หน่วยความจำ (RAM)

หน่วยความจำ  (RAM)

วิดีโอเรื่องหน่วยความจำ

     RAM  ย่อมาจาก (Random Access  Memory)  เป็นหน่วยความจำหลักที่จำเป็น  หน่วยความจำชนิดนี้อนุญาตให้เขียนและอ่านข้อมูลได้ในตำแหน่งต่างๆ อย่างอิสระ และรวดเร็วพอสมควรโดยคำว่าเข้าถึงโดยสุ่มหมายความว่าสามารถเข้าถึงข้อมูลแต่ละตำแหน่งได้เร็วเท่าๆกัน ซึ่งต่างจากสื่อเก็บข้อมูลชนิดอื่นๆ อย่างเทป หรือดิสก์ ที่มีข้อจำกัดของความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูลและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลที่ต้องทำตามลำดับก่อนหลังตามที่จัดเก็บไว้ในสื่อ หรือมีข้อกำจัดแบบรอม ที่อนุญาตให้อ่านเพียงอย่างเดียว ข้อมูลในแรมอาจเป็นโปรแกรมที่กำลังทำงานหรือข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล ของโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ข้อมูลในแรมจะหายไปทันที เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ถูกปิดลงเนื่องจากหน่วยความจำชนิดนี้ จะเก็บข้อมูลได้เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้น(หน่วยความจำชั่วคราว)หน่วยเรียกของแรมเป็น “กิกกะไบต์” ปัจจุบันแรมถูกพัฒนาขึ้นเป็นอย่างมากมีหลายรุ่นหลายแบบ ที่นิยมใช้จะได้แก่ SDRAM,DDR-RAM, RDRAM มีขนาดตั้งแต่ 64เมกกะไบต์ถึง 4 กิกกะไบต์

หน้าที่และประโยชน์ของ RAM

หน่วยความจำ(แรม) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ การนำออกข้อมูล (Output) โดยเนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ได้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
         1.Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้า เช่น ข้อมูลที่ได้มาจากคีย์บอร์ด เป็นต้น โดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
         2. Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
         3. Output Storage Area  เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการเช่น จอภาพ เป็นต้น
         4. Program Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วนนี้ทีละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสั่งให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆหน่วยความจำจะจัดอยู่ในลักษณะแถวแนวตั้ง (CAS : Column Address Strobe) และแถวแนวนอน(RAS : Row Address Strobe) เป็นโครงสร้างแบบเมตริกซ์ (Matrix) โดยจะมีวงจรควบคุมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรในชิปเซต (Chipset) ควบคุมอยู่ โดยวงจรเหล่านี้จะส่งสัญญาณกำหนดแถวแนวตั้ง และสัญญาณแถวแนวนอนไปยังหน่วยความจำ เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อมูลในหน่วยความจำที่จะใช้งาน
          ในการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำของซีพียู สิ่งแรกที่ซีพียูได้รับในการเข้าถึงข้อมูล ก็คือ ซีพียูจะได้รับสัญญาณ RAS แล้วหลังจากนั้นซีพียูจะต้องใช้เวลาสักครู่เพื่อรอรับสัญญาณ CAS ซึ่งช่วงนี้ได้ถูกเรียกว่าRas to CAS Delay จะใช้เวลาประมาณ2-3 สัญญาณนาฬิกาและในไบออส (BIOS) จะเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถปรับค่านี้ได้ เช่น ปรับจาก 3 สัญญาณนาฬิกาให้เหลือ 2 สัญญาณนาฬิกา ซึ่งจะทำให้การเข้าถึงข้อมูลใน หน่วยความจำเร็วขึ้นแต่มีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้สูง โดยสัญญาณทั้ง 2 แบบนี้จะเป็นเหมือนที่อยู่หรือตำแหน่งเก็บข้อมูลที่ทำให้ซีพียูสามารถค้นหา ข้อมูลในหน่วยความจำได้อย่างถูกต้อง ในการคิดความเร็วของแรมที่ตัว Memory chip จะมีเลขรหัส เช่นHM411000-70 ตัวเลขหลัง (-) คือ ตัวเลขที่บอกความเร็วของ Ram ตัวเลขนี้ เรียกว่าAccess time คือ เวลาที่เสียไปในการที่จะเข้าถึงข้อมูล หรือ เวลาที่แสดงว่าข้อมูลจะถูกส่งออกไปทาง Data bus ได้เร็วแค่ไหนยิ่ง Access Time น้อยๆ แสดงว่า RAM ตัวนั้นเร็วมาก

จากหน้าที่และประโยชน์ของ RAM ข้างต้น ยิ่งเราติดตั้ง RAM เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์มาก ประสิทธิภาพและความเร็วในการรับและส่งข้อมูลจะดีขึ้นและเร็วขึ้นด้วย แต่ทั้งนี้การเลือก RAM ต้องคำนึงถึงความเร็วการรับส่งข้อมูล (BUS) ระบบปฏิบัติการ และความจุของ Slot ในเมนบอร์ดสำหรับเสียบ RAM ประกอบด้วย

              โดยสรุปอย่างย่อๆแล้ว  หลักการทำงานของ  RAM   คือดึงชุดคำสั่งที่จำเป็นต้องใช้ขึ้นมาจาก ฮาร์ดดิสก์  นำมาไว้บนส่วนเก็บชุดคำสั่ง  และถูกดึงไปแสดงผลต่อไป และเมื่อปิดโปแกรมหรือไม่มีไฟเลี้ยง ชุดคำสั่งนั้นจะหายไป  เช่น  เมื่อเราต้องการเปิดโปรแกรมขึ้นมาแล้ว  ส่งข้อมูลไปที่ CPU

ประเภทของ RAM

            Dynamic  Random  Access  Memory  (DRAM)

            DRAM  จะทำการเก็บข้อมูล  ให้คงอยู่โดยการ  refresh  นี้ทำให้เกิดการหน่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล  และก็เนื่องจากที่มันต้อง refresh  นี้ทำให้เกิดการหน่วงเวลาขึ้นในการเข้าถึงข้อมูล และก็เนื่องจากที่มันต้อง refresh ตัวเองอยู่ตลอดเวลานี้เองจึงเป็นเหตุให้ได้ชื่อว่า Dynamic RAM

Static Random Access Memory (SRAM)

            SRAM มีหลักการทำงาน เหมือนกับ DRAM จะต่างจาก DRAM ตรงที่ว่า DRAM ต้องทำการ รีเฟรช ข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แต่ในขณะที่ SRAM จะเก็บข้อมูล นั้น ๆไว้ และจะไม่ทำการ รีเฟรช โดยอัตโนมัติ ซึ่งมันจะทำการ รีเฟรช ก็ต่อเมื่อ สั่งให้เท่านั้น ซึ่งข้อดีก็คือความเร็ว ที่เร็วกว่า DRAM มาก แต่ก็ด้วยราคาที่สูงกว่ามาก จึงเป็นข้อด้อยของ SRAM

            หน่วยความจำชนิด DDR ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากมาตรฐาน DDR1  DDR2 และ DDR3 เพื่อให้หน่วยความจำสามารถทำงานร่วมกับเมนบอร์ดและซีพียูได้อย่างมีประสิทธิภาพ