อุปกรณ์ที่สามารถประมวลผลได้เกือบทุกเครื่องจำเป็นต้องมี RAM ลองดูอุปกรณ์ที่คุณชื่นชอบ (เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต เดสก์ท็อป แล็ปท็อป เครื่องคิดเลขกราฟ HDTV ระบบเกมมือถือ ฯลฯ) และคุณควรค้นหาข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับ RAM แม้ว่าโดยพื้นฐานแล้ว RAM ทั้งหมดจะมีจุดประสงค์เดียวกัน แต่ก็มีหลายประเภทที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน:
- สแตติกแรม (SRAM)
- ไดนามิกแรม (DRAM)
- RAM แบบไดนามิกแบบซิงโครนัส (SDRAM)
- Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
- อัตราข้อมูลสองเท่า Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- กราฟิก อัตราข้อมูลสองเท่า Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- หน่วยความจำแฟลช
RAM ช่วยให้คอมพิวเตอร์มีพื้นที่เสมือนที่จำเป็นในการจัดการข้อมูลและแก้ไขปัญหาในขณะนั้น รูปภาพนาซาเร็ธแมน / Getty
วิธีดูรายการสิ่งที่อยากได้ของเพื่อน
แรมคืออะไร?
RAM ย่อมาจาก Random Access Memory และทำให้คอมพิวเตอร์มีพื้นที่เสมือนที่จำเป็นในการจัดการข้อมูลและแก้ไขปัญหาในขณะนั้น คุณอาจคิดว่ามันเป็นกระดาษขูดแบบใช้ซ้ำได้ที่คุณจะเขียนโน้ต ตัวเลข หรือวาดภาพด้วยดินสอ หากพื้นที่บนกระดาษของคุณหมด คุณสามารถทำเพิ่มได้โดยการลบสิ่งที่คุณไม่ต้องการอีกต่อไป RAM จะทำงานคล้ายกันเมื่อต้องการพื้นที่เพิ่มเพื่อจัดการกับข้อมูลชั่วคราว (เช่น ใช้งานซอฟต์แวร์/โปรแกรม) กระดาษแผ่นใหญ่ช่วยให้คุณสามารถเขียนแนวคิดต่างๆ ได้มากขึ้น (และใหญ่ขึ้น) ในแต่ละครั้งก่อนที่จะต้องลบทิ้ง RAM ที่เพิ่มขึ้นภายในคอมพิวเตอร์ก็ให้ผลเช่นเดียวกัน
RAM มีหลากหลายรูปแบบ (เช่น วิธีการเชื่อมต่อทางกายภาพหรือการเชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์) ความจุ (วัดเป็น เมกะไบต์หรือกิกะไบต์ ) ความเร็ว (วัดเป็น MHz หรือ GHz ) และสถาปัตยกรรม ประเด็นเหล่านี้และอื่นๆ เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่ออัปเกรดระบบด้วย RAM เนื่องจากระบบคอมพิวเตอร์ (เช่น ฮาร์ดแวร์ เมนบอร์ด) ต้องปฏิบัติตามแนวทางความเข้ากันได้ที่เข้มงวด ตัวอย่างเช่น:
- คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าไม่น่าจะรองรับเทคโนโลยี RAM ประเภทใหม่ล่าสุดได้
- หน่วยความจำแล็ปท็อปไม่พอดีกับเดสก์ท็อป (และในทางกลับกัน)
- RAM ไม่สามารถเข้ากันได้แบบย้อนหลังเสมอไป
- โดยทั่วไประบบไม่สามารถผสมและจับคู่ RAM ประเภท/รุ่นต่างๆ เข้าด้วยกันได้
สแตติกแรม (SRAM)
- แคช CPU (เช่น L1, L2, L3)
- บัฟเฟอร์/แคชของฮาร์ดไดรฟ์
- เปิดใช้งานตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) การ์ดแสดงผล
- หน่วยความจำระบบ
- หน่วยความจำกราฟิกวิดีโอ
- DDR SDRAM คือการพัฒนา SDR SDRAM รุ่นที่สองโดยพื้นฐานแล้ว
- DDR2 SDRAM คือการอัพเกรดแบบวิวัฒนาการไปสู่ DDR SDRAM ในขณะที่อัตราข้อมูลยังคงเป็นสองเท่า (ประมวลผลคำสั่งอ่านสองคำสั่งและคำสั่งเขียนสองคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา) DDR2 SDRAM จะเร็วกว่าเนื่องจากสามารถทำงานได้ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น โมดูลหน่วยความจำ DDR มาตรฐาน (ไม่โอเวอร์คล็อก) มีความเร็วสูงสุดที่ 200 MHz ในขณะที่โมดูลหน่วยความจำ DDR2 มาตรฐานมีความเร็วสูงสุดที่ 533 MHz DDR2 SDRAM ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า (1.8 V) และมีพินมากขึ้น (240) ซึ่งป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง
- DDR3 SDRAM ปรับปรุงประสิทธิภาพเหนือ DDR2 SDRAM ผ่านการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง (ความน่าเชื่อถือ) ความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น การใช้พลังงานน้อยลง (1.5 V) และความเร็วสัญญาณนาฬิกามาตรฐานที่สูงขึ้น (สูงสุด 800 Mhz) แม้ว่า DDR3 SDRAM จะใช้พินจำนวนเดียวกันกับ DDR2 SDRAM (240) แต่ด้านอื่นๆ ทั้งหมดจะป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง
- DDR4 SDRAM ปรับปรุงประสิทธิภาพเหนือ DDR3 SDRAM ผ่านการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง (ความน่าเชื่อถือ) ความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง (1.2 V) และความเร็วสัญญาณนาฬิกามาตรฐานที่สูงขึ้น (สูงสุด 1600 Mhz) DDR4 SDRAM ใช้การกำหนดค่า 288 พิน ซึ่งป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลังด้วย
- เช่นเดียวกับ DDR SDRAM GDDR SDRAM มีแนววิวัฒนาการของตัวเอง (ปรับปรุงประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงาน): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM และ GDDR5 SDRAM
- แฟลชไดรฟ์ USB
- เครื่องพิมพ์
- เครื่องเล่นมีเดียแบบพกพา
- การ์ดหน่วยความจำ
- เครื่องใช้ไฟฟ้า/ของเล่นขนาดเล็ก
หน่วยความจำพื้นฐานหนึ่งในสองประเภท (อีกประเภทคือ DRAM) SRAM ต้องใช้การไหลของพลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทำงานได้ เนื่องจากพลังงานที่ต่อเนื่อง SRAM จึงไม่จำเป็นต้อง 'รีเฟรช' เพื่อจดจำข้อมูลที่เก็บไว้ นี่คือสาเหตุที่ SRAM ถูกเรียกว่า 'คงที่' โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงหรือดำเนินการใดๆ (เช่น การรีเฟรช) เพื่อให้ข้อมูลไม่เสียหาย อย่างไรก็ตาม SRAM เป็นหน่วยความจำแบบระเหยได้ ซึ่งหมายความว่าข้อมูลทั้งหมดที่เก็บไว้จะสูญหายเมื่อไฟฟ้าดับ
ข้อดีของการใช้ SRAM (เทียบกับ DRAM) คือการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าและความเร็วในการเข้าถึงที่เร็วขึ้น ข้อเสียของการใช้ SRAM (เทียบกับ DRAM) คือความจุหน่วยความจำน้อยกว่าและต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากลักษณะเหล่านี้ โดยทั่วไป SRAM จึงถูกใช้ใน:
ไดนามิกแรม (DRAM)
หนึ่งในสองประเภทหน่วยความจำพื้นฐาน (อีกประเภทคือ SRAM) DRAM ต้องใช้การ 'รีเฟรช' พลังเป็นระยะเพื่อให้ทำงานได้ ตัวเก็บประจุที่จัดเก็บข้อมูลใน DRAM จะค่อยๆ ปล่อยพลังงานออกมา ไม่มีพลังงานหมายความว่าข้อมูลสูญหาย นี่คือสาเหตุที่ DRAM ถูกเรียกว่า 'ไดนามิก' - จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงหรือดำเนินการอย่างต่อเนื่อง (เช่น การรีเฟรช) เพื่อให้ข้อมูลไม่เสียหาย DRAM ยังเป็นหน่วยความจำแบบระเหยได้ ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่จัดเก็บไว้ทั้งหมดจะสูญหายไปเมื่อไฟฟ้าดับ
ข้อดีของการใช้ DRAM (เทียบกับ SRAM) คือต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าและความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น ข้อเสียของการใช้ DRAM (เทียบกับ SRAM) คือความเร็วในการเข้าถึงที่ช้ากว่าและการใช้พลังงานที่สูงกว่า เนื่องจากลักษณะเหล่านี้ DRAM จึงมักใช้ใน:
ในปี 1990ขยายข้อมูลออก Dynamic RAM(EDO DRAM) ได้รับการพัฒนา ตามมาด้วยวิวัฒนาการระเบิด EDO RAM(เบโดดรัม). ประเภทหน่วยความจำเหล่านี้มีความน่าสนใจเนื่องจากประสิทธิภาพ/ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำลง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ล้าสมัยเนื่องจากการพัฒนา SDRAM
RAM แบบไดนามิกแบบซิงโครนัส (SDRAM)
SDRAM เป็นการจำแนกประเภทของ DRAM ที่ทำงานซิงค์กับนาฬิกา CPU ซึ่งหมายความว่าจะรอสัญญาณนาฬิกาก่อนที่จะตอบสนองต่ออินพุตข้อมูล (เช่น ส่วนต่อประสานกับผู้ใช้) ในทางตรงกันข้าม DRAM เป็นแบบอะซิงโครนัส ซึ่งหมายความว่าจะตอบสนองต่ออินพุตข้อมูลทันที แต่ประโยชน์ของการทำงานแบบซิงโครนัสก็คือ CPU สามารถประมวลผลคำสั่งที่ทับซ้อนกันในแบบคู่ขนาน หรือที่เรียกว่า 'การวางท่อ' ซึ่งเป็นความสามารถในการรับ (อ่าน) คำสั่งใหม่ก่อนที่คำสั่งก่อนหน้าจะได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ (เขียน)
แม้ว่าการวางท่อจะไม่ส่งผลต่อเวลาที่ใช้ในการประมวลผลคำสั่ง แต่ก็ช่วยให้สามารถปฏิบัติตามคำสั่งเพิ่มเติมพร้อมกันได้ กำลังประมวลผลหนึ่งการอ่านและหนึ่งคำสั่งเขียนต่อรอบสัญญาณนาฬิกาส่งผลให้อัตราการถ่ายโอน/ประสิทธิภาพ CPU โดยรวมสูงขึ้น SDRAM รองรับการวางท่อเนื่องจากหน่วยความจำถูกแบ่งออกเป็นธนาคารแยกกัน ซึ่งทำให้ SDRAM ได้รับความนิยมมากกว่า DRAM พื้นฐานอย่างกว้างขวาง
Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)SDR SDRAM เป็นคำขยายสำหรับ SDRAM โดยทั้งสองประเภทเป็นประเภทเดียวกัน แต่ส่วนใหญ่มักเรียกกันว่า SDRAM เท่านั้น 'อัตราข้อมูลเดี่ยว' ระบุวิธีที่หน่วยความจำประมวลผลคำสั่งอ่านและเขียนคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา การติดป้ายกำกับนี้ช่วยชี้แจงการเปรียบเทียบระหว่าง SDR SDRAM และ DDR SDRAM:
DDR SDRAM ทำงานเหมือนกับ SDR SDRAM ซึ่งเร็วกว่าเพียงสองเท่าเท่านั้น DDR SDRAM สามารถประมวลผลได้คำแนะนำในการอ่านและเขียนสองคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา (เพราะฉะนั้น 'สองเท่า') แม้ว่าฟังก์ชันจะคล้ายกัน แต่ DDR SDRAM ก็มีความแตกต่างทางกายภาพ (184 พินและรอยบากบนตัวเชื่อมต่อ) เทียบกับ SDR SDRAM (168 พินและรอยบากสองรอยบนตัวเชื่อมต่อ) DDR SDRAM ยังทำงานที่แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานที่ต่ำกว่า (2.5 V จาก 3.3 V) เพื่อป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ SDR SDRAM
GDDR SDRAM เป็น DDR SDRAM ประเภทหนึ่งที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเรนเดอร์กราฟิกวิดีโอ โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับ GPU เฉพาะ (หน่วยประมวลผลกราฟิก) บนการ์ดวิดีโอ เป็นที่รู้กันว่าเกมพีซีสมัยใหม่ก้าวล้ำหน้าด้วยสภาพแวดล้อมที่มีความคมชัดสูงสมจริงอย่างไม่น่าเชื่อ โดยมักต้องใช้ข้อกำหนดของระบบที่หนักแน่นและฮาร์ดแวร์การ์ดวิดีโอที่ดีที่สุดเพื่อที่จะเล่นได้ (โดยเฉพาะเมื่อใช้จอแสดงผลความละเอียดสูง 720p หรือ 1080p)
แม้จะมีคุณลักษณะที่คล้ายกันมากกับ DDR SDRAM แต่ GDDR SDRAM ก็ไม่เหมือนกันทุกประการ มีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนกับวิธีการทำงานของ GDDR SDRAM โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับวิธีการที่แบนด์วิดท์ได้รับการสนับสนุนเหนือเวลาแฝง GDDR SDRAM คาดว่าจะประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล (แบนด์วิดท์) แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วสูงสุด (เวลาแฝง) ลองนึกถึงทางหลวง 16 เลนที่ความเร็ว 55 ไมล์ต่อชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว DDR SDRAM คาดว่าจะมีเวลาแฝงต่ำในการตอบสนองต่อ CPU ทันที ลองนึกถึงทางหลวง 2 เลนที่ตั้งไว้ที่ 85 ไมล์ต่อชั่วโมง
หน่วยความจำแฟลช
หน่วยความจำแฟลชเป็นประเภทหนึ่งไม่ระเหยสื่อเก็บข้อมูลที่เก็บข้อมูลทั้งหมดหลังจากตัดไฟแล้ว แม้ว่าชื่อจะเป็นเช่นนั้น แต่หน่วยความจำแฟลชก็มีรูปแบบและการทำงาน (เช่น พื้นที่เก็บข้อมูลและการถ่ายโอนข้อมูล) ไปยังโซลิดสเตตไดรฟ์มากกว่า RAM ประเภทที่กล่าวมาข้างต้น หน่วยความจำแฟลชมักใช้ใน: