| RAM
ย่อมาจาก (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำหลักที่จำเป็น
หน่วยความจำ ชนิดนี้จะสามารถเก็บข้อมูลได้
เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้นเมื่อใดก็ตามที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า
มาเลี้ยง ข็อมูลที่อยู่ภายในหน่วยความจำชนิดจะหายไปทันที
หน่วยควมจำแรม ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลที่ระบบคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ด้วย
ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ
การนำออกข้อมูล (Output) โดยที่เนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ถูกแบ่งออกเป็น
4 ส่วน คือ
1. Input Storage
Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้าโดย
ข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
2. Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
3. Output Storage Area เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล
ตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออก
ยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการ
4. Program Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง
หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา
เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว
หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วน
นี้ไปที่ละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย
ว่าคำสั่งนั้นสังให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม
จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้นๆ
ความเร็วของ RAM คิดกันอย่างไร
ที่ตัว Memorychip
จะมี 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 ตัวนั้น
เร็วมาก
ตารางค่า
Access time บน Chip
| Access
time(ns) |
ตัวเลขที่พบบน
Memory chip |
| 250 |
25 |
| 200 |
20 |
| 150 |
15 |
| 120 |
12 |
| 100 |
10 |
| 85 |
85 |
| 80 |
8,80 |
| 70 |
7,70 |
| 65 |
65 |
| 60 |
6,60 |
| 53 |
53 |
ความเร็วของ
RAM เรียกว่า Cycle time ซึ่งมีหน่วยเป็น
ns โดย Cycle time เท่ากับ Read/Write cycle
time (เวลาที่ในการส่งสัญญาณติดต่อ ว่าจะอ่าน/เขียน
RAM) รวมกับ Access time และ Refresh time
โดยทั่วไป RAM
จะต้องทำการตอบสนอง CPU ได้ในเวลา 2 clock
cycle หรือ 2 คาบ หาก RAM ตอบสนองไม่ทัน
RAM จะส่งสัญญาณ /WAIT บอก CPU ให้ คอย
คือ การที่ CPU เพิ่ม clock cycle ซึ่งช่วงเวลานี้เรียกว่า
WAIT STATE
วิธีที่ใช้ในการแก้ไข
WAIT STATE
1.
เทคนิค INTERLEAVE
เทคนิคนี้เป็นการลดปัญหาเรื่อง
Refresh time เพราะในการทำงานของ RAM จะเห็นว่าใน
การติดต่อกับ Memory 1 address จะใช้เวลา
1 cycle time ในการที่ CPU ติดต่อ กับ Memory
ในแต่ละครั้ง จะติดต่อเป็น block คือ หลาย
Address เรียงต่อกัน จากความจริง ข้อนี้
เทคนิคการ Interleave จึงเกิดขึ้น โดยหลักการที่จะทำให้
Cycle time เหลื่อมกันเกิดจน Cycle time
ใหม่ที่แคบลง
การสลับ
Bank ของ Memory โดย Bank บล็อกหนึ่งจะมี
Memory address เป็นเลขคี่ อีก Bank จะเป็นเลขคู่
เวลา CPU ติดต่อสลับไปสลับมาใน 2 Bank เพราะฉะนั้นต้องใส่
Memory ให้เต็ม Bank เป็นจำนวนคู่ เช่น
2 Bank หรือ 4 Bank ถ้า Memory ขนาดเท่ากัน
คนที่ใส่ Memory ทั้งหมดไว้ใน Bank เดียว
จะทำงานได้ช้ากว่า คนที่แบ่ง Memory ใส่เป็น
2 Bank แต่ Bank ก็จะ เหลือน้อยด้วย
2. วิธีการ Page
Mode
วิธีการนี้จะต้องใช้
RAM พิเศษ คือ Paged RAM โดย Memory จะถูกมองว่า
แบ่ง เป็นกลุ่ม หรือ Page หลาย Page ในการติดต่อกับ
Memory ที่ Address อยู่ใน Page เดียวกัน
ต่อๆ ไป โดยไม่ต้องมี Wait State แต่ถ้ามีการติดต่อกับ
Page อื่น จะมี Wait State เหมือนเดิม
3. Cache Memory
Memory
ส่วนนี้จะถูกรวมกับ
CPU ซึ่งก็คือ Internal Cache แต่ถ้าเอามาติดบนเมนบอร์ด
จะเรียกว่า External Cache ก็คือ RAM นั่นเอง
แต่ความเร็วจะสูงมาก ทำให้ไม่มีภาวะ Wait
State วิธีการก็คือ พยายามให้ CPU ติดต่อกับ
Cache ซึ่งเป็น SRAM ความเร็วสูงก่อน เพราะ
ไม่มีภาวะ WaitState โดยจะมีวงจร Cache
controller ซึ่งเป็น ตัวจัดการ Cache โดยมันจะตัด
บล็อกข้อมูลจาก main memory ประมาณบล็อกละ
2-4 KB มาใส่ไว้ใน Cache พอ CPU ติดต่อ
Memory ก็จะมาดูใน Cache ก่อนว่ามีข้อมูลที่ต้องการหรือไม่
ถ้าไม่มีก็จะไปเอาจาก Main memory ความสำคัญของ
Cache คือ การตัดบล็อกมาให้ถูกตามความต้องการของ
CPU โดย Cache controller จะใช้วิธีการ
Random แต่ Random อย่างมีหลักการ คือ CPU
มักต้องการ ข้อมูลที่ต่อเนื่องกัน เพราะฉะนั้น
Cache จะตัดข้อมูลบล็อกถัดไปมาเก็บไว้ การ
Random แบบนี้ให้ความแม่นยำถึง 80% ทีเดียว
คือ ไม่มีภาวะ Wait State เป็นเวลา 80%
ของเวลาที่ใช้ ทำงานทั้งหมด
การ Check Parity
การเช็ค
Parity เป็นการ เพิ่มบิตพิเศษเข้าไปอีก
1 บิต ให้กับทุกๆ 8 บิต ของข้อมูล จนกลายเป็น
9 บิต บิตที่เพิ่มขึ้นไม่ใช่ข้อมูล แต่ใส่เพื่อตรวจสอบว่า
ข้อมูลมีความผิดพลาดหรือไม่ โดยใช้หลักการนับขำนวนบิตข้อมูลที่มีค่าเป็น
1 ในทุกๆ 8 บิต การเข็ค Parity นี้แบ่งได้
2 วิธี คือ Odd Parity (Parity คี่) และ
Even Parity (Parityคู่)
สำหรับวิธี
Odd Parity จะทำการนับจำนวนบิตที่เป็น 1
ใน 8 บิตว่ามีจำนวนเป็นคู่ หรือเป็นคี่
โดยมี IC 74LS280 ทำหน้าที่เป็นตัวสร้าง
Parity และ เป็นตัวตรวจสอบ ถ้า 74LS280
นับจำนวน 1 ใน 8 บิตได้ เป็นจำนวนคู่ที่
Parity bit จะถูกเซ็ตให้เป็น 1 เพื่อให้จำนวนของ
1 ใน 9 บิต (รวม Parity bit ด้วย) เป็นจำนวนคี่
แต่ถ้านับจำนวนของ 1 ใน 8 บิต ได้เป็นเลขคี่
Parity bit จะถูกเซ็ตให้เป็น 0 เพื่อให้จำนวนของ
1ใน 9 บิต รวมเป็นเลขคี่ ถ้าวิธ ีEven Parity
ก็จะทำใน ทางกลับกัน คือพยายามเซ็ต Parity
ให้จำนวนของ 1 ใน 9 บิตเป็นจำนวนคู่
Parity
bit จะถูกสร้างตอน เขียนข้อมูลลงใน RAM
และจะถูกตรวจสอบ เมื่อมีการ อ่านข้อมูลจาก
RAM เช่น ถ้าข้อมูลเป็น 11001010 ด้วยวิธี
Odd Parity จะ เซ็ต Parity bit เป็น 1 แต่ถ้าตอนอ่านข้อมูลเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็น
10001010 โดย Odd Parity ยังคงเป็น 1 ก็จะแสดง
ว่ามีการผิดพลาดเกิดขึ้น IC 74LS280 จะทำการสร้างสัญญาณไปบอกให้
CPU เกิดการ Halt และแสดงข้อความรายงานทางหน้าจอในแบบต่างๆ
เช่น PARITY ERROR SYSTEM HALT
ข้อเสียของการใช้
Parity bit คือ เสียเวลา และไม่ได้ประโยชน์เท่าไรนัก
เพราะไม่ สามารถบอกได้ว่าผิดที่ตำแหน่งไหน
และแก้ไขข้อผิดพลาดไม่ได้ บอกได้แค่ว่ามีความผิดพลาด
เกิดขึ้นเท่านั้น ยิ่งกว่านั้น ถ้าสมมติ
ข้อมูลเกิดผิดพลาดทีเดียว 2 บิต เช่น 10001001
เปลี่ยนเป็น 10101011 เราก็ไม่สามารถเช็คข้อผิดพลาดโดยใช้วิธี
Parity ได้
เมื่อรู้การทำงานของ RAM
แล้ว เราก็จะมาดู ประเภทของ RAM ที่มีใช้กันอยู่
1.
DIP (Dual In-line Package) เป็นแบบพื้นฐานที่ใช้กัน
เพราะ DIP คือ RAM ที่อยู่ในรูปแบบของ IC
(Integrate Circuit ) หรือ Memory chip
การใช้งาน หรือติดตั้ง RAM ชนิดนี้ทำได้โดยการติดลงบน
ซ็อคเก็ตของ DIP เท่าที่เมนบอร์ดเตรียมไว้ให้
นั่นหมายความว่า ยิ่งความต้องการติด DIP
มากๆ เมนบอร์ดก็ต้องมีซ็อคเก็ตไว้ให้มากๆ
ผลก็คือ ใช้พื้นที่เปลือง และทำให้เมนบอร์ดใหญ่มาก
ในการติด DIP ยังต้องระมัดระวังด้วย เพราะ
Pin บอบบาง งอง่าย หักง่าย ทั้งยัง เสียเวลาในการติด
2. SIPP (Single In-line Pin Package) จะลดความยุ่งยากของการติดตั้ง
RAM แบบ DIP ลง โดยติดลงบนแผ่น PCB (Printed
Circuit Board) ซะก่อน SIPP เป็นแผ่น PCB
ที่มี Pin ซึ่งเหมือนขาของ IC แต่ Pin ของ
SIPP จะมีเพียงแถวเดียวเรียงไปตามแนวยาวของแผ่น
PCB การติดตั้ง SIPP ที่มีลักษณะเป็นรูกลมเรียงหนึ่งเป็นแถวยาวมีจำนวนรูเท่ากับ
Pin ของ SIPP พอดี ประหยัดเนื้อที่บนเมนบอร์ด
และติดตั้งง่ายกว่า DIP มาก
3. SIMM (Single In-line Memory Module)
รูปร่างหน้าตา จะคล้ายกับ SIPP แต่ต่าง
ส่วนที่จะต่อกับ ซ็อคเก็ตบนเมนบอร์ด จาก
Pin เป็นแบบ Edge Connector คือเป็น ลายวงจรเรียง
กันเป็นซี่ตามขอบของ PCB ในแนวยาว ลักษณะเหมือนกับ
ที่เห็นตามการ์ดต่างๆ แต่ในการติดตั้ง SIMM
จะไม่ใช้การเสียบลงไปตรงๆ เหมือนการ์ดทั่วไป
แต่จะเสียบลงแบบเอียงๆแล้วดันSIMM ไปด้านข้างเพื่อให้
กลไกบนซ็อคเก็ตทำการล็อก SIMM เอาไว้ การใช้
Edge connector ในSIMM ก็เพื่อตัดปัญหาเรื่องหน้าสัมผัสของ
Pin กับซ็อคเก็ต
SIMM ที่ถูกผลิตออกมาจะแบ่งได้เป็นชนิดต่างๆ
ตามความกว้างของข้อมูลของ SIMM แต่ละโมดูล
คือ ชนิด 8 บิต, 16 บิต, 32 บิต การจัดวางลำดับของ
Edge connector จะมีมาตรฐาน กลางที่ใช้กันอยู่
4. DIMM (Dual In-line Memory Module) เป็น
RAM ชนิดใหม่ และถูกกำหนด ให้เป็นมาตรฐานกลางโดย
JEDEC (Joint Electron Device Engineering
Council) ลักษณะโดย ทั่วไป จะคล้าย SIMM
แต่จะมี 168 Pin (ข้างละ 84 pin )
Module ของ RAM
RAM
ที่เรานำมาใช้งานนั้นจะเป็น chip เป็น ic
ตัวเล็กๆ ซึ่งส่วนที่เรานำมาใช้เป็นน่วยความจำหลัก
จะถูกบัดกรีติดอยู่บนแผงวงจร หรือ Printed
Circuit Board เป็น Module ซึ่งมีหลัก ๆ
อยู่ 2 Module คือ SIMM กับ DIMM
SIMM หรือ Single
In-line Memory Module
โดยที่
Module ชนิดนี้ จะรองรับ datapath 32 bit
โดยทั้งสองด้านของ circuit board จะให้สัญญาณ
เดียวกัน
ความเป็นมาของ SIMM
RAM
ในยุคต้น
ๆ ที่คอมพิวเตอร์เริ่มใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
ซึ่งส่วนมากมักเป็นคอมพิวเตอร์ ระดับบุคคล
(prosonal computer:PC) ใช้ซีพียู 8088
หรือ 80286 หน่วยความจำ DRAM ถูกออกแบบให้
บรรจุอยู่ในแพคเกจแบบ DIP (dual in-line
package) หรือที่เรียกว่าแบบตีนตะขาบเหมือนกับไอซีที่ใช้งานกันทั่วไป
การใช้งานหน่วยความจำแบบนี้ จึงต้องมีการจัดสรรพื้นที่มากพอสมควร
บนเมนบอร์ด ถ้าเคยเปิดฝาเรื่องดูภายในก็จะเห็นซ็อกเก็ตไอซีเหล่านี้
เรียงกันเป็นแถวเต็มไปหมด
การเพิ่มหน่วยความจำชนิดนี้ทำได้ง่าย
เพี่ยงแต่ซื้อ DRAM ตามขนาดความจุที่ต้องการมา
เสียบลงใน ซ็อกเก็ตที่เตรียมไว้ และทำการติดตั้งจั๊มเปอร์อีกบางตัวหรือบางเครื่องอาจเพียงตั้งค่าในซอตฟ์แวร์
ไบออส (BIOS) ของเครื่องใหม่ เป็นอันเรียบร้อยใช้งานได้ทันที
ครั้งเมื่อเวลาผ่านไปเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น
เทคนิคการแพคเกจชิพไอซีลงบนตัวถังทันสมัยมากขึ้น
และเป็นที่รู้จักกันดีกับเทคโนโลยี อุปกรณ์ติดพื้นผิว
ทำให้การติดตั้งหน่วยความจำหรือเพิ่มหน่วยความจำ
ทำได้ยากขึ้นและต้องมีเครื่องมือเฉพาะ จึงได้มีการคิดค้น
วิธีการใหม่ โดยการนำเอาตัวไอซี DRAM แบบ
ติตั้งบนพื้นผิวไปติดบนแผงวงจรแผ่นเล็ก
ๆ ก่อน แล้วจึงเดินลายทองแดงต่อขาจากตัวไอซี
DRAM ออกมา และแยกเป็นขาเชื่อมต่อเอาไว้เมื่อต้องการจะติดตั้งก็นำเปเสียบลงในซ็อกเก็ตที่เตรียมไว้บนเมนบอร์ดได้ทันที
โมดูลหน่วยความจำแบบนี้มีชื่อเรียกว่า ซิพแรม
(SIP RAM : Single In-line Package RAM)
แรมชนิดนี้จะมี 30 ขา
การพัฒนายังไม่หยุดเพียงเท่านี้
เพื่อความสะดวกในการใช้งานมากขึ้น จึงได้มีการออกแบบซ็อกเก็ต
สำหรับหน่วยความจำชั่วคราว แบบใหม่ โดยออกแบบในลักษณะคอนเน็กเตอร์ที่ส่วนของลายทองแดงบนแผ่น
วงจรของซิพแรมโดยตรง ทำให้สามารถตัดขาที่ยื่นออกมา
จากตัวโมดูลได้ ดังนั้นจึงได้มีการตั้งชื่อเรียกใหม่ว่า
แบบซิมแรม (SIMM RAM : Single In-line Memory
Module RAM) ซิพแรมมีขาต่อใช้งาน 30 ขา
เช่นเดียวกับซิมแรม และสัญญาณที่ต่อใช้งานแต่ละขาก็เหมือนกันด้วย
DIMM
หรือ Dual In-line Memory Module
โดย
Module นี้เพิ่งจะกำเนิดมาไม่นานนัก มี
datapath ถึง 64 บิต โดยทั้งสองด้านของ
circuite board จะให้สัญญาณที่ต่างกัน ตั้งแต่
CPU ตระกูล Pentium เป็นต้นมา ได้มีการออกแบบให้ใช้งานกับ
datapath ที่มากว่า 32 bit เพราะฉะนั้น
เราจึงพบว่าเวลาจะใส่ SIMM RAM บน slot
RAM จะต้องใส่เป็นคู่ ใส่โดด ๆ แผง เดียวไม่ได้
Memory
Module ปัจจุบันมีอยู่ 3 รูปแบบคือ 30-pin,
72-pin, 168-pin ที่นิยมใช้ในเวลานี้คือ
168-pin
รายละเอียดของ RAM
แต่ละชนิด
Parity
จะมีความสามารถในการตรวจสอบความถูกต้องของ
ข้อมูล โดยจะมี bit ตรวจสอบ 1 ตัว ถ้าพบว่ามีข้อมูลผิดพลาด
ก็จะเกิ system halt ในขณะที่แบบ Non-Parity
จะไม่มีการตรวจสอบ bit นี้ Error Cheching
and Correcting (ECC) หน่วยความจำแบบนี้
ได้พัฒนาขึ้นมาอีกระดับหนึ่ง เพราะนอกจากจะตรวจสอบว่ามีข้อมูลผิดพลาดได้แล้ว
ยังสามารถแก้ไข bit ที่ผิดพลาดได้อีกด้วย
โดยไม่ ทำให้ system halt แต่หากมีข้อมูลผิดพลาดมาก
ๆ มันก็มี halt ได้เหมือนกัน สำหรับ ECC
นี้จะเปลือง overhead เพื่อเก็บข้อมูล มากว่าแบบ
Parity ดังนั้น Performance ของมันจึงถูกลดทอนลงไปบ้าง
ชนิดและความแตกต่างของ
RAM
Dynamic
Random Access Memory (DRAM)
DRAM จะทำการเก็บข้อมูลในตัวเก็บประจุ
(Capaciter) ซึ่งจำเป็นต้องมีการ refresh
เพื่อ เก็บข้อมูล ให้คงอยู่โดยการ refresh
นี้ทำให้เกิดการหร่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล
และก็เนื่องจากที่มันต้อง refresh ตัวเองอยู่ตลอดเวลานี้เองจึงเป็นเหตุให้ได้ชื่อว่า
Dynamic RAM
Staic
Random Access Memory (SRAM)
จะต่างจาก
DRAM ตรงที่ว่า DRAM ต้องทำการ refresh
ข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แต่ในขณะที่ SRAM จะเก็บข้อมูล
นั้น ๆ ไว้ และจำไม่ทำการ refresh โดยอัตโนมัติ
ซึ่งมันจะทำการ refresh ก็ต่อเมื่อ สั่งให้มัน
refresh เท่านั้น ซึ่งข้อดีของมันก็คือความเร็ว
ซึ่งเร็วกว่า DRAM ปกติมาก แต่ก็ด้วยราคาที่สูงว่ามาก
จึงเป็นข้อด้อยของมัน
Fast
Page Mode DRAM (FPM DRAM)
FPM นั้น
ก็เหมือนกับ 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 ต่อววินาที
เช่นกัน ปัจจุบันนี้ RAM ชนิดนี้แทบจะหมดไปจากตลาดแล้วแต่
ยังคงมีให้เห็นบ้าง และมักมีราคา ที่ค่อนข้างแพงเมื่อเที่ยบกับ
RAM รุ่นใหม่ ๆ เนื่องจากที่ว่าปริมาณใน
ท้องตลาดมีน้อยมาก ทั้ง ๆ ที่ยังมีคนต้องการใช้แรมชนิดนี้อยู่
Extended-Data
Output (EDO) DRAM
หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งก็คือ
Hyper-Page Mode DRAM ซึ่งพัฒนาขึ้นอีกระดับหนึ่ง
โดยการที่มันจะอ้างอิง ตำแหน่งที่อ่านข้อมูล
จากครั้งก่อนไว้ด้วย ปกติแล้วการดึงข้อมูลจาก
RAM ณ ตำแหน่งใด ๆ มักจะดึงข้อมูล ณ ตำแหน่งที่อยู่ใกล้
ๆ จากการดึงก่อนหน้านี้ เพราะฉะนั้น ถ้ามีการอ้งอิง
ณตำแหน่งเก่าไว้ก่อน ก็จะทำให้ เสียเวลาในการเข้าถึงตำแหน่งน้อยลง
และอีกทั้งมันยังลดช่วงเวลาของ CAS latency
ลงด้วย และด้วย ความสามารถนี้ ทำให้การเข้าถึงข้อมูลดีขึ้นกว่าเดิมกว่า
40% เลยทีเดียว และมีความสามารถโดยรวมสูงกว่า
FPM กว่า 15% EDO จะทำงานได้ดีที่ 66 MHzด้วย
timming 5-2-2-2 และก็ยังทำงานได้ดีเช่นกัน
แม้จะใช้งานที่ 83 MHz ด้วย Timming นี้และหากว่า
chip EDO นี้ มีความเร็วที่สูงมากพอ (มากว่า
50ns) มันจะ สามารถใช้งานได้ ณ 100 MHz
ที่ Tomming 6-3-3-3 ได้อย่างสบาย อัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุด
ของ DRAM ชนิดนี้อยู่ที่ 264 MB ต่อวินาที
EDO RAM ในปัจจุบันนี้ไม่เป็นที่นิยมใช้แล้ว
Burst
EDO (BEDO) DRAM
BEDO ได้เพิ่มความสามารถขึ้นมาจาก
EDO เดิม คือ Burst Mode โดยหลังจากที่มันได้
address ที่ ต้องการ adress แรกแล้วมันก็จะทำการ
generate อีก 3 address ขึ้นทันที ภายใน
1 สํญญาณนาฬิกา ดังนั้น จึงตัดช่วงเวลาในการรับ
adress ต่อไป เพราะฉะนั้น Timming ของมันจึงเป็น
5-1-1-1 ณ 66 MHz BEDO ไม่เป็นที่แพร่หลาย
และได้รับความนิยมเพียงระยะเวลาสั้น ๆ เนื่องจากว่าทาง
Intel ตัดสินใจใช้ SDRAM แทน EDO และไม่ได่ใช้
BEDO เป็นส่วนประกอบในการพัฒนา chipset
ของตน ทำให้บริษัทผู้ผลิต ต่าง ๆ หันมาพัฒนา
SDRAM แทน
Synchronous
DRAM (SDRAM) SDRAM
จะต่างจาก
DRAM เดิมตรงที่มันจะทำงานสอดคล้งกับสัญญาณนาฬิกา
สำหรับ DRAM เดิมจะ ทราบตำแหน่งที่อ่าน
ก็ต่อเมื่อเกิดทั้ง RAS และCAS ขึ้น แล้วจึงทำการไปอ่านข้อมูลโดยมีช่วงเวลาในการ
เข้าถึงข้อมูล ตามที่เรามักจะได้เห็นบนตัว
chip ของตัว RAM เลย เช่น -50, -60, -80
โดย -50 หมายถึง ช่วงเวลาเข้าถึง ใช้เวลา
50 นาโนวินาทีเป็นต้น แต่ว่า SDRAM จะใช้สัญญาณนาฬิกาเป็นตัวกำหนดการ
ทำงานโดยจะใช้ความถี่ของสัญญาณเป็นตัวระบุ
SDRAM จะทำงานตามสัญญาณนาฬิกาขาขึ้นเพื่อรอรับ
ตำแหน่งข้อมูล ที่ต้องการให้มันอ่าน แล้วจากนั้นมันก็จะไปค้นหาให้
และให้ผลลัพธ์ออกมาหลังจากได้รับ ตำแหน่งแล้ว
เท่ากับค่าของ CAS เช่น CAS 2 ก็คือ หลังจากรับตำแหน่งที่อ่านแล้วมันจะให้ผลลัพธ์ออกมา
ภายใน 2 ลูกของสัญญาณนาฬิกา SDRAM จะมี
Timming เป็น 5-1-1-1 ซึ่งแน่ มันเร็วพอ
ๆ กันกับ BEDO RAM เลยที่เดียว แต่ว่ามันสามารถทำงานได้
ณ 100 MHz หรือมากว่า และมีอัตราการส่งถ่าย
ข้อมูลสูงสุดที่ 528 MB ต่อวินาที
DDR
SDRAM (หรือ SDRAM II)
DDR RAM
นี้แยกออกมาจาก SDRAM โดยจุดที่ต่างกันหลัก
ๆ ของทั้งสองชนิดนี้คือ DDR SDRAM นี้สามารถที่จะใช้งานได้ทั้งขาขึ้น
และขาลง ของสัญญาณนาฬิกาเพื่องส่งถ่ายข้อมูล
นั่นก็ทำให้อัตราส่งถ่าย เพิ่มขึ้นได้ถึงเท่าตัว
ซึ่งมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูสุดถึง 1
G ต่อวินาทีเลยทีเดียว
Rambus
DRAM (RDRAM)
ชื่อของ
RAMBUS เป็นเครื่องหมายการค้าของบริษัท
RAMBUS Inc. ซึ่งตั้งมาตั้งแต่ยุค 80 แล้ว
เพราะฉะนั้นชื่อนี้ ก็ไม่ได้เป็นชื่อที่
ใหม่อะไรนัก โดยปัจจุบันได้เอาหลักการของ
RAMBUS มาพัฒนาใหม่ โดยการลด pin รวม static
buffer และทำการปรับแต่งทาง interface ใหม่
DRAM ชนิดนี้ จะสามารถ ทำงานได้ทั้งขอบขาขึ้น
และลงของสัญญาณนาฬิกา และเพียงช่องสัญญาณเดียว
ของหน่วยความจำ แบบ RAMBUS นี้ มี Performance
มากกว่าเป็น 3 เท่า จาก SDRAM 100 MHz แล้ว
และเพียงแค่ช่อง สัญญาณเดียวนี้ก็มีอัตราการส่งถ่ายข้องมูลสูงถึง
1.6 G ต่อวินาที ถึงแม้ว่าเวลาในการเข้าถึงข้อมูลแบบ
สุ่มของ RAM ชนิดนี้จะช้า แต่การเข้าถึงข้อมูลแบบต่อเนื่องจะเร็วมาก
ๆ ซึ่งกาว่า RDRAM นี้มีการพัฒนา Interface
และมี PCB (Printed Circuit Board) ที่ดี
ๆ แล้วละก็รวมถึง Controller ของ Interface
ให้ สามารถใช้งานได้ถึง 2 ช่องสัญญาณแล้วมันจะมีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลเพิ่มเป็น
3.2 G ต่อวินาที และหากว่าสามารถใช้ได้ถึง
4 ช่องสัญญาณก็จะสามารถเพิ่มไปถึง 6.4 G
ต่อวินาที
Synchronous
Graphic RAM (SGRAM)
SGRAM นี้ก็แยกออกมาจาก
SDRAM เช่นกันโดยมันถูกปรับแต่งมาสำหรับงานด้าน
Graphics เป็นพิเศษแต่โดยโครงสร้างของ Hardware
แล้ว แทยไม่มีอะไรต่างจาก SDRAM เลย เราจะเห็นจากบาง
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 และยังสามารถ
เขียนแค่ บาง bit ในการ word ได้ (คือไม่ต้องเขียนข้อมูลใหม่ทั้งหมดเขียนเพียงข้อมูลที่เปลี่ยนแปลง
เท่านั้น) โดยใช้ bitmask ในการเลือก bit
ที่จะเขียนใหม่สำหรับงานโดยปกติแล้ว SGRAM
แทบจะไม่ ให้ผลที่ต่างจาก SDRAM เลย มันเหมาะกับงานด้าน
Graphics มากกว่า เพราะความสามารถที่ แสดงผลเร็วและ
Clear Screen ได้เร็วมันจึงเหมาะกับใช้บน
Graphics Card มากกว่า ที่จะใช้บน System
Video
RAM (VRAM)
VRAM ชื่อก็บอกแล้วว่าทำงานเกี่ยวกกับ
Video เพราะมันถูกออกแบบมาใช้บน Dispaly
Card โดย VRAM นี้ก็มีพื้นฐานมาจาก DRAM
เช่นกัน แต่ที่ทำให้มันต่างกันก็ด้วยกลไกการทำงานบางอย่าง
ที่เพิ่มเข้ามา โดยที่ VRAM นั้น จะมี serial
port พิเศษเพิ่มขึ้นมาอีก 1หรือ 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 Seral Port ที่เพิ่มขึ้นมา จะใช้ในการส่งข้อมูลภาพออกสู่
Display
Windowns
RAM (WRAM)
WRAM นี้
ดู ๆ ไปล้วเหมือนกับว่า ถูกพัฒนาโดย Matrox
เพราะแทบจะเป็นผู้เดียวที่ใช้ RAM ชนิดนี้
บน Graphics Card ของตน (card ตระกูล Millenium
และ Millenium II แต่ไม่รวม Millenium G200
ซึ่งเป็น ซึ่งใช้ SGRAM ) แต่ในปัจจุบันก็เห็นมีของ
Number 9 ที่ใช้ WRAM เช่นกัน ในรุ่น Number
9 Revolutuon IV ที่ใช้ WRAM 8M บน Crad
WRAM นี้โดยรวมแล้วก็เหมือน ๆ กับ VRAM
จะต่างกันก็ตรงที่ มันรองรับ Bandwith ที่สูงกว่า
อีกทั้งยังใช้ระบบ Double-Buffer อีกด้วย
จึงทำให้มันเร็วกว่า VRAM อีกมากทีเดียว
DRAM
 |
คือ
เมโมรี่แบบธรรมดาที่สุด ซึ่งความเร็วขึ้นอยู่กับค่า
Access Time หรือเวลาที่ใช้ในการเอาข้อมูลในตำแหน่งที่เราต้องการออกมาให้
มีค่าอยู่ในระดับนาโนวินาที (ns) ยิ่งน้อยยิ่งดี
เช่น ชนิด 60 นาโนวินาที เร็วกว่าชนิด
70 นาโนวินาที เป็นต้น รูปร่างของ DRAM
เป็น SIMM 8 บิต (Single-in-line Memory
Modules) มี 30 ขา DRAM ย่อมาจาก Dynamic
Random Access Memory
|
Fast
Page DRAM
 |
ปกติแล้วข้อมูลใน
DRAM จึงถูกเก็บเป็นชุด ๆ แต่ละชุดเรียกว่า
Page ถ้าเป็น Fast Page DRAM จะเข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่าปกติสองเท่าถ้าข้อมูลที่เข้าถึงครั้งที่แล้ว
เป็นข้อมูลที่อยู่ใน Page เดียวกัน
Fast Page DRAM เป็นเมโมรี่ SIMM 32
บิตมี 72ขา (Pentium มีดาต้าบัสกว้าง
64 บิตดังนั้นจึงต้องใส่ SIMM ทีละสองแถวเสมอ)
|
EDO
RAM
 |
EDO
Ram นำข้อมูลขึ้นมาเก็บไว้ใน Buffer
ด้วย เพื่อว่า ถ้าการขอข้อมูลครั้งต่อไป
เป็นข้อมูลในไบต์ถัดไป จะให้เราได้ทันที
EDO RAM จึงเร็วกว่า Fast Page DRAM
ประมาณ 10 % ทั้งที่มี Access Time
เท่ากัน เพราะโอกาสที่เราจะเอาข้อมูลติด
ๆกัน มีค่อนข้างสูง EDO มีทั้งแบบ SIMM
32 บิตมี 72 ขา และ DIMM 64 บิตมี 144
ขา คำว่า EDO ย่อมาจาก Extended Data
Out
|
SDRAM
 |
เป็นเมโมรี่แบบใหม่ที่เร็วกว่า
EDO ประมาณ 25 % เพราะสามารถเรียกข้อมูลที่ต้องการขึ้นมาได้ทันที
โดยที่ไม่ต้องรอให้เวลาผ่านไปเท่ากับ
Access Time ก่อน หรือเรียกได้ว่า ไม่มี
Wait State นั่นเอง ความเร็วของ SDRAM
จึงไม่ดูที่ Access Time อีกต่อไป แต่ดูจากสัญญาณนาฬิกาที่
โปรเซสเซอร์ติดต่อกับ Ram เช่น 66,
100 หรือ 133 MHz เป็นต้น SDRAM เป็นแบบ
DIMM 64 บิต มี 168 ขา เวลาซึ้อต้องดูด้วยว่า
MHz ตรงกับเครื่องที่เราใช้หรือไม่
SDRAM ย่อมาจาก Sychronous DRAM เพราะทำงาน
"sync" กับสัญญาณนาฬิกาบนเมนบอร์ด
|
DDR
RAM
 |
DDR
(Double Data Rate) SDRAM มีขา 184
ขา มีอัตราการส่งข้อมูลเป็น 2 เท่าของความเร็ว
FSB ของตัว RAM คือ มี 2 ทิศทางในการรับส่งข้อมูล
และมีความเร็วมากกว่า SDRAM เช่น ความเร็ว
133 MHz คูณ 2 Pipline เท่ากับ 266
MHz
|
RD
RAM
 |
RDRAM
หรือที่นิยมเรียกว่า RAMBUS มีขา 184
ขา ทำมาเพื่อให้ใช้กับ Pentium4 โดยเฉพาะ(เคยใช้กับ
PentiumIII และ Chipset i820 ของ Intel
แต่ไม่ประสบผลสำเร็จเนื่องจากมีปัญหาเรื่องระบบไฟจึงยกเลิกไป)
มีอัตราการส่งข้อมูลเป็น 4 เท่าของความเร็ว
FSB ของตัว RAM คือ มี 4 ทิศทางในการรับส่งข้อมูล
เช่น RAM มีความเร็ว BUS = 100 MHz
คูณกับ 4 pipline จะเท่ากับ 400 MHz
เป็นเมโมรี่แบบใหม่ที่มีความเร็วสูงมาก
คิดค้นโดยบริษัท Rambus, Inc. จึงเรียกว่า
Rambus DRAM หรือ RDRAM อาศัยช่องทางที่แคบ
แต่มีแบนด์วิทด์สูงในการส่งข้อมูลไปยังโปรเซสเซอร์
ทำให้ความเร็วในการทำงานสูงกว่า SDRAM
เป็นสิบเท่า RDRAM เป็นทางเลือกทางเดียวสำหรับเมนบอร์ดที่เร็วระดับหลายร้อยเมกกะเฮิร์ดซ์
มีแรมอีกชนิดหนึ่งที่ออกมาแข่งกับ RDRAM
มีชื่อว่า Synclink DRAM ที่เพิ่มความเร็วของ
SDRAM ด้วยการเพิ่มจำนวน bank เป็น
16 banks แทนที่จะเป็นแค่ 4 banks
|
หน่วยความจำหรือ
RAM เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เมื่อคุณคิดจะใช้คอมพิวเตอร์
ดังนั้นการพิจารณา เลือกซื้อคอมพิวเตอร์จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงการ
เลือกซื้อชนิดและปริมาณของหน่วยความจำด้วย
ความต้องการหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์นั้นนับวันก็จะเพิ่มมากขึ้นเรื่อย
ๆ ทั้งนี้ก็เนื่องมา จากความต้องการของผู้ใช้ที่ต้องการเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ง่ายขึ้นโดยผู้ที่ไม่คุ้นเคย
ก็สามารถทำได้ หรือจะเป็นความต้องการทำงานในแบบมัลติมีเดียซึ่งเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ทำให้
ความต้องการหน่วยความจำเพิ่มมากขึ้น
ด้วยเหตุนี้ทางผู้ผลิตจึงได้เร่งผลิตหน่วยความจำเข้าสู่ท้องตลาดจนปัจจุบันราคาแรมลดลงอย่าง
ที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน จากเมื่อต้นปีที่แล้วที่ราคาแรมแบบ
72 พินขนาด 8 MB มีราคาประมาณ 5,000 บาท
ทุกวันนี้ผู้ใช้สามารถหาซื้อแรมชนิดเดียวกันได้ในราคาเพียงประมาณ
800 บาทเท่านั้น ดังนั้นการเพิ่มหน่วยความจำจึงไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไปสำหรับผู้ใช้โดยทั่วไป
คำถามต่อมาที่ผู้ใช้ สงสัยคือ หน่วยความจำแบบใดจึงจะดีที่สุด
หน่วยความจำที่เป็นที่รู้จักและมีจำหน่ายมากที่สุดคือหน่วยความจำแบบ
72 พิน ส่วนหน่วย ความจำแบบ 30 พินซึ่งมีใช้สำหรับเครื่องรุ่น
80386 นั้นตอนนี้ได้หายไปจากท้องตลาดแล้ว
ทั้งนี้ก็เพราะเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ตั้งแต่เครื่องแบบ
486 เป็นต้นมาต่างก็ใช้หน่วย ความจำแบบ
72 พินทั้งนั้น สำหรับหน่วยความจำแบบ 72
พินนั้นก็จะมีอยู่ 2 ประเภทที่ผู้ใช้ รู้จักกันดีคือแบบ
Fast Page Mode และ EDO ซึ่งแบบแรกนั้นก็เริ่มจะไม่เป็นที่นิยมแล้ว
ซึ่งเนื่องมาจากการพัฒนาแรมแบบ EDO ที่ทำให้มีความเร็วสูงกว่า
ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการ จะซื้อหน่วยความจำก็ควรจะเลือกแบบ
EDO หรือที่เร็วกว่าจึงจะเหมาะ ที่สำคัญราคาของ
หน่วยความจำแบบ Fast Page Mode นั้นสูงกว่าแบบ
EDO แล้วอันเนื่องมาจากปริมาณที่ มีอยู่เพียงเล็กน้อยในตลาด
แต่สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์บา งรุ่นซึ่งไม่สามารถใส่แรม
แบบ EDO ได้นั้นก็ยังคงต้องใช้แรมแบบ Fast
Page Mode ต่อไป ซึ่งเครื่องที่ไม่สนับสนุน
แรมแบบ EDO นั้นก็จะเป็นเครื่องรุ่น 486
ส่วนแรมอีกประเภทหนึ่งซึ่งเพิ่งจะมีใช้ไม่นานนัก
คือแรมแบบ SDRAM ซึ่งปัจจุบันเป็นแรมที่มีความเร็วสูงที่สุด
โดยแรมประเภทนี้จะเป็นแรม แบบ 168 พินซึ่งมีอยู่ในบอร์ดบางรุ่นเท่านั้น
สำหรับราคาของแรมประเภทนี้นั้นยังมีราคาสูง
อยู่ทั้งนี้ก็เนื่องจากยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่และยังไม่แพร่หลายมากนัก
แต่คาดว่าในอนาคต ก็จ ะสามารถเข้ามาครองตลาดได้เหมือนที่
EDO ทำได้มาก่อนหน้านี้แล้ว
วิธีการเลือกซื้อหน่วยความจำนั้นผู้ใช้ต้องคำนึงถึงซ็อกเก็ตใส่หน่วยความจำของบอร์ดว่า
มีอยู่เท่าใด โดยปกติบอร์ดในปัจจุบันจะมีซ็อกเก็ตใส่แรม
4 ซ็อกเก็ต โดยเวลาใส่จะต้องใส่ เป็นคู่จึงจะสามารถใช้งานได้
ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มหน่วยความจำจึงต้องซื้อหน่วย
ความจำที่มีขนาดความจุเท่ากัน 2 แผง แต่ก็อาจมีบอร์ดบางรุ่นที่มีซ็อกเก็ตแรม
6 หรือ 8 ซ็อกเก็ตซึ่งมีประโยชน์ในกรณีต้องการเพิ่มแรมในอนาคต
จะสามารถทำได้อย่างยืดหยุ่นมากกว่า ตัวอย่างเช่น
หากแรมในเครื่องผู้ใช้เป็นแบบแผงละ 8 MB
2 แผงแล้วต้องการจะเพิ่มขึ้นไปอีก ผู้ใช้ที่มีซ็อกเก็ตแรมเพียง
4 ซ็อกเก็ตจะมีโอกาสเพิ่มได้เพียงครั้งเดียว
ทั้งนี้เพราะช่องแรม ที่เหลืออยู่มีเพียงคู่เดียว
ปัญหาก็คือหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มหน่วยความจำให้สูง
ๆ เช่น ต้องการแรมมากกว่า 32 MB ก็ต้องซื้อแรมแบบ
16 MB 2 แผงซึ่งเป็นการจ่ายเงินจำนวนมาก
ในครั้งเดียว แต่ถ้าผู้ใช้มีซ็อกเก็ตแรม
6 ซ็อกเก็ตก็ยังมีโอกาสที่จะเพิ่มได้อีกในภายหลังทำให้
ไม่จำเป็นต้องซื้อแรมแบบ 16 MB ในครั้งแรกนี้ก็ได้
ซึ่งก็จะทำให้ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการ
เพิ่มแรมมากนัก
อย่างไรก็ตามก็มีบอร์ดบางรุ่นที่ผู้ใช้สามารถเพิ่มแรมทีละ
1 แผงได้ซึ่งก็จะยิ่งเป็นประโยชน์ เพราะทำให้ผู้ใช้มีโอกาสเพิ่มแรมได้สะดวกยิ่งขึ้น
ส่วนแรมแบบ SDRAM นั้นปัจจุบันบอร์ด ทั่ว
ๆ ไปจะมีซ็อกเก็ต SDRAM เพียง 1 ซ็อกเก็ต
ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มแรมก็จะมีโอกาส
เพียงครั้งเดียวเช่นกัน จะมีเพียงบอร์ดบางรุ่นเท่านั้นที่มีซ็อกเก็ตแร
มแบบ SDRAM มากกว่า 1 ช่อง ซึ่งที่พบในปัจจุบันนั้นก็จะเป็นแบบ
2 ซ็อกเก็ตสำหรับบอร์ดเพนเทียม และสูงสุดที่พบคือ
4 ซ็อกเก็ตสำหรับเพนเทียมโปร (มีเฉพาะซ็อกเก็ตแรมแบบ
SDRAM เท่านั้น)
อย่างไรก็ตามบอร์ดที่มีซ็อกเก็ตแรมแบบ
SDRAM นี้จะมีซ็อกเก็ตแบบ 72 พินรวมอยู่ด้วยซึ่ง
สามารถใช้หน่วยความจำทั้ง 2 ชนิดรวมกันได้
แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับบอร์ดด้วยว่าผู้ใช้จะสามารถ
ใส่แรมทั้ง 2 แบบรวมกันได้ในลักษณะใดบ้าง
เช่น เมื่อผู้ใช้ใส่แร มแบบ SDRAM แล้วจะใช้
ซ็อกเก็ตแรมแบบ 72 พินได้เพียง 1 คู่เท่านั้น
หรืออาจใช้ได้ครบทุกซ็อกเก็ต ทั้งนี้ก็อยู่ท
ี่เมนบอร์ดแต่ล ะรุ่น ผู้ใช้จึงควรตรวจดูในคู่มือให้แน่ชัดก่อนว่าบอร์ดรุ่นนั้น
ๆ สนับสนุนการ ใส่แรมในลักษณะใด ส่วนขนาดของแรมที่เหมาะสมในปัจจุบันนั้น
ขั้นต่ำจะอยู่ที่ 32 MB จึงจะ ใช้งานได้อย่างสะดวก
แต่แนะนำว่าควรเป็น 64 MB หรือสูงกว่าเพื่อประสิทธิภาพในการ
ใช้งานที่สูงขึ้น
|