رم کامپیوتر چیست | رایانه کمک آنلاین
1400/07/08 - 14:44

رم کامپیوتر چیست

یکی از سوالات رایج کاربران است که در زمان اسمبل کامپیوتر این سوال براشون پیش میاد امروز میخوایم صفر تا صد حافظه رم رو مورد بررسی قرار بدیم و ببینیم این رم که در اصل یکی از مهمترین قطعات سخت افزاری کامپیوتری به شمار میره و با ساختار بسیار جالبی که داره ذخیره سازی و مدیریت حافظه موقت رو انجام میده ، چیست و چگونه کار میکنه؟ 

هر دستگاه  الکترونیکی و یا هر کامپیوتری حتماً یک حافظه رم داره ، می تونیم از رم به صورت یکپارچه داخل پردازنده استفاده کنیم و یا در برد مداری مجزا ای آن را بر روی سیستم نصب کنیم.  در هر صورت کامپیوترها بدون استفاده از حافظه های رم نمی‌توانند کارایی داشته باشند. 

 در پایه در پایین ترین سطوح ساختاری  رم را یکی از شاهکارهای مهندسی می‌شناسند که یکی از دستاوردهای بسیار جالب محسوب می شود

حافظه های رم هر ساله در حجم بسیار زیادی تولید می شوند و ما  مشاهده می‌کنیم که قابلیت‌های این سخت افزار و فناوری های آن هر ساله رو به پیشرفت است

 چرا میگوییم دستاورد بسیار جالب و جذابی است به این دلیل که میلیاردها ترانزیستور روی ماژول رم قرار دارند اما این قطعه تنها چند وات برق مصرف میکند و این از ساختار بسیار جالبی بهره می برد در این مقاله قصد داریم تا آناتومی رم را در سطوح گوناگونی مورد بررسی قرار دهیم

 

 چرا رم برای کامپیوتر  اینقدر مهم است؟

همانطور که می‌دانید زمانیکه پردازنده‌ها در حال اجرا یا پردازش دستورالعمل های متفاوت هستند  نیاز به دسترسی سریع به داده ها دارند و از آنجایی که میبایستی عملکرد نرم‌افزارها را مدیریت کنند باید بتوانند به منابع مناسبی دسترسی پیدا کنند همچنین یکی از موضوعات بسیار مهم در دسترسی به داده ها این است که این دسترسی باید به گونه ای باشد که اگر اتفاق غیر منتظره و یا یک درخواست تصادفی دسترسی به یک داده‌های ارسال شد عملکرد کلی دچار مشکل خاصی نشود

شاید برای شما هم تا به حال سوال بوده که چرا به رم ها حافظه دسترسی تصادفی و یا Random Access Mempryگفته می شود در واقع باید بگوییمram مخفف همین عبارت Random Access Mempry  است که به معنی حافظه دسترسی تصادفی است به این دلیل که اگر درخواست تصادفی و غیر منتظره ای بهرم ارسال شود قابلیت پاسخگویی در زمان مناسب را داشته باشد

اگر دوست داری بتونی صفر تا صد کارهای کامپیوترتو خودت انجام بدی میتونی پکیج آموزش ویدئویی کامپیوتر ده مهارت رو ببینی تا با آموزشهای کامپیوتری رایانه کمک بتونی یه تکنسین کامپیوتر بشی 

 

 انواع حافظه رم

 به صورت کلی دو نوع حافظه رم  استاتیک و داینامیک (ایستا و پویا) را داریم که با نامهای SRAM و DRAM شناخته می شود.

 

 حافظه رم استاتیک چیست؟

حافظه رم ایستا و یا همان استاتیک به عنوان حافظه های کش در پردازنده ها مورد استفاده قرار می گیرد و از آن جایی که ساخت این نوع حافظه رم با سرعت بسیار بالا هزینه بسیاری را متحمل می کند برای شرکت ها از این حافظه فقط در پردازنده ها استفاده می شود و موضوع بحث این مطلب ما در مورد حافظه های ایستا یا استاتیک SRAM نیست بلکه می خواهیم امروز در این مقاله در رابطه با حافظه های پویا یا به عبارتی حافظه داینامیک که با علامت اختصاریDRAM  می شناسیم صحبت کنیم

 چگونه می توانیمDRAM  را در کامپیوتر شخصی پیدا کنیم و یا رمDRAM چگونه کار میکند?

 ما می توانیم حافظه رم  را در کنار پردازنده سیستم کامپیوتر خود پیدا کنیم که آن را با نام حافظه سیستمی System Memory می شناسند  البته اگر بخواهیم دقیق‌تر در این رابطه صحبت کنیم بهتر از آن را با نام حافظه پردازنده مرکزی یا CPU Memoryصدا بزنیم چرا که از این حافظه به عنوان حافظه اصلی برای کار روی دستورالعمل ها و داده ها در پردازنده استفاده می شود

 

 مشاهده DRAM بر روی کامپیوتر

 

 

شما در تصویر بالا مشاهده می کنید که ماژول های رم و یا dram بر روی برد بردهای مداری کوچکی نصب شدند که هر کدام از آن ها از طریق درگاه اختصاصی و یا اسلات های رم بر روی مادربرد متصل شدند اصطلاحات بسیار در رابطه با رقم ها شنیده اید مانند DIMM یا UDIMM شناخته می‌شوند که مخفف dual inline memory module هستند (حرف U در UDIM عبارت unbuffered را به آن اضافه می‌کند) شاید برای شما هم این سوال پیش آمده است که فرق dram  با DIMM  در چیست.

 

تفاو ت DIMM  و dram چیست ؟ 

در واقع dram ها همان چوب های کوچکی هستند که بر روی بردی که در تصویر بالا مشاهده می کنید قرار دارند اما به کلی نبرد به علاوه چی به های هرمی که بر روی آن قرار دارندDIMM   گفته می شود این روزهایی که در این اسلات ها مشاهده می کنید برای کمک به پردازش و اجرای دستورالعمل های سیستم پردازشی قرار گرفتند اما ما باید بدانیم که قطعات دیگر نیز حافظه‌ی رم نیاز دارند مانند کارت گرافیک

 از آنجایی که کارت های گرافیک رندر سه بعدی انجام می دهند و این رندرگیری نیاز به دسترسی و نوشتن داده های بسیار زیادی را دارد نیاز به حافظه مجزایی از DRAM برای خود دارند اما باید بدانید که این نوع ازDRAM  چون در شیوه عملکرد خود متفاوت عمل می کند که با شیوه متفاوتی برنامه‌ریزی می شود که با حافظه رم سیستمی تفاوتهایی دارد

در تصویر زیر نمایش داده ایم که ۱۲ قطعه الکترونیکی سخت که همان تراشه هایDRAM  هستند در اطراف پردازنده گرافیکی قرار دارند این نوع از رم در انواع مختلفی مانند GDDR5 و GDDR5X و GDDR6 تولید می‌شود که در بخش‌های جلوتر آنها را بررسی خواهیم کرد در انتهای صحبت هم باید بگویم که  کارت های گرافیکی به اندازه  پردازنده مرکزی نیاز به حافظه رم زیادی ندارند اما  آنها نیز با هزاران مگابایت حافظه عرضه می‌شوند

 

 

 چه قطعاتی از کامپیوتر نیاز به رم دارند؟

 لزوما نمی‌توانیم بگوییم تمامی قطعات سخت افزاری کامپیوتر به حجم زیادی از حافظه رم نیاز دارند به عنوان مثال هارددرایو با مقدار بسیار کمی از رم می تواند فعالیت های خودش را به خوبی انجام دهد بنابراین معمولاً برای هارد درایوها مقدار خیلی زیادی از رم در نظر گرفته نمی شود چرا که با مقدار کمی از رم می تواند فعالیت خود را به خوبی انجام دهد به طور میانگین هارد درایوها از ۲۵۶ مگابایت رم استفاده می کنند که با استفاده از این رم پیش نویس داده روی درایو را گروه بندی می کنند

  

این مطلب هم میتونی بخونی : میدونی چرا ویندوز همه حافظه رم رو تشخیص نمیده ؟ تو این مطلب کامل بهت یاد دادیم 

آیا هارد هم رم مجزا دارد؟

 بله بر روی برد مداری درایو هارد و یا همانhdd  و بردم داری حافظهssd  هم تراشه های رم قرار میگیرد همانطور که در عکس پایین مشاهده می کنید در سمت چپ تراشه رم بر روی هارد دیسک نمایش داده شده است و در سمت راست تراشه رم بر روی حافظه sd را مشاهده می کنید در هر دو برد با مربع قرمز رنگ برای شما نمایش داده ایم،   اشما می‌بینید که در درایو ذخیره سازی اطلاعات فقط یه تراشه برای رم داریم چون همانطور که گفته شد به فضایی بیش از 256مگابایت نیازی نداریم که می‌توانیم با یک قطعه سیلیکونی منفرد این حافظه رم را بر روی فضای ذخیره سازی خود ایجاد کنید 

 

 

آیا در تمامی قطعات کامپیوتر رم وجود دارد؟

 همانطور که در بالا ذکر شد همه قطعات و لوازم جانبی با کاربردهای پردازش نیاز به رم دارند در نتیجه در بیشتر قطعات کامپیوتر شما می توانید اثری از رم را مشاهده کنید برای مثال  در کنترلرهای  SATA و PCI Express نیاز به تراشه‌های کوچک و محدود DRAM دارند همچنین باید بگویم که ابزارهای رابطه شبکه و کارت صدا نیز از این قطر قطعه بهره می برند شاید باورش سخت باشد اما حتی اسکنرها و پرینتر خواهم از حافظه DRAM استفاده می کند،  استفاده شدن از این قطعه در تمامی قطعات دیگر می تواند این قطعه رو به یکی از تجهیزات بسیار جذاب تبدیل کند که زمانی که به زیر ساخت آن نگاه می کنیم مجذوب و عملکرد آن می شویم

 

قطعات ریز موجود در تراشه‌های رم چیست

 مهندسین الکترونیک برای بررسی تو محصولات نیمه هادی که در حال استفاده هستند ابزار های خاصی رو استفاده میکنند که در دسترس عموم نیست مثل میکروسکوپ الکترونیکی در نتیجه ما نمیتونیم تراشه واقعی DRAM را را باز کنیم و اجزای داخلی و خیلی راحت مشاهده کنیم اما بعضی از کارشناسان ها با استفاده از یک سری ابزار تصاویر خیلی دقیق و مفیدی از ساختار این تراشه های موجود در رم منتشر کردند که میتونیم از این تصاویر برای شناخت قطعات ریز موجود در تراشه‌های استفاده کنیم

 

 

تو اولین نگاه زمانیکه به ساختار تراشه رم نگاه می کنیم یه تصویر رو مشابه با مجموعه ای از مزرعه های ذرت می‌بینیم که گویا با راه هایی به هم متصل شدن جالبه که بهتون بگم این برداشت اولیه که از این تصور میکنیم خیلی تفاوتی با عملکرد اصلی تراشه حرم نداره

 قسمت هایی که در تراشه را مشاهده می کنیم به جای ذرت یا گندم معمولاً از دو قطعه الکترونیکی تشکیل میشن

 که سوئیچی را در فرمت MOSFET (مخفف Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) و ساختار ذخیره‌سازی که خازن شیاری فراهم می‌کند را ایجاد می کنند

 از ترکیب این دو قطعه الکترونیکی بخشی به نام سلول حافظه یا (Memory Cell) ایجاد می شود که  هر یک از سلول‌های رم یک بیت داده را می توانند درون خود نگه دارند اگر به تصویر زیر دقت کنید ما برای شما ساختار سلول حافظه رم را به صورت ابتدایی کشیده ایم البته باید به این نکته نیز توجه کنیم که مهندسان الکترونیک تصویر و نمای بهتری از ساختار رم را در دسترس دارند

 

 

اجازه بدین باهم تصویر بالا را مورد بررسی قرار بدیم خطوط آبی و سبزی را که مشاهده می کنید اتصال هایی هستند که ولتاژ را به MOSFET  و خازن رم  ارسال می‌کنند این اتصال هایی که مشاهده می کنید برای خواندن و نوشتن داده در ارتباط با سلول مموری رم کاربرد دارند

 خط سبز رنگی را مشاهده می کنید با نام Bit line این خط همیشه قبل از هر چیز دیگری فعال می شود خازن شیاری رفتاری مشابه با یک سطل دارد که با بار الکتریکی ای پر میشه حالتی که پر می شود وضعیت یک بیت را نمایش میدهد و حالت خالی بودن این خازن شیاری به معنای ۰ بیت بودن است اما با این که مهندسان تلاش بسیاری کردند این خازنها توانایی این را ندارند که برای مدت طولانی حفظ بار را انجام دهند و با گذشت زمان خازن خال

 با  توجه به مطلبی که در بالا ذکر کردم هر سلول حافظه رم باید در دوره زمانی منظمی تازه سازی شود که این بازه زمانی بین ۱۵ تا ۳۰ بار در ثانیه است

 البته باید در نظر بگیرید که تمامی این فرایند ها بسیار سریع انجام میشه و در مدت چند نانو ثانیه مجموعه‌ای از سلول ها یک سری عملیات پشت سرهم را انجام می دهند   اما باید بگم که اولاً  تعداد زیادی سلول در هر تراشه DRAM وجود داره و از طرفی حافظه نمیتونه تو زمان پر شدن مجدد عملیات نوشتن یا خواندن را انجام بده 



فضای  ذخیره سازی اطلاعات رم به چه صورت است؟ 

 

 

همانطور که در تصویر بالا می بینید گزینه‌ای به نام Page وجود دارد هر سطر کامل از سلول های حافظه یه رم را به نام یک صفحه و یاPage  می شناسند  که طول آنها در رم های مختلف با پیکربندی های متفاوت تفاوت.  خب مشخص است که صفحه هایی با طول بیشتر بیت های بیشتری در بر خواهد داشت یا به عبارتی سلول‌های بیشتری دارند که این سلول های بیشتر می توانند بیت های بیشتری را در خود جای دهد اما نکته مهم این است که برای مدیریت صفحه های طولانی تر نیروی برق بیشتری نیز مورد نیاز است به همین ترتیب صفحه هایی که کوتاه تر هستند تعداد بیت های کمتری دارند تعداد سلولهای کمتری دارند و قابلیت ذخیره سازی اطلاعات آنها کمتر است و در نتیجه مصرف برق کمتری نیز دارند

 

این نکته را نیز باید در نظر بگیریم که بزرگتر بودن و طولانی تر بودن صفحه در نهایت بر روی یک رم یک مزیت محسوب می‌شود میپرسین چرا چون یکی دیگه از عامل هایی که تو فرایند عملکردی تراشه رم باید در نظر بگیریم اینه که وقتی داده های روی تراشه دی رم خوانده میشه یا نوشته میشه تو مرحله اول فرایند فعال سازی کامل صفحه انجام میشه سطر بیتها که مجموعه‌ای از صفر و یک ها است  در بخشی به نام Row buffer ذخیره میشه که خود ان مجموعه‌ای از آمپلی فایر ها و Latch  است

حالا در نظر بگیریم که صفحه خیلی کوچکی داریم هر ستون باید تو دوره های متناوب تری برای پاسخ به نیاز داده  ها فعال شه در مقابل صفحات بزرگتر بخش های بیشتری را پوشش می دهند و در دوره های تناوب بزرگ‌تری فعال می‌شود درسته که ستون های بزرگتر نیاز به نیروی برق بیشتری دارند و پایداری کمتری رو هم ارائه میدن اما خوب در نهایت بزرگتر بودن صفحه یک مزیت خوب محسوب میشه 

 

 

وجود BANK  در حافظه کامپیوتر

 زمانی که تفریح هایی که در بالا با هم صحبت کردیم را با هم ترکیب کنیم المانی به نام بانک در DRAM  ایجاد می شود. همانطور که در صفحات بهتون گفتم نحوه چینش سطرها و ستون ها اهمیت بسیار زیادی در ظرفیت نهایی ذخیره سازی حافظه رم داشت صفحه ها هم دقیقاً به همین صورت یک عامل دیگری همچون سرعت و مصرف نیرو رانیز تحت تاثیر قرار می دهد

 اگر بخواهیم به صورت مرسوم نگاه کنیم جانمایی عمومی در صفحات رم شامل ۴۰۹۶ سطر و ۴۰۹۶ ستون می‌شود؛ که می توانیم نتیجه بگیریم هر بانک ظرفیت ذخیره سازی ۲ مگابایت برابر با ۱۶،۷۷۷،۲۱۶ بیت را دارد البته ذکر این نکته نیز خالی از لطف نیست که بدانید همه تراشه‌ های DRAM  از بانک ساختاری مربع این رو ما بهره  نمی برندچراکه طولانی تر بودن صفحه ها به نفع آنهاست برای مثال جانمایی  ۱۶،۳۸۴ سطر و ۱،۰۲۴ ستون هم دو مگابایت حافظه‌ی ذخیره‌سازی را به‌همراه دارد؛ اما هر صفحه چهاربرابر داده‌ی بیشتری از ساختار مربعی ذخیره می‌کند. 

 

همه ی صفحه هایی که تو بانک وجود دارند با استفاده از سیستم آدرس دهی سطر ها به هم وصل میشن و ستونها هم نیز چنین ساختار اتصالی دارند که اونا با سیگنال های کنترل گری و آدرس‌های برای هر سطح و ستون کنترل می شوند هر چی هم که تعداد ستونها و سطرهای بیشتر توی بانک وجود داشته باشه بیت های بیشتری برای آدرس دهی به آنها نیز نیاز است

 برای یک بانک با ساختار۴۰۹۶ در ۴۰۹۶، که در واقع به صورت مربعی است هر سیستم آدرس بگیر نیاز به ۱۲ بیت فضا داره اما تو ساختار ۱۶۳۸۴ در ۱۰۲۴،  به 14 بیت  فضا فضا برای آدرس دهی به صدها نیاز داریم و هر ده بید هم برای ستونها استفاده میشه فراموش نکنیم که هر دو تا سیستم ابعاد ۲۴ بیتی دارند 

 

 

اگر یک تراشه DRAM در هر رتبه یک صفحه رو ارائه کنه نه خیلی کاربرد نداره پس این نتیجه را می‌توانیم بگیریم که هر تراشه شامل مجموعه های متعدد بانک حافظه سلول است

با توجه به ابعاد کلی تراشه شاید ۴ یا ۸ و یا حتی ۱۶ بانک در این تراشه وجود داشته باشد اما مرسوم ترین حالت استفاده از بانکها در تراشه هایDRAM   استفاده از ۸ بانک در یک تراشه است

 همه بانک ها از باس های فرمان مشترک، با باس های داده و آدرس استفاده می کنند که که باعث می شود ساختار کلی سیستم حافظه ساده تر شود

 کلت راشه که شامل بانک ها  وباس های  متعددی است در داخل به بزه امنی حفظ می شود و در نهایت به برد مدار اصلی لحیم میشود برد مداری مسیر های الکتریکی را در خودش جای داده که نیروی مورد نیاز فعالیتDRAM   و سیگنال های دستور و آدرس‌دهی و داده را جابه‌جا می‌کند 

تا به حال شده رمز مودم اینترنت خونه یا محل کارت رو فراموش کنی؟ پس پیشنهاد میکنم مطلب نحوه مشاهده رمز وای فای ذخیره شده در کامپیوتر و گوشی از دست ندی!

 

 

در تصویر بالا ما برای شما با ترشه DRAM را قرار داده ایم به عموملا به نام ماژول MODULE شناخته میشود این عکسی که در بالا به شما نمایش داده می شود مربوط به یکی از محصولات کمپانی سامسونگ است

 تولید کنندگان بسیار زیادی در ساخت تراشه های دیرم وجود دارند مانند توشیبا، میکرون، اس‌کی هاینیکس و نانیا 

اما می‌توانیم بگوییم سامسونگ در حال حاضر یکی از بزرگترین تولید کننده های بازار در زمینه ساخت دی رم به شمار می رود که حدوداً ۴۰ درصد از سهم کل بازار را از آن خود کرده است

 تولید کننده DRAM  برای این که مشخصات حافظه خود را نشان دهد از یک سیستم کدگذاری اختصاصی استفاده می کند تراشه ای که در بالا مشاهده میکنید یک تراشه ۱ گیگابیتی است که ۸ بانک ۱۲۸ مگابایتی در خود جا داده است و در ساختاری با ۱۶،۳۸۴ سطر و ۸،۱۹۲ ستون پیکربندی شده است

 اگر میخوای کارت گرافیک خوبی رو انتخاب کنی میتونی مطلب بهترین کارت گرافیک رو مطالعه کنی حتما یه کارت گرافیک مناسب برای سیستم بازی یا سیستم آفیس پیدا میکنی 

رنک Rank در رم به چه معنیست ؟ 

شرکت های تولید کننده حافظه تراشه های متعددی رم را بر روی برد مداری قرار می دهند در  نهایت به نام دیم شناخته می‌شود دی در کلمه مذکور به معنای Dual یا به عبارتی دوگانه است اما همه بردها محدود به این نیستند که دو تراش داشته باشند در واقع دوال در اینجا به ارتباط های الکتریکی با بخش پایین بردم مرتبط میشه و هر دو بخش ماژول را مدیریت می کند ماشین های دین از نظر ابعاد و تعداد تراشه هایی که بر روی آنها وجود دارد با هم تفاوت هایی دارند که در تصویر زیر دو مدل ماژول دیم را مشاهده می کنید

 

 

در تصویر بالا که به شما نمایش داده شدهDIMM  استاندارد کامپیوتر شخصی رومیزی رو مشاهده می کنید و همچنین قطعه ای که در پایین نشان داده شده است SO-DIMM (یا Small Outline DIMM) نام دارد که در واقع ماژول کوچک تر از رم های کامپیوتر های شخصی است با فرم فاکتور کوچکتر که در کامپیوتر های کوچک تر مانند لپ تاپ ها و یا کامپیوترهای همه کاره استفاده می شود

 تولیدکنندگان ملزم هستند همه بخش ها را در ابعاد کوچکتر در تعداد  تراشه های مورد استفاده شده در موضوع جانمایی کنند

 

 چرا از تراشه های حافظه متعددی در DIMM  استفاده می کنند؟

 باید بگوییم که دلایل بسیار زیادی دارد 

یکی از دلایل اصلی آن افزایش حافظه یزد که در دسترس سیستم قرار می گیرد

 این مورد نیز باید در نظر بگیریم که زمانی که از ساختار چند تراشه‌ای استفاده می‌کنیم در هر مرتبه فقط یک بانک در دسترس قرار می گیرد و سایر بانکها در پس زمینه عملیات خود را  با بهره‌وری بیشتری ادامه می دهند

یکی دیگر از دلایل مهم استفاده کردن از تراشه های مختلف بر روی دیم است که باس آدرس‌دهی مرتبط با مدیریت حافظه دردیم عریض‌تر از باس DRAM  است

یکی دیگر از دلایل استفاده کردن از چند تراشه در یک رم که اهمیت بیشتری نیز دارد این است که  اکثر تراشه‌های DRAM تنها باس داده‌ی هشت بیتی و پردازنده‌ی اصلی و مرکز تفاوت‌هایی جزئی با آن‌ها دارد. به‌عنوان مثال، پردازنده‌ی AMD Ryzen 7 3800X دو کنترلر ۶۴ بیتی دارد؛ درحالی‌که پردازنده‌ی گرافیکی Radeon RX 5700 XT از هشت کنترلر ۳۲ بیتی بهره می‌برد. درنتیجه، هر ماژول DIMM که در کامپیوترهای AMD نصب می‌شود، باید هشت ماژول داشته باشد (هشت ماژول ۸ بیتی برابر با ۶۴ بیت). شاید تصویر کنید کارت گرافیک AMD 5700XT از ۳۲ تراشه‌ی حافظه بهره می‌برد؛ درحالی‌که تنها هشت تراشه در آن دیده می‌شود. چرا؟ تراشه‌های حافظه که برای کارت‌های گرافیکی طراحی می‌شوند، در هر تراشه بانک‌های بیشتری دارند (عموما ۱۶ یا ۳۲ بانک)؛ چون رندر سه‌بعدی نیاز به دسترسی هم‌زمان به داده‌های بیشتری دارد.

 

 

رنگ چیست

 به مجموع ماژول های حافظه که با سه داده کنترل حافظه را کند  رنگ می گویند خیلی دور از ذهن نیست که بیش از یک رنگ به کنترلر متصل شود اما باید این موضوع رو نگاه کنیم که کنترلر در هر مرتبه فقط قادر است از یک رنگ داده استخراج کنند چون همه اینها از یک باس داده مشترک در حال استفاده هستند البته این موضوع مشکلی هم به وجود نمیاره چون زمانی که یه رنگ مشغول پاسخ دادن به یک دستورالعمل باشه مجموعه ای از دستور ها رو میتونیم به یک رنگ دیگه ارسال کنیم

 زمانی که نیاز به حافظه زیاد داریم با توجه به اینکه تعداد درگاههای رم روی مادربرد محدود است میتوانیم از ماژولهای DIMM بیش از یک رنگ استفاده کنیم که ماژول هایی که باک پیکربندی رنگ‌های دوکا دوگانه و یا چهارگانه ارائه می‌شوند قدرت بیشتری از رنگهای تکی دارند

اضافه‌شدن رنک به‌معنای فشار بر سیستم الکتریکی هم خواهد بود. اکثر کامپیوترهای شخصی رومیزی فقط توانایی مدیریت یک یا دو رنک را در هر کنترلر دارند. اگر سیستم نیاز به ساختار رنک بیشتر داشته باشد، استفاده از DIMM با ساختار Buffered پیشنهاد می‌شود. این نوع از حافظه یک تراشه‌ی اضافه روی DIMM دارد که فشار روی سیستم را با ذخیره‌سازی دستورالعمل و داده در چند چرخه پیش از ارسال به مرحله‌ی بعد نگه‌داری می‌کند

 

 

همه انواع رنگ لزوماً ابعاد ۶۴ بیتی ندارند DIMM  که در ورک استیشن ها و سرور ها استفاده میکنند از رنگهای هفتاد و دو بیتی بهره می برند یعنی یک ماژولDRAM  اضافه بر روی آنها قرار داده شده است

 البته این نکته قابل ذکر است که تراشه اضافه حتماً سرعت کارایی و یا حافظه بیشتری را برای سیستم ما به همراه ندارد اما در عوض برای کاربرد بررسی و اصلاح خطا (ECC) مورد استفاده قرار می گیرد

همانطور که قبلاً گفته شد انواع پردازنده برای اینکه بتونم کار و پردازش خود را انجام دهند نیاز به حافظه دارند در بخش ECC RAM،آگاه کوچکی از که همه کارها رو انجام میده و این دستگاه ماژول اختصاصی خود را دارد در چنین این پیکربندی از حافظه فقط ۶۴ بیت ارز دارد اما پایداری داده به میزان بسیار زیادی درخور قابل توجه می‌توانیم بگوییم بهبود پیدا کردن است که در نهایت با استفاده از بافر وECC به مقدار کمی بهبود کارایی کلی کمک کرده اما هزینه زیادی را در پی دارد. 

 

 ساختار کلاک حافظه رم چگونه است

 همه حافظه‌های رم یک کلاک مرکزی I/O (ورودی و خروجی) دارند که به صورت ولتاژ زمانی که دائم تغییر می کند بین ۲ سطوح تعریف میشه این کلاک برای این به کار می رود که سازماندهی تمام فعالیت هایی که در تراشه حافظه و بازها رخ می‌دهد را انجام دهد در سا‌ل‌های بسیار دور (۱۹۹۳)، حافظه‌هایی به‌نام SDRAM (یا Synchronous DRAM) در بازار وجود داشتند که تمامی فرایندها را با استفاده از دوره‌ی زمانی توالی می‌دادند ‌که کلاک از فاز پایین به بالا تغییر می‌‌کرد. ازآنجاکه این اتفاق بسیار سریع رخ می‌دهد، روش بسیار دقیقی برای شناسایی زمان رخ‌دادن اتفاق دراختیار قرار می‌دهد. 

می‌توانیم بگوییم که SDRAMهای قدیمی کلاک‌های I/O با فرکانسی بین ۶۶ تا ۱۳۳ مگاهرتز بهره می بردند و دستورالعملی بهDRAM ارسال می‌شد برای هر چرخه کلاک. در برابر تراشه می‌توانست هشت بیت داده را در همان دوره‌ی زمانی جابه‌جاخواهد کرد. توسعه‌ی سریع SDRAM که با پیش‌گامی سامسونگ اتفاق افتاد، نوع جدیدی از آن‌ها را در سال ۱۹۹۸ به بازار معرفی کرد. نوع جدید انتقال داده را در اوج و فرود ولتاژ کلاک مدیریت می‌کرد؛ درنتیجه در هر چرخه‌ی کلاک، داده به‌صورت هم‌زمان دو بار ارسال و دریافت می‌شد. نام فناوری جدید Double data rate synchronous dynamic random access memory بود که به‌صورت خلاصه DDR-SDRAM یا تنها DDR نامیده می شد

 

 

حافظه های ddr چیست

 حافظه های ddr خیلی سریع در بازار مرسوم شد و SDRAMهای ابتدایی به‌نام single data rate SDRAM یا SDR-DRAM شناخته می‌شدند دیگر کاربردی نداشتند با آمدن حافظه های دیدیار پیشرفت های چشمگیری در دنیای فناوری اتفاق افتاد ما در آن سالها بهبود و های چشمگیری در فناوری را شاهد بودیم و در سال ۲۰۰۳ ddr۲ وارد بازار شد فناوری‌های بعدی به‌نام‌های DDR3 و DDR4 در سال‌‌‌های ۲۰۰۷ و ۲۰۱۲وارد بازار شدند  که هر روز کارایی بهتری داشتند به روزرسانی های جدیدتر و بهره وری های فوق العاده به این دلیل که از کلاک سریع‌تری در بخش I/O استفاده می‌کردند

در واقع فناوری DDR2  تغییراتی را در دنیای رم ایجاد کرد که هم اکنون نیز از آن در حال استفاده هستیم کلاک I/O در حافظه های رم تبدیل به یک سیستم مجزا شود که به نوعی خود را از ساختارهای دیگر کلاک جدا کرد و در نتیجه سرعت آن دو برابر شد 

همین پیکربندی را می توانیم در پردازنده‌های مرکزی بیان کنیم که کلاک ۱۰۰ مگاهرتزی توانایی مدیریت همه‌ی رخدادها را دارد؛ اما کلاک‌‌های داخلی در پردازنده، ۳۰ تا ۴۰ برابر سریع‌تر هستند. DDR3 و DDR4 سرعت را با چهاربار اجرای چرخه در کلاک I/O افزایش دادند؛ اما در تمامی موارد، باس داده بازهم تنها از بالارفتن و پایین‌آمدن کلاک I/O برای ارسال و دریافت اطلاعات در حال استفاده از 

تراشه‌های حافظه در سرعت‌های آن‌چنان سریعی فعالیت نمی‌کنند و درواقع، حتی سرعت نسبتا کمی دارند. نرخ جابه‌جایی داده که با معیار میلیون جابه‌جایی در ثانیه MT/s اندازه‌گیری می‌شود، در DRAMهای مدرن بسیار زیاد است؛ چون از چند بانک در هر تراشه استفاده می‌شود. چنانچه در هر یک ماژول ما فقط یک بانک میداشتیم ،‌ تمامیه فعالیت‌ها به میزان بسیار زیادی کندتر شد

 

 


 

هر یک از نسخه های جدیدی که DRAM  دارد  تواناییهماهنگی با نسخه‌های قبلی را ندارد؛ درنتیجه، DIMM مورداستفاده در هر نوع اتصال‌های الکتریکی متفاوتی با  با شکل های دیگر را دارد. همچنین، درگاه‌ها و بریدگی‌های متفاوتی را دارد  تا هیچ اختلال سهوی نیز اتفاق نیفتدهمچون استفاده از حافظه‌ی DDR4 در درگاه DDR-SDRAM جلوگیری شود.

 

 

اگر همزمان از یک کامپیوتر دو نفر استفاده میکنن بهترین راهکار اینکه که دوتا ویندوز روی دستگاه نصب کنید. اما میدونی چطور میشه دو ویندوز در یک کامپیوتر نصب کرد؟ آموزش روش نصب دو ویندوز در یک کامپیوتر

حافظه کارت گرافیک 

در ابتداحافظه‌ی رم برای  کارت هایگرافیکی به‌نام SGRAM یا synchronous graphics RAM  شناخته شد.  که  این نوع از رم نیز در سال‌های گذشته پیشرفت های بسیاری داشته است. امروزه، از اصطلاح GDDR برای رم گرافیکی استفاده می‌شود تا کاربرد آن به‌خوبی در نام معلوم شود. درحال‌حاضر، GDDR نسخه‌ی ۶ در بازار وجود دارد و برای جابه‌جایی داده از سیستم نرخ داده‌ی چهارگانه استفاده می‌کند. به‌بیان‌دیگر در هر چرخه‌ی کلاک، چهارمرتبه جابه‌جایی داده ها اتفاقا افتاده است

 

 

در نظر داشته باشید کهحافظه‌های رم در کارت گرافیک  اضافه بر نرخ جابه‌جایی داده‌ی سریع‌تر، قابلیت‌های اضافه‌ای برای مدیریت بهتر جریان دارند.  برای مثال در این حافظه‌ها دو صفحه به‌صورت هم‌زمان در یک بانک باز یا باس‌های آدرس و دستور در DDR اجرا می‌شوند. از  ویژگی های دیگر می‌توان به عملکرد تراشه‌های حافظه در سرعت‌های کلاک بسیار بیشتر اشاره کرد؛ البته این موضوع را نیز باید در نظر بگیریم که تمامی این پیشرفت ها با افزایش دما نیز همراه است که برای کاهش این دما از فن یا هیت سینک ها استفاده میکنند

ماژول رم GDDR6 تقریبا قیمتی دوبرابر ماژول مشابه DDR4 دارد و زمان استفاده در حداکثر سرعت  بسیار گرم می‌شود؛  برای همین موضوع، کارت‌های گرافیک که حافظه‌های رم با سرعت بسیار زیاد دارند، عموما  از سیستم های خنک کننده منحصر به فرد برای خود استفاده می کنند 

 

چه چیزی بر سرعت رم تاثیر می گذارد

 زمانی که می خواهیم در رابطه با تاثیر عواملی بر روی و سرعت حافظه‌ی DRAM  صحبت کنیم  معمولاً با تعداد بیت‌های داده‌ای جابه‌جا شده در هر ثانیه  محاسبه می‌کنیم. در بخش‌های قبلی مقاله، دیدیم که DDR4 به‌عنوان حافظه‌ی سیستم تراشه‌هایی با عرض هشت بیت دارد؛ درنتیجه، هر ماژول تا هشت بیت در هر چرخه‌ی کلاک داده منتقل می‌کند. اگر نرخ جابه‌جایی داده را 3200MT/s در نظر بگیریم، در مجموع ۳۲۰۰x۸=۲۶،۶۰۰ میلیون‌ بیت‌برثانیه یا کمی بیشتر از سه گیگابیت‌برثانیه سرعت داریم. ازآنجاکه اکثر ماژول‌ها از هشت تراشه استفاده می‌کنند، به سرعت حدودی ۲۵ گیگابایت‌برثانیه می‌رسیم. برای انواع GDDR6، هشت ماژول به‌معنای ۴۴۰ گیگابایت‌برثانیه خواهد بود.

 بسیاری افراد این مقدارِ محاسبه‌شده را پهنای باند (Bandwidth) حافظه می‌نامند که یکی از  ویژگی های مهم در بهره‌وری و کارایی رم  به شمار می رود.  درهرحال، این مقدار کاملا تئوری است؛ چون همه‌ی رخدادها در رم لزوما  در یک زمان اتفاق نمی‌افتند. برای درک این بخش، به تصویر زیر دقت کنید که طرح کاملا ساده و البته به دور از واقعیت از اتفاق‌هایی را نشان می‌دهد که در زمان ارسال درخواست داده به حافظه رخ می‌دهند.

 

 

اولین مرحله  رافعال‌کردن صفحه در DRAM  میتوانیم در نظر بگیریم که داده‌های مدنظر را نگه‌داری می‌کند. این مرحله ابتدا به حافظه می‌‌گوید که کدام رنک موردنیاز است و سپس ماژول مرتبط و بانک مدنظر انتخاب می‌شود. موقعیت صفحه به تراشه اعلام می‌شود و آن بخش کل صفحه را فعال می‌کند. اجرای مراحل نیاز به زمان دارد و از همه مهم‌تر برای فعال‌شدن کامل صفحه نیز در این فرآیند به زمان نیاز داریم. فرایندها به این دلیل انجام می‌شوند که از قفل‌شدن کل سطر بیت‌ها پیش از ارائه‌ی دسترسی اطمینان حاصل شود.

 پس از اینکه مراحل بالا را طی کردیم، ستون مرتبط پیدا و اطلاعات مدنظر ارائه می‌شود. کل DRAM داده را به‌صورت یک بلوک  ارسال می‌کند که در انواع امروزی، هربار ارسال بلوک هشت بیت است. درنهایت، اگر در یک چرخه‌ی کلاک یک بیت از یک ستون دریافت شود، داده‌ی مذکور تا پیش از آماده‌شدن هفت بیت دیگر، ارسال نخواهد شد. درنتیجه، اگر بیت بعدی داده از صفحه‌ی دیگر درخواست شود، صفحه‌ی باز کنونی ابتدا باید به حالت بسته برود (فرایند pre-charging) تا دراداه صفحه‌ی بعدی اجازه‌ی بازشدن پیدا کند. فرایند مذکور زمان موردنیاز را افزایش می‌دهد.

 همه دوره‌های زمانی‌  بیان شدهبین ارسال دستورالعمل به حافظه و انجام فعالیت انجام و با ‌نام Memory timings یا Latencies شناخته می‌شوند. هرچه این مقدار کمتر باشد، کارایی و بهره‌وری کلی سیستم بیشتر خواهد بود؛ چون به تعریف کاملا روشن، برای رخ‌دادن فرایند به زمان کمتری نیاز پیدا می‌کنید. برخی از تأخیرها اسامی آشنایی برای علاقه‌مندان دنیای کامپیوتر دارند:

 

 

موارد بسیار دیگری برای بررسی وجود دارند و همه‌ی آن‌ها باید با دقت برنامه‌ریزی شوند تا DRAM در رویکردی پایدار فعالیت کند؛ رویکردی که بدون ایجاد اختلال و آسیب در داده و با بیشترین بهره‌وری ممکن اتفاق بیفتد. با وجود تمام فرایندهای تأخیری که در عملکرد رم وجود خواهد داشت دستورالعمل‌ها حتی زمانی اجرا می‌شوند ‌که رم مشغول انجام دادن کار دیگری باشد؛ به‌همین‌دلیل در قطعات پردازشی گوناگون، ماژول‌های RAM متعددی  میبینیم. تایمینگ‌های حافظه تنظیم‌شدنی هستند و درواقع در داخل DRAM، به‌عنوان اصلی تغییر‌ناپذیر ثبت نشده‌اند؛ چون تمامی دستورالعمل‌ها با استفاده از رم از کنترلر حافظه در پردازنده ارسال می‌شوند. تولیدکننده‌ها  تمامیتراشه‌های تولیدی خود را آزمایش می‌کنند و آن‌هایی که در زمان مشخص به حد معمولی از سرعت برسند، با یکدیگر ترکیب و روی DIMMها نصب می‌شوند. سپس تایمینگ در تراشه کوچکی بر روی برد اصلی که با کادر قرمز رنگ نمایش داده شده است نصب می شود

 

 

اتفاقاتی که برای دسترسی به اطلاعاتی که بالا بیان شد رقم میخورد با عنوان serial presence detect یا SPD بین کاربران کامپیوتری شناخته می شود. این اصطلاح به‌صورت استاندارد صنعتی به BIOS امکان می‌دهد تا تنظیم‌بندی زمانی را برای انجام کارها انجام دهد. دربسیاری از مادربردها به کاربر  این امکان را می‌دهند که در زمان‌بندی‌ها را  با هدف افزایش بهره‌وری سیستم یا پایداری پلتفرم تغییر دهند 

علاوه بر اینبسیاری از ماژول‌های رم از استاندارد Extreme Memory Profile یا XMP اینتل در حال پشتیبانی هستند. این استاندارد به‌نوعی اطلاعات اضافه را در SPD حافظه ذخیره می‌کند که به بایوس می‌گوید: «من می‌توانم این زمان‌بندی‌های غیراستاندارد را مدیریت کنم». درنهایت، استاندارد جدید امکان می‌دهد به‌جای ایجاد تغییر غیرالزامی در استانداردها، تنها با یک کلیک تنظیمات موردنیاز را اجرا کنید.

در این مقاله جزئیات رم در کامپیوترهای شخصی را مورد بررسی قرار دادیم. و شما تا به اینجا حساسیت این قطعه بسیار کاربردی در کامپیوتر را درک کردید، تصور کنید که حافظه‌ی هشت گیگابایتی DDR4-SDRAM را در دست دارید. این حافظه از ۷۰ میلیارد خازن تشکیل می‌شود و همین تعداد هم ترانزیستور دارد. هریک از آن‌ها مقدار کمی بار الکتریکی ذخیره می‌کنند و در چند نانوثانیه می‌توان به  به هر یک از آنها دسترسی پیدا کنم. ماژول‌‌های رم می‌توانند تعداد بسیار زیادی دستورالعمل‌را مدیریت کنند و اکثر آن‌ها درمقایسه‌با قطعات قیمت مناسب و عمر بسیار طولانی دارند.

پرسش و پاسخ رایگان حافظه رم کامپیوتر چیست و چه انواعی دارد

در بخش بالا به صورت کامل با این موضوع پرداختیم که حافظه مموری کامپیوتر چیست چه ویژگی های داشته و چگونه کار میکند اما در این قسمت قصد داریم به برخی از سوالات کاربران بپردازیم پس با ما همراه باشید و در صورتی که شما هم با مشکل خاصی روبرو شده اید از نظرات با کارشناسان رایانه کمک همراه باشید.

 

تعریف آسان رم چیست؟

اگر قصد داشته باشیم یک تعریف ساده از ram کامپیوتر و لپتاپ ارائه دهیم باید گفت که رم یک حافظه با دسترسی تصادفی کامل است که در آن اطلاعاتی فراخوانی شده توسط CPU به صورت موقت در آن ذخیره میشود تا کامپیوتر برای هر بار فراخوانی آن بدون هیچ درنگی از روی رم اطلاعات را پردازش کند.

در واقع RAM مانند یک میز کار است که تمام وسایل مورد نیاز کار خود را بر روی آن قرار می‌دهیم تا در کمترین زمان به آنها دسترسی داشته باشید و نیازی نباشد برای برداشتن هر وسیله ای به کشو و طبقه های میز کار خود رجوع کنید.

 

رم یا RAM کامپیوتر چه کاری انجام می دهد؟

به زبان ساده  RAM به برنامه ها و اطلاعات روی هارد یک دسترسی کوتاه مدت برای ذخیره سازی میدهند تا به جای اینکه اطلاعات از روی هارد فراخوانی شوند در حافظه رم ذخیره شده و با سرعت بیشتری پردازش شوند.

در واقع برنامه و فایل های که بیشتر مورد استفاده شما هستند در حافظه رم ضبط میشوند تا در فراخوانی بعدی بتوانید دسترسی سریعتری به آنها داشته باشید.

 

تفاوت رم RAM با رام ROM چیست؟

RAM یک حافظه با دسترسی تصادفی است و ROM یک حافظه فقط خواندنی است که توسط شرکت سازنده قطعات سخت افزاری نوشته میشود.

در واقع هر دو در رایانه شما وجود دارند. RAM حافظه ذخیره سازی اطلاعات به صورت موقت است و پس از خاموش و روشن کردن دستگاه تمام اطلاعات درون آن پاک میشود اما ROM یک حافظه غیر پاک شدنی است که به طور دائم دستورالعمل ها را برای رایانه شما ذخیره می کند و کامپیوتر زمان بوت شدن از اطلاعات آن استفاده کرده و دستگاه را روشن میکند.

 

رم 8 گیگ برای کامپیوتر و لپ تاپ کافیه؟

در پاسخ به این سوال کاربران رایانه کمک باید گفت که دقیقا قصد دارید چه کاری با کامپیوتر خود انجام دهید؟ زیرا 8 گیگابایت رم برای اجرا کردن برنامه های عادی مناسب است است اما برای برخی برنامه های گرافیکی مانند فتوشاپ، افتر افکت و برنامه های سه بعدی مانند تری دی مکس و... مناسب نیست بهتر است رم 12 یا 16 داشته باشید تا بتوانید بدون کمترین لگ و افت فریم از این برنامه استفاده کنید.

 

آیا 8 گیگابایت رم برای بازی کافی است؟

برای بازی های متوسط تا قبل از سال 2010 مناسب است اما بازی های نسل جدید به دلیل اینکه با موتور های بازی سازی 3D استفاده میکنند نیاز به سخت افزار قدرتمندی دارند به همین دلیل 8 گیگ RAM قطعا نمیتواند برای بازی های نسل 9 مناسب باشد.

پیشنهاد میشود حتما از رم با توان بالا استفاده کنید اما اگر صرفا علاقه به بازی های نوستالژیک دارید بله امکان اجرای بازی های کلاسیک قدیمی با این مقدار رم امکان پذیر است.

 

بلدی حرفه ای با کامپیوترت کار کنی؟ دوست داری مشکل کامپیوترت رو خودت رفع کنی؟ بهترین پکیج آموزش کامپیوتر در خانه

سخن آخر 

 همچنین باید در نظر بگیریم که با پیشرفت روز افزون تکنولوژی حافظه‌های DRAM همیشه در مسیر توسعه و پیشرفت و به‌روزرسانی قرار دارد.  قطعاً خیلی زود، شاهد عرضه‌ی DDR5 خواهیم بود که با ادعای پهنای باندی تقریبا برابر با دو ماژول DDR4  در بازارعرضه می‌شود. فناوری جدید قطعا قیمت گرانی خواهد داشت؛ اما مزیت‌های بی‌شماری هم برای ورک‌استیشن‌ها و سرورها به‌‌همراه د بسیار ممنونم که در این مطلب همراه با شرکت خدمات کامپیوتری رایانه کمک بودید در صورتی که با مشکل کامپیوتری مشکلات سخت افزاری و نرم افزاری رو به رو شدید میتوانید با شماره 9099071540 و 0217129 با کارشناسان رایانه کمک صحبت کنید