รู้จักกับหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ (RAM: Random Access Memory) พรานใหญ่ (117,828 views) first post: Mon 29 January 2007 last update: Fri 9 March 2007 เรื่องราวต่างๆของ RAM ที่เรายังคงต้องใช้อยู่ในปัจจุบัน เรียนรู้กับวิวัฒนาการของแรมจากอดีตจนถึงปัจจุบัน

[b]แรม ( RAM ย่อมาจากคำว่า Random Access Memory )[/b] เป็นหน่วยความจำหลัก
ประเภทไม่ถาวร คือ สามารถบันทึกคำสั่งและข้อมูลไปเก็บไว้ในแรมได้ แต่หากไฟฟ้าดับหรือกระพริบ คำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้นั้นจะหายไปในทันที หน่วยความจำชนิดนี้ใช้สำหรับทำงานโดยทั่วไป จึงต้องมีขนาดใหญ่มากพอ ถ้าเป็นเครื่องมินิคอมพิวเตอร์หน่วยความจำแรมอาจจะต้องมีขนาดใหญ่มากถึงขนาด 32 เมกะไบต์ เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันต้องมีขนาด 4 เมกะไบต์เป็นอย่างต่ำ

[b]หลักการทำงาน[/b]
หน่วยความจำ(แรม) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลที่ระบบคอมพิวเตอร์กำลัง
ทำงานอยู่ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล ( Input ) หรือ การนำออกข้อมูล ( Output ) โดย
เนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ได้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
[i] 1. Input Storage Area[/i] เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้า เช่น ข้อมูลที่ได้มาจากคีย์บอร์ด เป็นต้น โดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
[i] 2. Working Storage Area[/i] เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
[i] 3. Output Storage Area[/i] เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล ตามความ
ต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น
จอภาพ เป็นต้น
[i] 4. Program Storage Area [/i]เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วนนี้ทีละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสั่งให้ทำอะไร จากนั้น
หน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆ
หน่วยความจำจะจัดอยู่ในลักษณะแถวแนวตั้ง ( CAS : Column Address Strobe ) และ
แถวแนวนอน ( RAS : Row Address Strobe ) เป็นโครงสร้างแบบเมทริกซ์ ( Matrix ) โดยจะมีวงจรควบคุมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรในชิปเซต ( Chipset ) ควบคุมอยู่ โดยวงจรเหล่านี้จะส่งสัญญาณกำหนดแถวแนวตั้ง และสัญญาณแถวแนวนอนไปยังหน่วยความจำ เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อมูลในหน่วยความจำที่จะใช้งาน
ในการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำของซีพียู สิ่งแรกที่ซีพียูได้รับในการเข้าถึงข้อมูล ก็คือ ซีพียูจะได้รับสัญญาณ RAS แล้วหลังจากนั้นซีพียูจะต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อรอรับสัญญาณ CAS ซึ่งช่วงนี้ได้ถูกเรียกว่า RAS to CAS Delay จะใช้เวลาประมาณ 2-3 สัญญาณนาฬิกา และในไบออส ( BIOS ) จะเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถปรับค่านี้ได้ เช่น ปรับจาก 3 สัญญาณนาฬิกา ให้เหลือ 2 สัญญาณนาฬิกาซึ่งจะทำให้การเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำเร็วขึ้นแต่มีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้สูง โดยสัญญาณทั้ง 2 แบบนี้จะเป็นเหมือนที่อยู่หรือตำแหน่งเก็บข้อมูลที่ทำให้ซีพียูสามารถค้นหาข้อมูลในหน่วยความจำได้อย่างถูกต้อง
ในการคิดความเร็วของแรม ที่ตัว Memorychipจะมี เลขรหัส เช่น HM411000-70 ตัวเลขหลัง (-) คือ ตัวเลขที่บอก ความเร็วของ RAM ตัวเลขนี้ เรียกว่า Accesstime คือ เวลาที่เสียไป ในการที่จะเข้าถึงข้อมูล หรือ เวลาที่แสดงว่า ข้อมูลจะถูก ส่งออกไปทาง Data busได้เร็วแค่ไหน ยิ่ง Access time น้อยๆ แสดงว่า RAM ตัวนั้นเร็วมาก



ความเร็วของแรมนั้นเรียกว่า Cycle time ซึ่งมีหน่วยเป็น ns โดย Cycle time เท่ากับ Read/Write cycle time (เวลาที่ในการส่งสัญญาณติดต่อ ว่าจะอ่าน/เขียน RAM) รวมกับ Access time และ Refresh time โดยทั่วไป RAM จะต้องทำการตอบสนองซีพียู ได้ในเวลา 2 clock cycle หรือ 2 คาบ หากแรมตอบสนองไม่ทันแรมจะส่งสัญญาณ /WAIT บอกซีพียูให้คอย คือ การที่ซีพียูเพิ่ม clock cycle ซึ่งช่วงเวลานี้เรียกว่า WAIT STATE และในส่วนของการเรียกใช้งานหน่วยความจำนั้น แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะคือ ลักษณะแรกเป็นแบบ Asynchronous เป็นหน่วยความจำที่ไม่ทำงานที่ความเร็วเดียวกับสัญญาณนาฬิกา ซึ่งจะพบได้ในหน่วยความจำ FPM และ EDO รุ่นเก่า ซึ่งใช้ชิปหน่วยความจำที่สามารถทำงานได้ที่ความเร็วเดียวกันกับความเร็วบัสส่วนลักษณะที่สองเป็นแบบ Synchronous เป็นหน่วยความจำที่ทำงานที่ความเร็วเดียวกับสัญญาณนาฬิกาของเครื่องคอมพิวเตอร์ พบได้ใน SDRAM ซึ่งสามารถทำงานได้ที่ความเร็วเดียวกันกับความเร็วบัส

โดยปกติหน่วยความจำหลักของระบบคอมพิวเตอร์ จะเป็นหน่วยความจำแบบแรมซึ่ง
สามารถเขียนข้อมูลได้ตลอดเวลา แรมนั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ด้วยกันคือ
[b] 1. Static Random Access Memory ( SRAM )
2. Dynamic Random Access Memory ( DRAM ) [/b]

1. SRAM แบบสแตติกหรือเรียกสั้น ๆ ว่า SRAM เป็นหน่วยความจำที่ทำงานได้เร็วกว่า
แบบ DRAM และไม่ต้องการวงจรไฟฟ้าสำหรับการ Refresh ข้อมูลที่เก็บไว้ภายในหน่วยความจำ ในขณะที่หน่วยความจำแบบ DRAM นั้นต้องการวงจร Refresh แต่เนื่องจากหน่วยความจำแบบ SRAM นั้นมีราคาแพง ทำให้ผู้ผลิตไม่ได้ใช้ SRAM มาทำเป็นหน่วยความจำมาตรฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์พีซี การใช้งานส่วนใหญ่ของหน่วยความจำประเภทนี้จะถูกจำกัดไว้เฉพาะการเป็นหน่วยความจำแคช ( Cache ) ซึ่งมีขนาดเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับหน่วยความจำทั้งหมดที่ติดตั้งอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์



2. DRAM แบบไดนามิกหรือเรียกสั้น ๆ ว่า DRAM เป็นหน่วยความจำที่ถูกนำมาใช้ผลิต
แรมเพื่อใช้ติดตั้งลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งหน่วยความจำนี้ได้รับความนิยมสูง อันเนื่องมาจากมีความจุสูง กินไฟน้อยและราคาถูกกว่าหน่วยความจำ SRAM แต่ข้อเสียก็คือมีความยุ่งยากในการออกแบบเพื่อการนำไปใช้งาน เนื่องจาก DRAM จะทำการเก็บข้อมูลไว้ในตัวเก็บประจุ (Capaciter) ซึ่งจำเป็นจะต้องมีการ refresh ข้อมูลอยู่ตลอดตามระยะเวลาที่กำหนดไว้เพื่อเก็บข้อมูลให้คงอยู่ไม่ให้ข้อมูลสูญหายไปและเป็นการเติมไฟฟ้าเข้าไปเพื่อให้ข้อมูลที่กำลังจางหายไปมีความเข้มขึ้น โดยการ refresh นี้ทำให้เกิดช่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล และที่ต้อง refresh ตัวเองอยู่ตลอดเวลาจึงเป็นเหตุให้ได้ชื่อว่า Dynamic Random Access Memory



การผลิตหน่วยความจำขึ้นใช้งานตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันนี้ มีรูปแบบของหน่วยความจำหลายรูปแบบด้วยกัน ดังนี้

[b]DIP ( Dual In-Line Package )[/b]



ในยุคเริ่มแรกที่คอมพิวเตอร์เริ่มใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ส่วนมากมักเป็น
คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ( PC : Personal Computer ) ใช้ซีพียู 8088 หรือ 80286 หน่วยความจำ DRAM ถูกออกแบบให้บรรจุอยู่ในแพ็คเกจแบบ DIP เป็นแรมที่อยู่ในรูปแบบของ IC ( Integrated Circuit ) หรือชิปแรม ( Memory Chip ) ซึ่งเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีขาเรียงกันเหมือนตะขาบทั้ง 2 ข้าง การใช้งานหรือติดตั้งแรมชนิดนี้ทำได้โดยการติดลงบนซ็อกเก็ตของ DIP Socket ซึ่งอยู่บนเมนบอร์ด และในการติดตั้งชิปหน่วยความจำแบบนี้จะต้องระมัดระวังด้วย เพราะขา ( Pin ) ของชิปบอบบาง งอง่าย หักง่าย

[b]SIPP ( Single In-line Pin Package )[/b]
ช่วยลดความยุ่งยากของการติดตั้ง RAM แบบ DIP ลงได้มากเพราะจะมีการติดตั้งชิปหน่วยความจำเรียงกันเป็นแถวลงบน PCB ( Printed Circuit Board ) เสียก่อน ทำให้มีลักษณะเป็นแผง และรูปแบบ SIPP นี้จะมีขาเพียงแถวเดียวเรียงไปตามแนวยาวของแผ่น PCB ใช้ติดตั้งลงบนซ็อกเก็ตยาว ๆ บนเมนบอร์ด ซึ่งจะติดตั้งได้ง่ายกว่า DIP มาก และเป็นแบบที่ใช้มาจนถึงปัจจุบัน

[b]SIMM ( Single In-line Memory Module )[/b]



เริ่มต้นมีช่องทางเดินข้อมูล ( Datapath ) ขนาด 8 บิต เป็นการ์ดขนาดเล็กที่มีความจุ 1, 2
หรือ 4 MB มีขา 30 Pin เป็นแบบ Edge Connector ( เป็นลายวงจรเรียงกันเป็นซี่ตามขอบ PCB ในแนวยาว ) ในการติดตั้ง SIMM จะไม่มีการใช้เสียบลงไปตรง ๆ เหมือนการ์ดทั่วไป แต่จะเสียบลงแบบเอียง ๆ แล้วดัน SIMM ไปด้านข้างเพื่อให้กลไกบนซ็อกเก็ตทำการล็อค SIMM เอาไว้ การใช้ Edge Connector ใน SIMM ก็เพื่อตัดปัญหาเรื่องหน้าสัมผัสของ Pin กับซ็อกเก็ต สำหรับ SIMM ที่ถูกผลิตออกมาจะแบ่งได้เป็นชนิดต่าง ๆ ตามความกว้างของข้อมูลของ SIMM แต่ละโมดูล คือชนิด 8 บิต, 16 บิต, 32 บิต การจัดวางลำดับของ Edge Connector จะมีมาตราฐานกลางที่ใช้กันอยู่ด้วยโมดูลที่มี Datapath กว้าง 8 บิต ดังนั้นเวลานำไปใช้กับซีพียูที่มี Datapath เท่ากับ 16 บิต ( ซีพียูรุ่น 286 และ 386 SX ) ก็จำเป็นต้องใส่แรมทีละ 2 แถว เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลให้กับซีพียูได้เท่ากับ 16 บิตซึ่งบนเมนบอร์ดมักจะมีซ็อกเก็ตมาให้ 4 แถว แต่จะมีการจับคู่เอาไว้ โดยแต่ละคู่จะเรียกว่า " Bank " ซึ่งจะมีการระบุเป็นตัวหนังสือไว้ชัดเจน ดังนั้นเวลาติดตั้งแรมชนิดนี้ก็ต้องเลือก Bank ให้ถูกต้องด้วย จะใส่ Bank ละแถวไม่ได้ เมื่อซีพียูถูกพัฒนาให้มี Datapath 32 บิต ( รุ่น 386 DX และ 486 ) ก็เท่ากับว่าจะต้องใส่ SIMM แรมขนาด 8 บิต จำนวน 4 แถว ( ถือเป็น 1 Bank) จึงจะครบ 32 บิต ดังนั้นเมนบอร์ดที่ผลิตขึ้นมาใช้กับเครื่อง 486 ในรุ่นแรก จะมีรูปแบบของการติดตั้งแบบ 4 แถว ได้แก่ 4 x 1 MB, 4 x 2 MB หรือ 4 x 4 MB ในแต่ละ Bank สังเกตว่าจะมีเพียง 1 Bank เท่านั้น ( 4 แถว ) ต่อมาได้มีการพัฒนา SIMM ซึ่งมีความกว้าง Datapath 32 บิต เพื่อใช้ในเครื่อง 486 และ Pentium ยุคเริ่มต้น

[b]DIMM ( Dual In-line Memory Module )[/b]



หมายถึงแรมชนิด DDR SDRAM ซึ่งเป็นแรมรูปแบบใหม่ที่พัฒนาต่อจาก SDRAM ถูกกำหนดให้เป็นมาตรฐานกลางโดย ( Joint Electron Device Engineer Council ) ลักษณะ
โดยทั่วไปจะคล้าย SIMM แต่จะมี 168 Pin ( ข้างละ 84 pin ) ขนาด 64 บิต ความเร็ว 8-12 ns ( Nano Second )

[b]RIMM ( RAMBUS In-line Memory Module )[/b]



เป็นแรมรูปแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้กับ Pentium 4 เท่านั้น โดยโมดูลแบบ RIMM จะมีลักษณะเหมือน DIMM แต่ขาสัญญาณมากกว่า โดยจะมี 184 ขา ซึ่งในการติดตั้งแรมชนิดนี้ จะมีสิ่งที่แตกต่างไปจาก SDRAM และ DDR SDRAM เนื่องจากในการติดตั้งจะต้องมีการใส่ C-RIMM ( Continuity RIMM ) ในช่องที่เหลือด้วย มิฉะนั้นจะทำงานไม่ได้ ซึ่ง C-RIMM ก็คือแผ่น PCB เปล่า ๆ ที่นำมาใส่เพื่อให้เครื่องทำงานได้

[b]รายละเอียดของ RAM แต่ละชนิด[/b]
Parity จะมีความสามารถในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล โดยจะมี bit ตรวจสอบ 1 ตัว ถ้าพบว่ามีข้อมูลผิดพลาด ก็จะเกิด system halt ในขณะที่แบบ Non-Parity จะไม่มีการตรวจสอบ bit นี้ Error Checking and Correcting (ECC) หน่วยความจำแบบนี้ ได้พัฒนาขึ้นมาอีกระดับหนึ่ง เพราะนอกจากจะตรวจสอบว่ามีข้อมูลผิดพลาดได้แล้ว ยังสามารถแก้ไข bit ที่ผิดพลาดได้อีกด้วย โดยไม่ทำให้ system halt แต่หากมีข้อมูลผิดพลาดมาก ๆ มันก็มี halt ได้เหมือนกัน สำหรับ ECC นี้จะเปลือง overhead เพื่อเก็บข้อมูล มากกว่าแบบ Parity ดังนั้น Performance ของมันจึงถูกลดทอนลงไป

EDORAM

DDRRAM

SDRAM

RDRAM

[b]ชนิดและความแตกต่างของ RAM[/b]

[b]Dynamic Random Access Memory (DRAM)[/b]
DRAM จะทำการเก็บข้อมูลในตัวเก็บประจุ (Capaciter) ซึ่งจำเป็นต้องมีการ refresh เพื่อเก็บข้อมูลให้คงอยู่โดยการ refresh นี้ทำให้เกิดการหน่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล และก็เนื่องจากที่มันต้อง refresh ตัวเองอยู่ตลอดเวลาจึงเป็นเหตุให้ชื่อว่า Dynamic RAM

[b]Staic Random Access Memory (SRAM)[/b]
ต่างจาก DRAM ตรง DRAM ต้อง refresh ข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แต่ในขณะที่ SRAM จะเก็บข้อมูลไว้ และจะไม่ทำการ refresh โดยอัตโนมัติ ซึ่งมันจะทำการ refresh ก็ต่อเมื่อสั่งให้มัน refresh เท่านั้น ซึ่งข้อดีของมันก็คือความเร็ว ซึ่งเร็วกว่า DRAM ปกติมาก แต่ราคาสูง

[b]Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM)[/b]
FPM เหมือนกับ DRAM เพียงแต่ว่า มันลดช่วงการหน่วงเวลาขณะเข้าถึงข้อมูลลง ทำให้ มันมีความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล สูงกว่า DRAM ปกติ ซึ่งโดยที่สัญญาณนาฬิกาในการเข้าถึงข้อมูล จะเป็น 6-3-3-3 (Latency เริ่มต้นที่ 3 clock พร้อมด้วย 3 clock สำหรับการเข้าถึง page) และสำหรับ ระบบแบบ 32 bit จะมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุด 100 MB ต่อวินาที ส่วนระบบแบ 64 bit จะมีอัตรา การส่งถ่ายข้อมูลที่ 200 MB ต่อวินาที เช่นกัน ปัจจุบันนี้ RAM ชนิดนี้เกือบไม่พบในตลาดแล้ว แต่ยังมีให้เห็นบ้าง และราคาค่อนข้างแพงเมื่อเที่ยบกับ RAM รุ่นใหม่ ๆ เนื่องจากที่ว่าปริมาณในท้องตลาดมีน้อยมาก ทั้ง ๆ ที่ยังมีคนต้องการใช้แรมชนิดนี้อยู่

[b]Extended-Data Output (EDO) DRAM[/b]
คือ Hyper-Page Mode DRAM ซึ่งพัฒนาขึ้นอีกระดับหนึ่ง โดยจะอ้างอิงตำแหน่งที่อ่านข้อมูลจากครั้งก่อนไว้ด้วย ปกติแล้วการดึงข้อมูลจาก RAM ณ ตำแหน่งใด ๆ มักจะดึงข้อมูล ณ ตำแหน่งที่อยู่ใกล้ ๆ จากการดึงก่อนหน้านี้ เพราะฉะนั้น ถ้ามีการอ้างอิง ณ ตำแหน่งเก่าไว้ก่อน ก็จะทำให้เสียเวลาในการเข้าถึงตำแหน่งน้อยลง และยังลดช่วงเวลาของ CAS latency ลงด้วย และด้วยความสามารถนี้ทำให้การเข้าถึงข้อมูลดีขึ้นกว่าเดิมกว่า 40% เลยทีเดียว และมีความสามารถโดยรวมสูงกว่า FPM กว่า 15% EDO จะทำงานได้ดีที่ 66 MHz ด้วย timming 5-2-2-2 และก็ยังทำงานได้ดี แม้จะใช้งานที่ 83 MHz ด้วย Timming นี้และหากว่า chip EDO นี้ มีความเร็วที่สูงมากพอ (มากกว่า 50ns) มันจะสามารถใช้งานได้ ณ 100 MHz ที่ Timming 6-3-3-3 อัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุด ของ DRAM ชนิดนี้อยู่ที่ 264 MB ต่อวินาที EDO RAM ในปัจจุบันนี้ไม่เป็นที่นิยมใช้แล้ว

[b]Burst EDO (BEDO) DRAM [/b]
BEDO ได้เพิ่มความสามารถขึ้นมาจาก EDO เดิม คือ Burst Mode โดยหลังจากได้ address ที่ต้องการ address แรกแล้วมันก็จะทำการ generate อีก 3 address ขึ้นทันที ภายใน 1 สัญญาณนาฬิกา ดังนั้น จึงตัดช่วงเวลาในการรับ adress ต่อไป เพราะฉะนั้น Timming ของมันจึงเป็น 5-1-1-1 ณ 66 MHz BEDO ไม่เป็นที่แพร่หลาย และได้รับความนิยมเพียงระยะเวลาสั้น ๆ เนื่องจากว่าทาง Intel ตัดสินใจใช้ SDRAM แทน EDO และไม่ได้ใช้ BEDO เป็นส่วนประกอบในการพัฒนา chipset ของตน ทำให้บริษัทผู้ผลิต ต่าง ๆ หันมาพัฒนา SDRAM แทน

[b]Synchronous DRAM (SDRAM) SDRAM[/b]
ต่างจาก DRAM เดิมตรงที่มันจะทำงานสอดคล้องกับสัญญาณนาฬิกา สำหรับ DRAM เดิมจะทราบตำแหน่งที่อ่านก็ต่อเมื่อเกิดทั้ง RAS และ CAS ขึ้น แล้วจึงทำการไปอ่านข้อมูลโดยมีช่วงเวลาในการเข้าถึงข้อมูลตามที่เรามักจะได้เห็นบนตัว chip ของตัว RAM เช่น -50, -60, -80 โดย -50 หมายถึง ช่วงเวลาเข้าถึง ใช้เวลา 50 นาโนวินาทีเป็นต้น แต่ SDRAM จะใช้สัญญาณนาฬิกาเป็นตัวกำหนดการทำงานโดยจะใช้ความถี่ของสัญญาณเป็นตัวระบุ SDRAM จะทำงานตามสัญญาณนาฬิกาขาขึ้นเพื่อรอรับตำแหน่งข้อมูล ที่ต้องการให้มันอ่าน แล้วจากนั้นมันก็จะไปค้นหาให้และให้ผลลัพธ์ออกมาหลังจากได้รับตำแหน่งแล้ว เท่ากับค่าของ CAS เช่น CAS 2 ก็คือ หลังจากรับตำแหน่งที่อ่านแล้วมันจะให้ผลลัพธ์ออกมา ภายใน 2 ลูกของสัญญาณนาฬิกา SDRAM จะมี Timming เป็น 5-1-1-1 ซึ่งเร็วพอ ๆ กันกับ BEDO RAM เลยที่เดียว แต่ว่ามันสามารถทำงานได้ ณ 100 MHz หรือมากกว่า และมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดที่ 528 MB ต่อวินาที

[b]DDR SDRAM (หรือ SDRAM II)[/b]
DDR RAM นี้แยกออกมาจาก SDRAM โดยจุดที่ต่างกันหลัก ๆ ของทั้งสองชนิดนี้คือ DDR SDRAM นี้สามารถที่จะใช้งานได้ทั้งขาขึ้น และขาลง ของสัญญาณนาฬิกาเพื่อส่งถ่ายข้อมูล นั่นก็ทำให้อัตราส่งถ่าย เพิ่มขึ้นได้ถึงเท่าตัว ซึ่งมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดถึง 1 G ต่อวินาที

[b]Rambus DRAM (RDRAM)[/b]
RAMBUS เป็นเครื่องหมายการค้าของบริษัท RAMBUS Inc. ซึ่งตั้งมาตั้งแต่ยุค 80 แล้ว โดยปัจจุบันได้เอาหลักการของ RAMBUS มาพัฒนาใหม่ โดยการลด pin รวม static buffer และทำการปรับแต่งทาง interface ใหม่ DRAM ชนิดนี้ จะสามารถทำงานได้ทั้งขอบขาขึ้น และลงของสัญญาณนาฬิกา และเพียงช่องสัญญาณเดียว ของหน่วยความจำแบบ RAMBUS นี้ มี Performance มากกว่าเป็น 3 เท่า จาก SDRAM 100 MHz แล้ว และเพียงแค่ช่องสัญญาณเดียวนี้ก็มีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงถึง 1.6 G ต่อวินาที ถึงแม้ว่าเวลาในการเข้าถึงข้อมูลแบบ สุ่มของ RAM ชนิดนี้จะช้า แต่การเข้าถึงข้อมูลแบบต่อเนื่องจะเร็วมาก ๆ ซึ่ง RDRAM นี้มีการพัฒนา Interface และมี PCB (Printed Circuit Board) ที่ดี และรวมถึง Controller ของ Interface ให้ สามารถใช้งานได้ถึง 2 ช่องสัญญาณแล้วมันจะมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลเพิ่มเป็น 3.2 G ต่อวินาที และหากว่าสามารถใช้ได้ถึง 4 ช่องสัญญาณก็จะสามารถเพิ่มไปถึง 6.4 G ต่อวินาที

[b]Synchronous Graphic RAM (SGRAM)[/b]
SGRAM นี้ก็แยกออกมาจาก SDRAM เช่นกันโดยถูกปรับแต่งมาสำหรับงานด้าน Graphics เป็นพิเศษแต่โดยโครงสร้างของ Hardware แล้ว แทบไม่มีอะไรต่างจาก SDRAM เลยจากบาง Graphic Card ที่เป็นรุ่นเดียวกัน แต่ใช้ SDRAM ก็มี SGRAM ก็มี เช่น Matrox G200 แต่จุดที่ต่างกัน ก็คือ ฟังก์ชัน ที่ใช้โดย Page Register ซึ่ง SG สามารถทำการเขียนข้อมูลได้หลาย ๆ ตำแหน่ง ในสัญญาณนาฬิกาเดียว ในจุดนี้ทำให้ความเร็วในการแสดงผล และ Clear Screen ทำได้เร็วมาก และยังสามารถเขียนแค่บาง bit ใน word ได้ (คือไม่ต้องเขียนข้อมูลใหม่ทั้งหมดเขียนเพียงข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงเท่านั้น) โดยใช้ bitmask ในการเลือก bit ที่จะเขียนใหม่สำหรับงานโดยปกติแล้ว SGRAM เกือบจะไม่ให้ผลที่ต่างจาก SDRAM เลย มันเหมาะกับงานด้าน Graphics มากกว่า เพราะความสามารถที่แสดงผลเร็วและ Clear Screen ได้เร็วมันจึงเหมาะกับใช้บน Graphics Card มากกว่า ที่จะใช้บน System

[b]Video RAM (VRAM)[/b]
VRAM ทำงานเกี่ยวกับ Video เพราะถูกออกแบบมาใช้บน Dispaly Card โดย VRAM นี้ก็มีพื้นฐานมาจาก DRAM เช่นกัน แต่ที่ทำให้มันต่างกันก็ด้วยกลไกการทำงานบางอย่างที่เพิ่มเข้ามา โดยที่ VRAM นั้น จะมี serial port พิเศษเพิ่มขึ้นมาอีก 1 หรือ 2 port ทำให้เรามองว่ามันเป็น RAM แบบ พอร์ทคู่ (Dual-Port) หรือ ไตรพอร์ท (Triple-Port) Parallel Port ซึ่งเป็น Standard Interface ของมัน จะถูกใช้ในการติดต่อกับ Host Processor เพื่อสั่งการให้ ทำการ refresh ภาพขึ้นมาใหม่ และ Serial Port ที่เพิ่มขึ้นมา จะใช้ในการส่งข้อมูลภาพออกสู่ Display

[b]Windowns RAM (WRAM)[/b]
WRAM ถูกพัฒนาโดย Matrox เพราะเป็นผู้เดียวที่ใช้ RAM ชนิดนี้ บน Graphics Card ของตน (card ตระกูล Millenium และ Millenium II แต่ไม่รวม Millenium G200 ซึ่งเป็น ซึ่งใช้ SGRAM ) แต่ในปัจจุบันมีของ Number 9 ที่ใช้ WRAM เช่นกัน ในรุ่น Number 9 Revolution IV ที่ใช้ WRAM 8M บน Crad WRAM นี้โดยรวมแล้วก็เหมือน ๆ กับ VRAM จะต่างกันก็ตรงที่ มันรองรับ Bandwith ที่สูงกว่า อีกทั้งยังใช้ระบบ Double-Buffer อีกด้วย จึงทำให้มันเร็วกว่า VRAM อีกมากทีเดียว

[b]SLDRAM[/b]
SLDRAM เป็นแรมที่แม้ว่าจะอยู่ในระหว่างการพัฒนาแต่ก็มีแนวโน้มที่จะเป็น RAM
สำหรับอนาคต เพราะได้รับการออกแบบและพัฒนารวมกันโดยกลุ่มบริษัทผู้ผลิต RAM ( ยกเว้นอินเทลกับ Rambus ที่ยังคงยืนหยัดมั่นคงกับ RDRAM ) เพื่อให้เป็น RAM รุ่นต่อจาก DDR โดยจะทำงานที่ความเร็วสูงได้ถึง 200 MHz และเมื่อทำงานแบบ DDR ก็จะได้ความเร็วในการส่งข้อมูลถึง 400 MHz เลยทีเดียว บัสของ SLDRAM เริ่มต้นที่ขนาด 2 ไบต์ ซึ่งก็จะได้อัตราการส่งข้อมูลเริ่มต้นที่ 800 MB/s ทั้งนี้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและกระบวนการผลิตชิปและโมดูลแรมจาก SDR หรือ DDR มากมาย SLDRAM

[b]MDRAM ( Multibank DRAM )[/b]



MDRAM ( Multibank DRAM ) เป็นการออกแบบ DRAM โดยแบ่งเป็นหลาย ๆ กลุ่มหรือ
bank ที่มีขนาดเล็ก เช่น 32KB แต่รวมอยู่บนชิปเดียวกัน โดยแต่ละ bank มีกลไกในการที่จะเข้าถึงข้อมูลแยกจากกันต่างหากซึ่งต่างก็ต่อเข้ากับบัสโดยตรง ผลคือแต่ bank สามารถทำการรับส่งข้อมูลได้พร้อม ๆ กัน ทำให้ได้ความเร็วสูงกว่า DRAM ธรรมดา

[b]การเลือกซื้อ RAM สำหรับคอมพิวเตอร์ [/b]

สำหรับ RAM ควรเลือกซื้อยี่ห้อที่น่าเชื่อถือได้ ขนาดของ RAM ที่จะใช้สำหรับการใช้งานคอมพิวเตอร์แบบทั่ว ๆ ไปกับ Windows 98 ควรที่จะมี RAM ประมาณ 64M. ไม่แนะนำให้ใช้ RAM น้อยกว่านี้ ถึงแม้ว่าจะสามารถใช้งานได้ก็ตาม เพราะว่าการที่ใช้ RAM น้อย ๆ จะทำให้ ฮาร์ดดิสก์ ต้องทำงานหนักขึ้นอีกมาก ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ ฮาร์ดดิสก์เสียได้เร็วกว่าอายุการใช้งานจริง หากต้องการเน้นการเล่นเกมส์ หรือการใช้งานหนัก ๆ ควรจะมี RAM ไม่น้อยกว่า 128M. สำหรับการ Upgrade เครื่อง การเพิ่ม RAM จะเป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุด แต่ต้องพิจารณาดูว่า RAM ที่มีอยู่เดิมเป็นแบบไหน EDO-RAM 72 pin หรือ SD-RAM 168 pin รวมทั้งเมนบอร์ดเดิมสามารถใส่ RAM แบบใดได้ หลักการเพิ่มและเลือกซื้อ RAM มีดังนี้ คือ

ขนาดของ RAM ต่อ 1 ชิ้น ซึ่งบนเมนบอร์ดจะมีข้อจำกัดของช่องใส่ RAM เช่นใส่ได้ 3 หรือ 4 ช่อง หากเลือก RAM ที่มีขนาดน้อย ๆ ต่อชิ้น เช่นเลือก RAM แถวละ 32M. จำเป็นต้องซื้อ 2 แถวเพื่อให้ได้ 64M. ในอนาคตหากต้องการเพิ่มแรมอีก ก็จะเป็นปัญหาเพราะว่าไม่มีช่องใส่ RAM การใช้ RAM ที่มีขนาด และความเร็วที่ไม่เท่ากัน ก็อาจจะเป็นปัญหาให้กับระบบคอมพิวเตอร์ได้ เช่น การไม่เสถียร หรือเครื่องขัดข้องบ่อย ๆ ได้ ดังนั้น ถ้าเป็นการซื้อ RAM ใหม่ให้เลือกขนาดที่ใหญ่ที่สุด เช่น 64M. หรือ 128M. ต่อ 1 แถว และใส่ให้น้อยแถวที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความเร็วของบัสแรม ก็ต้องเลือกให้เข้ากับ CPU และ เมนบอร์ด (ความเร็วส่วนใหญ่จะเป็น 66, 100 และ 133 MHz) เช่น Celeron ใช้ความถี่ FSB 66 MHz อาจจะใช้งานกับ RAM แบบ PC-66 ก็ได้ แต่หากใช้ CPU Pentium II หรือ Pentium III ซึ่งใช้ความเร็ว FSB 100MHz ก็ต้องใช้ RAM แบบ PC-100 ด้วยหรือ CPU รุ่นใหม่ ๆ ที่ใช้ความเร็วบัส FSB 133 MHz ก็ต้องใช้แรมแบบ PC-133 ความเร็วของการส่งถ่ายข้อมูลของ RAM ไม่ชัดเจน แต่โดยทั่วไปก็จะมีตัวเลขที่บอกความเร็วของการเข้าถึงข้อมูล เช่น 10 nsec, 8nsec หรือ 6 nsec เป็นต้น ตัวเลขยิ่งน้อย ก็ทำให้การเข้าถึงข้อมูลทำได้เร็วกว่า สำหรับการ Over Clock ก็คงต้องเลือกยี่ห้อของ RAM เช่น RAM แบบ PC-133 บางยี่ห้อสามารถทำงานที่ความเร็วสูงถึง 180 MHz ได้ แต่ราคาสูง)

[b]
บทความนี้เป็นส่วนประกอบหนึ่งของการเรียนวิชา Computer Organization and Technology เท่านั้น
รวบรวมข้อมูลมาจาก:
www.nfe.go.th/13/banprak/computer/ram.html
www.ku.ac.th/magazine_online/select_ram.html
www.bcoms.net/hardware/ram.asp
www.student.chula.ac.th/~46802612/image/ram.pdf [/b]


MIT10 จันทร์-ศุกร์
ผู้จัดทำ: นายนนทวุฒิ พลับจั่น 49231319
นายศุภนัฐ พูลทรัพย์ 49231459
น.ส.ธิดารัตน์ หนังสือ 49231301

 

ขอบคุณผู้สนับสนุน