพียูอย่างใกล้ชิดตลอดเวลา โดยทำหน้าที่เสมือนเป็นสมุดบันทึกเล่มใหญ่ที่ซีพียูใช้ทำงาน แต่หากปิดเครื่องหรือไฟฟ้าเกิดดับขึ้นมา ข้อมูลต่าง ๆ ที่ถูกเก็บไว้จะถูกลบทิ้งหรือสูญหายไปหมด

หน่วยความจำสำรอง ( Secondary Memory )
คือ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้สำหรับจัดเก็บหรือสำรองข้อมูลเก็บไว้ได้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้ามาหล่อเลี้ยงตลอดเวลา เช่น ฮาร์ดดิสก์ ,แผ่น CD/DVD,USB Flash Drive เป็นต้น

ประเภทของแรม
โดยทั่วไปสามรถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

Static RAM (SRAM) ทำจากวงจรที่ใช้การเก็บข้อมูลด้วยสถานะ “มีไฟ” กีบ “ไม่มีไฟ” ซึ่งจะเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดเวลาตราบใดที่ยังมีกระแสไฟฟ้าเลี้ยงวงจรอยู่ นิยมนำไปใช้ทำเป็นหน่วยความจำแคช (Cache) ภายในตัวซีพียู เพราะมีความเร็วในการทำงานสูงกว่า DRAM มาก แต่ไม่สามารถทำให้มีขนาดความจุสูงๆได้ เนื่องจากมีราคาแพงและกินกระแสไฟฟ้ามากจนทำให้เกิดความร้อนสูง อีกทั้งวงจรก็ยังมีขนาดใหญ่กว่าด้วย

Dynamic RAM (DRAM) ทำจากวงจรที่ใช้การเก็บข้อมูลด้วยสถานะ “มีประจุ” กับ “ไม่มีประจุ” ซึ่งวิธีนี้จะใช้ไฟน้อยกว่า SRAM มาก แต่โดยธรรมชาติแล้วประจุไฟฟ้าจะมีการรั่วไหลออกไปเรื่อยๆ ดังนั้นเพื่อให้ DRAM สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดเวลาตราบเท่าที่ยังมีกระแสไฟคอยเลี้ยงวงจรอยู่ จึงต้องมีวงจรอีกส่วนหนึ่งที่คอยทำหน้าที่ “เติมประจุ”ไฟฟ้าให้เป็นระยะๆ ซึ่งกระบวนการเติมประจุไฟฟ้านี้เราเรียกว่า รีเฟรช (Refreah) โดยหน่วยความจำประเภท DRAM นี้ นิยมนำเอาไปใช้ทำเป็นหน่วยความจำหลักของระบบในรูปแบบของชิปไอซี (Integreted Circuit) บนแผงโมดูลของ RAM เป็นต้น ซึ่งสามารถออกแบบให้มีขนาดความสูงๆได้ ราคาถูก กินไฟน้อย และไม่ทำให้เกิดความร้อนสูง

ข้อเปรียบเทียบระหว่าง SRAM และ DRAM

SRAM
1.เก็บข้อมูลด้วยสถานะ “มีไฟ” กีบ “ไม่มีไฟ”
2.นิยมนำไปใช้ทำเป็นหน่วยความจำแคช (Cache)
3.มีราคาแพง
4.กินกระแสไฟฟ้ามากจนทำให้เกิดความร้อนสูง

DRAM
1.เก็บข้อมูลด้วยสถานะ “มีประจุ” กับ “ไม่มีประจุ”
2.นิยมนำเอาไปใช้ทำเป็นหน่วยความจำหลักของระบบในรูปแบบของชิปไอซี
บนแผงโมดูลของ RAM
3.มีราคาถูก
4.กินไฟน้อยไม่ทำให้เกิดความร้อนสูง

ชนิดของแรมหรือ DRAM
DRAM ที่นำมาใช้ทำเป็นแผงหน่วยความจำหลักของระบบชนิดต่างๆ ที่ใช้กันอยู่ในตอนนี้ มีเทคโนโลยีพื้นฐานในการทำงานแบบเดียวกันคือ เป็นแบบ Synchronous แต่ได้มีการพัฒนาให้มีความเร็วสูงขึ้นเรื่อย ๆ ดังนี้

SDRAM (Synchronous RAM ) ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์ (Package) แบบ TSOP (Thin Small Outline Package ) ติดตั้งบนแผงโมดูลแบบ DIMM (Dual Inline Memory Module) มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 2 ร่องและมีขาทั้งสิ้น 168 ขา (168 pin) ใช้แรงดันไฟ 3.3 โวล์ ความเร็วบัสมีทั้ง 66 MHz,100 MHz และ 133 MHz แต่ถูกเลิกใช้ไปเมื่อหมดยุคของ Pentium III
DDR SDRAM (Double Data Rata SDRAM) ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ TSOP ติดตั้งบนแผงโมดูลแบบ DIMM มีความยาวของแผงเท่ากันคือ 5.25 นิ้ว บนแผงโมดูลจะมีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1ร่อง และมีจำนวนขาทั้งสิ้น 184 ขา (184 pin) ใช้แรงดันไฟ 2.5 โวล์ มีความจุสูงสุด 1 GB ต่อแผง ความเร็วบัส มีให้เลือกใช้ตั้งแต่ 133 MHz (DDR-226) ไปจนถึง 350 MHz (DDR-700) ปัจจุบันหมดความนิยมไปแล้ว
DDR2 SDRAM เป็นหน่วยความจำที่ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ FBGA (Fine-Pitch Ball Grid Array) ที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าแบบ TSOP มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง และมีจำนวนขา 240 ขา (240 pin) ใช้แรงดันไฟเพียง 1.8 โวล์ รองรับความจุได้มากถึง 4 GB ความเร็วบัสตั้งแต่ 200 MHz (DDR2-400) ไปจนถึง 533 MHz (DDR2-1066)
DDR3 SDRAM เป็นหน่วยความจำล่าสุดที่เข้ามาแทน DDR2 มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง มีจำนวนขา 240 ขา (240 pin ) รองรับความจุสูงสุดได้มากถึง 16 GB ความเร็วบัสที่ 800 MHz หรือคิดเป็นความเร็วบัสที่ 1600 MHz ในรุ่น DDR3-800 หรือ PC3-6400 จนถึง 800 MHz หรือ ความเร็วบัสที่ 1600 MHz ในรุ่น DDR3-1600 หรือ PC3-12800