تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - RAM و تفاوت رم های DDR2 , DDR3:Double Data Rate RAMوROMچگونه کار می کند

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

 

آشنایی بیشتر با DDR 1,2,3

در این مقاله سعی می كنیم كمی بیشتر درباره حافظه های DDR و DDR 2 و DDR 3 صحبت كنیم. قبل از هر حرفی باید بگویم همه این حافظه های رم براساس ( SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory طراحی شده اند. یعنی آنها از یك سیگنال كلاك برای تطابق زمانی استفاده می كنند. DDR مخفف Double Data Rate است یعنی حافظه هایی از این نوع با هر سیكل دو بسته اطلاعاتی را منتقل می كنند. اگر بخواهیم به زبان ساده تر بگوییم حافظه ای كه DDR است دو برابر حافظه ای كه DDR نیست سرعت دارد (حافظه های SDRAM كه امروزه دیگر در كامپیوترهای شخصی استفاده نمی شود.) به دلیل این ویژگی است كه برچسب سرعت این حافظه های رم دو برابر سرعت كلاك آنهاست. مثلاً رم DDR 2-800 با كلاك 400M HZ كار می كند.

سیگنال كلاك یا ساعت رم

البته باید بدانید كه این اعداد حداكثر سرعتی را كه رم می تواند با آن كار كند نشان می دهد. و در عمل این سرعت اتفاق نمی افتد. فرض كنید یك حافظه DDR2-1066 دارید و روی كامپیوتری با سرعت كلاك 400MHZ نصب شده است در عمل سرعت رم می شود DDR-800 . علت این است كه سیگنال كلاك توسط رم تولید نمی شود بلكه بوسیله كنترلر حافظه (مداری كه در چیپ north bridge مادربرد یا داخل CPU بسته به نوع سیستم واقع شده است.) تولید می شود. این شیوه نامگذاری DDRX-YYY (كه عدد OX بیانگر نسل فناوری و عدد YYY بیانگر سرعت كلاك DDR است.) فقط به صورت تئوری برای چیپ ها حافظه مورد استفاده قرار می گیرد. اما یك ماژول رم كه چیپ های حافظه روی آن قرار می گیرند از یك سیستم نامگذاری متفاوت استفاده می كند: PCX-ZZZ كه عدد X بیانگر نسل فناوری بكار رفته است و عدد ZZZ ماكزیمم سرعت انتقال از نظر تئوری است.

عددی كه با ZZZ بیان می شود نشان دهنده تعداد بایت منتقل شده بین كنترلر حافظه و ماژول حافظه در یك ثانیه است. ولی اگر بخواهیم این اعداد را به هم تبدیل كنیم كافیست عدد كلاك DDR را كه برحسب MHZ بیان می شود در 8 ضرب كنید. به عنوان نمونه رم DDR2-800 از نظر تئوری دارای حداكثر سرعت انتقال اطلاعاتی برابر با 6400 مگابایت بر ثانیه (یا 8*800) است و ماژول های رم ای كه از این نوع حافظه ها استفاده می كنند PC2-6400 نامیده می شوند. بعضی مواقع این اعداد گرد می شوند مثلاً حافظه های DDR3-1333 از نظر تئوری دارای سرعت انتقال اطلاعاتی برابر 10666 مگابایت بر ثانیه هستند. اما ماژول های رم ای كه از این نوع حافظه استفاده می كنند PC3-10666 یا PC3-10600 نامیده می شوند كه به كارخانه سازنده هم بستگی دارد.

بسیار مهم است كه بدانید این اعداد بیشترین مقادیری است كه از نظر تئوری قابل دستیابی است ولی در عمل هیچگاه به چنین اعداد دست نخواهید یافت.

علت این است كه در تئوری فرض می كنیم با هر پالس ساعت حافظه درحال ارسال اطلاعات به كنترلر حافظه است ولی در عمل این گونه نیست. كنترلر حافظه و حافظه مجبورند فرمان ها را با هم رد و بدل كنند. (مثلاً برای رم فرمان می رسد كه اطلاعات ذخیره شده را به یك محل مشخص ارسال كند.) و در طول این مدت رم هیچ اطلاعاتی را منتقل نمی كند.

اگر این مقاله را در یادبگیردات كام با دقت خوانده باشید اكنون اساس كارحافظه های DDR را می دانید.

نویسنده: گابریل تورس

ترجمه: علی یزدی مقدم


 

 

 

 


RAMیكی از انواع حافظه ها و البته پر كاربردترین آنهاست. RAM مخفف اصطلاح Random Access Memory یا حافظه با دستیابی تصادفی بوده و حافظه‌ای قابل خواندن و نوشتن می‌باشد. توجه داشته باشید که وقتی ما از حافظهءاصلی كامپیوتر حرف‌می‌زنیم، منظور همان RAM است. این حافظه به ‌صورت غیرمستقیم در اختیار كاربر یا User قرار می گیرد .
اصولاً اطلاعات و داده‌های مربوط به هر برنامه‌ای كه می‌خواهد اجرا شود، روی RAM قرار می‌گیرد. دلیل انجام این عمل ایجاد تعادل بین سرعت CPU و دیسك سخت می‌باشد. از آنجایی كه سرعت CPUها بسیار زیاد است و سرعت دیسكهای سخت نسبت به آنها پایین می‌باشد، RAM می‌تواند با قرارگیری بین این دو یك تعادل سرعت ایجاد نماید. بنابراین مقدار RAM در مواقعی كه كاربر نیاز به اجرای چندین برنامه به طور همزمان را دارد و یا از برنامه‌های پر حجم استفاده می‌كند تأثیر به سزایی در سرعت كامپیوتر خواهد داشت.



حافظه RAM به دو دسته تقسیم می‌شود كه عبارتند از حافظة RAM پویا و حافظة RAM ایستا.
در حافظه RAM پویا یا Dynamic RAM اطلاعات پس از مدت كوتاهی از بین می‌روند و لذا در هر ثانیه در حدود 250 الی 500 بار باید اطلاعات موجود در آن تازه یا Refresh گردند. به همین دلیل بسیار كند عمل می‌كنند.
حافظة های ایستا یا Static RAM كه از فلیپ فلاپ‌ها تشكیل شده‌اند با مصرف برق كم به مدت طولانی اطلاعات را نگهداری می‌كنند و اطلاعات این حافظه‌ها نیاز به تازه شدن ندارد ، لذا سرعت آنها بیشتر از Ram های پویا است . لازم به ذكر است که پس‌از قطع جریان برق اطلاعات این RAMها پاك می‌شود. در كامپیوترهایی كه امروزه در بازار یافت می شوند RAMها از نوع Static RAM هستند. همچنین گفتنی است RAMهای قدیمی‌تر كه اندازة كوچكتری داشتند با نام SIMM و RAMهای كنونی كه بزرگتر هستند را با نام DIMM می‌شناسند.
در حال حاضر دو نوع RAM در بازارهای كامپیوتر یافت می‌شود. یك نوع SDR و دیگری DDR.
RAMهای SDR دارای خطوط انتقال یا BUS ضعیف‌تری هستند و در نتیجه سرعت كمتری دارند، مقدار ظرفیت این RAMها تا چند سال گذشته 16، 32و 64 مگابایت بود و در حال حاضر بیشتر ظرفیت‌های موجود ، در رِنجِ 128، 256 و 512 مگابایت هستند. گفتنی است BUS این نوع RAM در محدودة 66، 100و 133مگاهرتز است.
RAMهای DDR دارای BUS، 266، 300، 333 و 400 مگاهرتز بوده و به همین دلیل سرعت بیشتری نسبت به RAMهای SDR دارند، مقدار ظرفیت این نوع RAMها به دلیل حضور نسبتا تازه در بازار، 256 و 512 مگابایت و یك گیگابایت است.
تفاوت ظاهری این دو نوع RAM در برشهایی است كه روی پایه‌های آنها مشاهده می‌شود، SDRAMها دارای 2 برش روی پایه‌هایشان هستند در حالیكه RAMهای DDR تنها یك برش بر روی پایه دارند.
هنگامی‌که می‌خواهید یک RAM بخرید، قبل از انتخاب RAM ، باید Main Board انتخاب شده‌باشد . سپس براساس نوع پشتیبانی RAM توسط Main Board ، نوع RAM را که DDR یا SDR می باشد مشخص می نماییم . در مرحله بعد بایستی با توجه به مقدار Bus پشتیبانی شده از طرف مادربرد ، RAM را انتخاب نمود. بهترین حالت، انتخاب مقداری برابر برای RAM است. انتخاب مقدار بیشتر برای RAM ، تفاوتی در میزان کارایی سیستم ندارد و انتخاب مقدار کمتر علاوه بر پایین آوردن کارایی کامپیوتر، گاهی ممکن است مشکلاتی را نیز از قبیل اشکال در عملکرد صحیح سیستم، به وجود می‌آورد.


ماژول های SDRAM دارای 168 پایه و ماژول های DDR SDRAM دارای 184 پایه می باشند و هر دو 64 بیتی هستند.
ولتاژ مصرفی DDR برابر 5/2 ولت و SDRAM برابر 5/3 ولت می باشد. سرعت انتقال اطلاعات رم های DDR با فرض برابر بودن فرکانس پایه ( به عنوان مثال 133 مگاهرتز) برابر رم های SDRAM می باشد.
از نظر ظاهری رم های SDRAM دارای دو شکاف و DDR SDRAM یک شکاف می باشند.
حداکثر فرکانس رم های SDRAM برابر با 133 مگاهرتز و سرعت انتقال اطلاعاتی معادل 1 گیگا بایت می باشد، اما آخرین مدل رم های DDR دارای 533 مگاهرتز و حداکثر سرعت انتقال اطلاعات آنها برابر با 4 گیگابایت می باشد.
شایان ذکر است که رم های 168 پایه ای به طور کامل از رده خارج شده اند.


. DDR2 و DDR3 دارای همان تکنولوژی Double Data Rate می باشند .

حال تفاوت DDR3 و DDR2 و DDR در چیست ؟ این حافظه ها در فرکانس کاری ، ولتاژ کاری ، توان مصرفی و توان تلفاتی با یکدیگر تفاوت دارند . به ترتیب پیشرفت ، توان مصرفی و تلفاتی و ولتاژ کاری کم می شوند و فرکانس کاری افزایش می یابد . برای مثال ولتاژ های کاری نامی برای DDR ، DDR2 و DDR3 به ترتیب 2.5 ، 1.8 و 1.5 ولت می باشند .

 

 

 

رم (RAM: Random Access Memory)، یکی از مهمترین اجزای کامپیوتر است. این قطعه برای ذخیره سازی سریع اطلاعات سیستم عامل، نرم افزارها و دسترسی بی‌وقفه به آنها است. حجم یک حافظه رم، تاثیر زیادی در قدرت و افزایش سرعت کامپیوتر دارد و البته در مجموع سرعت، حجم و نوع حافظه فاکتورهایی مهم در انتخاب رم هستند. اما به عنوان مثال، یک رم ۲ گیگابایتی DDR2 با باس۸۰۰ مسلماً قدرتی در حد و اندازه های یک رم ۲ گیگابایتی DDR3 با باس ۱۳۳۳ ندارد. برای اینکه دلیل این مساله را بدانید و از تفاوت های رم های DDR2 و DDR3 آگاه شوید، توصیه می کنم، ادامه این مطلب را مطالعه نمایید.

‎تغییر عمده

‎در سال ۲۰۰۸ اینتل پردازنده های i7 خود را عرضه کرد. این پردازنده ها با مادربوردهایی که به چیپست X58 مجهز بودند، سازگار بود. همزمان با ورود این مادربوردها نوع جدیدی از حافظه ها معرفی شد که DDR3 نامیده شدند.

ddrram1-narenji-ir.jpg

‎در دو سال گذشته تمام صنایع تولید سخت افزار به DDR3 روی آوردند و در حال حاضر همه پروسسورهای اینتل و حتی پردازنده هایی که اخیراً توسط AMD تولید شده اند با مادربوردهایی که با DDR3 سازگار هستند، تطبیق داده شده اند.

‎لازم است بدانید که نام DDR از حروف اول عبارت Double Data Rate گرفته شده. این نام از زمانی که رم های DDR از اواخر قرن گذشته وارد بازار شدند، رایج شد. Double Data Rate RAM به معنی جابجایی دو مقدار دیتا در یک واحد زمانی یکتا است که در حالت تئوری سرعتی دو برابر SDRAMها داشتند.

ddrram2-narenji-ir.jpg

‎پس از DDRها، تکنولوژی های DDR2 و DDR3 به صورت مشترک، با هدف افزایش کانال های انتقال دیتا در یک واحد زمانی و در نهایت افزایش سرعت، پایه گذاری شدند. رم های DDR2 با توانایی انتقال ۴ مقدار دیتا و رم های DDR3 با افزایش آن به ۸ مقدار دیتا در یک واحد زمانی، به این اهداف خود رسیدند. بدین ترتیب اگر هر واحد زمانی را ۱۰۰ مگاهرتز حساب کنیم، این مقدار در رم های DDR تا ۱۶۰۰ مگابایت بر ثانیه و در رم های DDR2 و DDR3 به ترتیب تا ۳۲۰۰ و ۶۴۰۰ مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد. و بدیهی است که هر چه حجم قابل جابجایی در هر ثانیه بیشتر باشد، بهینه تر است.


قابلیت ها و سازگاری

‎درست است که پهنای باند بالا، قابلیت موثری برای رم به حساب می آید، اما در حقیقت ۹۹ درصد برنامه ها توانایی استفاده کامل از پهنای باند بالا را ندارند. این قابلیت به نوع کاربری کامپیوتر وابسته است. یک کامپیوتر سرور و یا یک کامپیوتر رومیزی معمولی به یک میزان از پهنای باند بالای رم شان استفاده نمی کنند.

‎برای اینکه بدانید حافظه رم شما چه مقدار از پهنای باندش استفاده می کند می توانید از Benchmark Softwareهایی که به منظور تست حافظه و توانایی کامپیوتر طراحی شده اند استفاده کنید.

 

ddr3ram-narenji-ir.jpg

‎رم های DDR3 با DDR2 سازگاری ندارند و برای اینکه کامپیوتر خود را با جایگزین کردن رم های جدید ارتقا دهید، ابتدا باید مادربورد خود را عوض کنید. همچنین اگر در حال حاضر کامپیوتری دارید که از رم های DDR2 در آن استفاده می کنید، در صورتی که بخواهید پردازنده و مادربوردش را هم عوض کنید، به احتمال زیاد لازم است با رم های DDR2 خود هم خداحافظی کرده و آنها را با رم های DDR3 جایگزین نمایید.

 

ddr2-vs-ddr3_thumb-narenji-ir.jpg

‎البته تعداد کمی از مادربوردها از این قاعده مستثنا هستند و به اسلات مربوط به هر دوی این مدل های رم، مجهز شده اند. البته این مادربوردها با چیپ ست های قدیمی مجهز شده اند.

‎به هر حال اینتل و AMD در نسل های آینده محصولات خود، DDR3 را مد نظر قرار داده اند و در صورتی که قصد تعویض پردازنده را دارید، باید علاوه بر مادربورد، به فکر خرید رم های جدید هم باشید.

Clock Speed

ddrram4-narenji-ir.jpg

‎از دیگر خصوصیات مهم رم، Clock Speed است. این خصوصیت در رم ها نشان می دهد، انتقال اطلاعات از یک گذرگاه، با چه سرعتی در یک بازه زمانی انجام می شود. این مقدار نشان دهنده قدرت رم و پهنای باندی است که می تواند از آن بهره ببرد. واضح است که هر چه میزان Clock Speed بیشتر باشد، بهتر است. البته افزایش این مقدار بر سرعت کارهای روتین و معمولی تاثیر چندانی نخواهد داشت، اما بر سرعت اجرای بازیها و برخی نرم افزارها که نیاز به سرعت در دسترسی به اطلاعات حافظه دارند، بسیار تاثیر گذار است.

‎در صورتی که قصد خرید مادربورد جدید دارید، توجه به یک نکته بسیار توصیه می شود. برخی مادربورد ها تنها با رم هایی سازگار هستند که Clock Speed آنها روی مقدار خاصی محدود شده باشد. لذا بهتر است قبل از خرید یک مادربورد با مراجعه به سایت آن، از این مورد آگاه شوید. البته بسیاری از مادربوردها چنین محدودیتی ندارند، اما بررسی قبل از خرید، بهتر از خرید، بدون آگاهی قبلی است.

‎در نهایت باید به این نکته اشاره کرد که رم های DDR2 به زودی همانند رم های DDR و SDRAM از رده خارج می شوند، اما تکنولوژی جدید در تولید رم ها و افزایش حجم و سرعتی که در رم های DDR3 شاهد خواهیم بود، بازار را پر می کند. فراموش نکنید قبل از خرید مادربورد جدید، نوع رم قابل نصب روی آن را بررسی کنید.


منبع خبر خونه

یکی از نام‌های آشنا برای دارندگان کامپیوتر RAM است.

به RAM یا Random Access Memory (حافظه قابل دسترس تصادفی) از این رو تصادفی می‌گویند که دسترسی به اطلاعات آن با دانستن سطر و ستون در آن امکان پذیر است و از هر سطر و ستونی می‌توان به اطلاعات دسترسی پیدا کرد.

برخلاف (RAM، SAM (Serial Access Memory اطلاعات را در ردیفی به صورت سری از بایت‌ها ذخیره می‌کند. و دسترسی به اطلاعات به ترتیب انجام می‌شود. مانند یک نوار کاست که به ترتیب از ابتدا تا انتها پیش می‌رود. این نوع حافظه برای اطلاعاتی که نیاز به مرتب بودن دارد، مناست است. مثال مناسب برای کاربرد SAM نمایش فیلم توسط کارت‌ گرافیک کامپیوتر است.در اینجا تنها به تشریح RAM می‌پردازیم.

RAM پویا (Dynamic):

همانند پردازشگر، حافظه نیز مدار مجتمعی (IC) متشکل از میلیون‌ها ترانزیستور و خازن است. در معمول‌ترین نوع حافظه، DRAM، یک ترانزیستور و یک خازن با هم تشکیل یک بیت از حافظه را می‌دهند. خازن پر به معنی 1وخالی به معنی صفر است. در این میان ترانزیستور نقش یک سویچ را ایفا می‌کند و هر گاه نیاز باشد با تغییر حالت خازن، اطلاعات را از آن می‌گیرد و یا روی آن ضبط می‌کند.

خازن مانند یک سطل سوراخ است و توانایی ذخیره الکترون‌ها را دارد و با پر بودن آن 1و با خالی بودن آن صفر ذخیره می‌شود ولی خازن مانند یک سطل خالی به مرور زمان از الکترون خالی می‌شود و در کمتر از یک میلی‌ثانیه این اتفاق می‌افتد. در این میان پردازشگر و کنترل کننده‌های حافظه وضیفه پر نگاه ‌داشتن خازن را بر عهده دارند. این روند هزاران بار در ثانیه اتفاق می‌افتد.

کلمه پویا (Dynamic) نیز از همینجا برای نام این حافظهانتخاب شده است. به دلیل اهمیت کار RAM اطلاعات آن باید همواره کامل بماند.

بیت‌های حافظه به صورت شطرنجی و در کنار هم روی صفحه سیلیکون قرار می‌گیرند و هر بیب در سطر و ستون معین خود قرار دارد. آدرس هر کدام از بیت‌ها شماره سطر و ستون آن بیت است.

RAM در ستون مربوط جریان را برقرار و با این کار ترانزیستورها را فعال می‌کند. سپس از طریق ردیف مورد نظر خازن شارژ می‌شود و یک بیت ذخیره می‌شود. هنگام خواندن اطلاعات اگر خازنی دارای شارژ بیشتر از نصف ظرفیت خود باشد به عنوان خازن پر و در نتیجه 1 شناخته می‌شود و اگر دارای شارژ کمتر از نصف ظرفیت خود باشد به عنوان صفر شناخته می‌شود. ضبط و خواندن اطلاعات حافظه در چند نانو ثانیه انجام می‌شود.

RAM دارای مدار‌هایی است که در انجام کار به آن کمک می‌کنند. از جمله کار‌هایی که این مدار‌ها انجام می‌دهند می‌توان به موارد زیر نام برد:

• شناسایی شماره سطر و ستون اطلاعات
• اطمینان حاصل کردن از صحیح بودن اطلاعات هر بیت
• خواندن و ذخیره کردن اطلاعات

Static RAM:

این نوع RAM از روش کاملاً متفاوتی برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند. این روش شامل Flip-Flop اطلاعات است که یکی از کاربرد‌های «جبر بول» در مهندسی برق است.

Static RAM سریع تر از Dynamic RAM است و حجم بیشتری اطلاعات را ضبط می‌کند و گران‌تر نیز هست. به همین دلیل از Static RAM بیشتر در ساخت Cache استفاده می‌کنند.

RAM معمولاً به صورت قطعاتی به نام Module عرضه می‌شود.
در گذشته هر کدام از سازندگان کامپیوتر نوعی RAM را می‌شاختند که تنها به کامپیوتر‌های همان شرکت سازنده کار می‌کرد. سپس نوع SIMMبه بازار آمد. این نوع دارای 30 سوزن اتصال بود و در ابعاد 3.5در 0.75 اینچ تولید می‌شد. وقتی از دو یا بیشتر از این نوع استفاده می‌شد باید سرعت و حجم آن‌ها با هم مساوی می‌بود.

با افزایش سرعت پردازشگر‌ها نوع دیگری به نام DIMM به بازار آمد و دارای 168 تا 184 سوزن اتصال بود و در حجم‌هایی از چند مگابایت تا یک گیگابایت ساخته می‌شد.

نوت بوک‌ها از نوعی RAM به نام SODIMM استفاده می‌کنند. 144 تا 200 سوزن اتصال دارند و از 16 مگابایت تا یک گیگابایت ساخته می‌شوند.

RAM هایی که در حال حاضر تولید می‌شوند از روش‌های پیشرفته‌ای استفاده می‌کنند. بعضی RAM ها دارای سیستم شناخت Error هستند. به این روش Parity ( توازن) گفته می‌شود. برای هر 8 بیت اطلاعات یک قطعه برای این کار وجود دارد.

وقتی 8 بیت در یک بایت اطلاعاتی دریافت می‌کنند، این قطعه تعداد یک‌های آن بیت‌ها را با هم جمع می‌کند. اگر تعداد یک‌ها فرد باشد، مقدار بیت این قطعه یک می‌گردد و اگر این تعداد زوج باشد این عدد صفر می‌شود. وقتی که اطلاعات از هر بیت خارج می‌شود و دوباره این کار تکرار می‌شود و مقدار جدید با مقدار قبلی چک می‌شود.

مشکل Parity این است که فقط خطاها را تشخیص می‌دهد ولی کاری برای اصلاحشان انجام نمی‌دهد و در صورت بروز مشکل اطلاعات را بر می‌گرداند و سیستم دوباره برای فرستادن اطلاعات تلاش می‌کند.

اینکه چه مقدار RAM احتیاج دارید بستگی به کار و سیستم شما دارد. اگر کامپیوتر شما سرعت کافی را ندارد یا برای دسترسی به اطلاعات هارد دیسک زمان زیادی می‌گیرد، احتمالاً مشکل از کم بودن RAM است. اگر از ویندوز XP استفاده می‌کنید کمترین مقدار پیشنهادی 128مگابایت است و اگر از مقدار کمتری از این استفاده می‌کنید، احتمالاً در کارکرد با ویندوز به مشکل برمی‌خورید. ویندوز 98/95 به راحتی با 32مگابایت کار می‌کند. سیستم‌های لینوکس در کارکرد عادی فقط به 4 مگابایت RAM نیازمند است در حالی که سیستک عامل مکینتاش بسته به کارکرد به 128 تا 512 مگابایتی احتیاج دارد.

 

حافظه فقط خواندنی (ROM (Read-Only Memory یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده کامپیوتر است

فقط کامپیوتر از وجود ROM بهره‌مند نیست. بلکه در بسیاری از دستگاه‌های دیجیتالی اطراف ما از ROM استفاده می‌شود.ROM دارای پنج نوع اصلی است:

• ROM
• PROM
• EPROM
• EEPROM
• Flash Memory

هر کدام از این حافظه‌ها توانایی‌های متفاوتی دارند ولی خاصیت مشترک تمام آن‌ها این است که اطلاعات آن‌ها با خاموش و روشن شدن کامپیوتر از بین نمی‌رود. اطلاعات این حافظه‌ها در حالت عادی غیر قابل تغییر است و برای تغییر آن نیاز به عملیات خاصی است.

ROM:

اگر از کارکرد RAM اطلاع داشته باشید ،[RAM چطور کار می‌کند؟] می‌دانید که RAM برای ذخیره اطلاعات از جدولی که هر سطر و ستون آن شماره خاصی دارد و آدرس هر بیت شماره و سطر ستون است، استفاده می‌کند. و RAM در هر بیت یک خازن دارد که خالی بودن آن صفر و پر بودنش یک طلقی می‌شود و از ترانزیستور برای پر و خالی کردن خازن استفاده می‌کند. ولی ROM به جای خازن و ترانزیستور از «دیود» استفاده می‌کند. به این ترتیب که اگر آن بیت دارای یک باشد سطر و ستون با دیود به هم متصل می‌شوند و اگر صفر باشد اصلاً به هم وصل نمی‌شوند.

همان طور که گفته شد اطلاعات ROM هنگامی که در کارخانه ساخته می‌شود بر روی آن قرار می‌گیرد. دیود جریان را در یک جهت هدایت می‌کند و دارای یک محدودیت برای عبور جریان است. در پردازشگر و حافظه‌ها این ولتاژ 0.6 ولت است. به این ترتیب هر جریانی که بالا تر از این حد باشد به سطر و ستون مربوط می‌رود و یک بیتِ «یک» محسوب می‌شود. اگر بیت «صفر» باشد، اصلاً در آن بیت دیودی وجود نخواهد داشت و جریان از آن نقطه عبور نمی‌کند. همین عدم عبور جریان باعث می‌شود که آن بیت به صورت «صفر» خوانده شود.

همان‌طور که گفته شد اطلاعات ROM در هنگام ساختن آن در داخل خود حافظه قرار داده می‌شود و قابل تغییر نیست. اگر یک بیت از اطلاعات به صورت غلط ثبت شود باید حافظه را عوض کرد. به همین دلیل ساختن ROM کاری پر خطا است و نیاز به تست دقیق هر کدام از آن‌ها دارد. ولی ارزانی آن دلیل استفاده گسترده از ROM است. ROM همچنین برق بسیار کمی مصرف می‌کند. مثال خوبی از یک ROM ساده، عروسک‌های موزیکال است. موزیک چند ثانیه‌ای این عروسک‌ها در داخل یک ROM به کوچکی ناخن انگشت شماست و دارای اطلاعات ملودی‌هایی است که باید از بلندگو پخش شود.

PROM:

ساختن ROM در تعداد کم وقت‌گیر و گران است. به همین دلیل ROMهایی به نام PROM (Programmable Read-Only Memory) ساخته می‌شود که قابل اطلاعات دهی توسط خود کاربر است. این کار با استفاده از وسیله ای به نام Programmer انجام می‌شود. توجه داشته باشید که بعد از مقدار دهی به بیت‌های PROM دیگر نمی‌توان آن را تغییر داد.

ساختار PROM مانند ROM است. با این تفاوت که در هر بیت ( سطر-ستون) یک فیوز وجود دارد. وقتی که PROM خالی است تمام بیت‌ها « یک» است. هنگام نوشتن اطلاعات Programmer با فرستادن ولتاژ معینی فیوز‌های مربوط به بیت «صفر» را می‌سوزاند و باقی فیوز‌ها را سالم نگه می‌دارد. PROM به شدت به الکتریسیته ساکن حساس است و قرار گرفتن آن در محیطی که دارای بار الکتریکی ساکن است باعث سوختن فیوز‌ها می‌شود.

EPROM:

اینکه فقط می‌توان یک اطلاعات را روی ROM و PROM ذخیره کرد کمی کار را مشکل می‌سازد.(EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory این مشکل را حل کرده است. این نوع ROM را می‌توان بارها پر و خالی کرد. این کار نیازمند وسیله مخصوصی است که فرکانس معینی از نور فرا بنفش را از خود گسیل می‌کند.

همانند همه ROM ها ، EPROM هم از همان روش سطر و ستون استفاده می‌کند. مانند یک ماتریس.در EPROM هر خانه حافظه دارای دو ترانزیستور است که توسط یک لایه اکسید از هم جدا شده‌اند. یکی از این ترانزیستورها Floating Gate (درگاه شناور) نام دارد و دیگری Control Gate (درگاه کنترل) نام دارد. Floating gate توسط Control gate به هر سطر مرتبط است. وقتی این ارتباط وجود دارد مقدار «یک» است. برای صفر کردن مقدار به روشی به نام Tunneling نیاز داریم. این روش برای جابجا کردن الکترون‌های درون Floating Gate کاربرد دارد. جریانی به بزرگی 10 یا 13 ولت از ستون رد می‌شود و به این درگاه می‌رود. وسیله‌ای به نام Cell Sensor جریان عبوری از Floating Gate را اندازه گیری می‌کند. اگر این مقدار بیشتر از 50 درصد جریان ورودی به سطر باشد آن بیت «یک» محسوب می‌شود. اگر این مقدار کمتر از 50 درصد باشد مقدار بیت صفر می‌گردد. برای خالی کردن اطلاعات EPROM نیاز به انرژی بالایی داریم که الکترون‌های بین دو ترانزیستور را به حرکت در بیارد و آن‌ها را تخلیه کند. معمولاً این کار توسط نور فرابنفش با فرکانس 253.7 هرتز انجام می‌شود.

چون این فرکانس فرابنفش توانایی نفوذ به داخل پلاستیک و شیشه را ندارد این نوع حافظه دارای صفحه‌ای از جنس کوارتز است. وقتی EPROM را پاک می‌کنیم تمام اطلاعات آن پاک می‌شود. اگر صفحه کوارتز آن بیش از حد در معرض نور فرابنفش قرار گیرد، صفحه اکسید توانایی ذخیره الکترون را از دست می‌دهد.

EEPROM و Flash Memory:

تمام دردسر‌هایی که برای تغییر اطلاعات در EPROM انجام داده می‌شود با استفاده از این نوع ROM از بین رفته است. چون برای پاک کردن اطلاعات نیاز به جدا کردن حافظه و قرار دادن آن زیر دستگاه‌های مخصوص نداریم و می‌توان بیت‌هایی را که برای پاک کردن نیاز داریم را مشخص کنیم و دیگر نیازی به پاک کردن تمام بیت‌ها نداریم.

برای پاک کردن هر بیت دیگر نیازی به نور فرابنفش نیست و با ایجاد یک میدان الکتریکی می‌توان الکترون‌ها را از ترانزیستور‌ها جدا کرد.

همچنین می‌توان پاک کردن را بیت به بیت انجام داد. این کار با سرعت کمی انجام می‌شود.

به همین دلیل نوعی از این حافظه که Flash Memory نام دارد ساخته شد. این نوع حافظه اطلاعات را در ابعاد 512بیت پاک می‌کند.

کش یا استاتیک رمCACHE :STATIC RAM

اگربرای خرید کامپیوتر از دوستان و اطرافیان خود سوال کرده‌اید کدام سیستم بهتر است، حتماً نام Cache را شنیده‌اید

شاید نام‌هایی مثل L1 یا L2 را هم شنیده باشید. یا شاید دوستی به شما گفته باشد که «Celeron نخر‍!Celeron روی خودش Cache نداره!»

با تمام این صحبت‌ها و پرس و جوها به نظر می‌رسد که Cache در کار کامپیوتر اهمیت زیادی دارد. با یک مثال ساده شروع می‌کنیم و اهمیت کار Cache را بررسی می‌کنیم.

یک کتابخانه را فرض کنید که برای دریافت کتاب باید از مسئول کتابخانه بخواهید تا آن کتاب را برای شما از مخزن بیاورد. (کتابخانه‌های مهم به این صورت کار می‌کنند). اولین فرد وارد کتابخانه می‌شود و کتاب «موبی دیک» را از مسئول کتابخانه می‌خواهد. مسئول به مخزن می‌رود و کتاب را برای او می‌آورد. مراجعه کننده کتاب را باز می‌گرداند. مسئول کتاب را به مخزن باز می‌گرداند و دوباره باز می‌گردد و منتظر نفر بعدی می‌شود. اگر مشتری دوم هم به دنبال کتاب «موبی دیک» باشد، مسئول باید دوباره به مخزن برود. حال اگر در کنار پیش‌خوان یک قفسه با ظرفیت 10 کتاب قرار دهیم مسئول کتابخانه مجبور نیست برای پیدا کردن کتاب‌هایی که قبلاً از مخزن آورده شده به مخزن بازگردد. Cache هم به این صورت کار می‌کند. Cache در لغت به معنی ذخیره و مخزن است.

اگر از اساس کار حافظه کامپیوتر اطلاع داشته باشید، در می‌یابید که این کار می‌تواند سرعت کامپیوتر را افزایش دهد. به این ترتیب که با ذخیره کردن اطلاعاتی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌توان زمان مورد نیاز برای جستجو در تمام اطلاعات حافظه را از بین برد.

حال فرض کنید که مسئول کتابخانه از یک الگوریتم استفاده می‌کند. به این ترتیب که وقتی کسی برای دریافت کتاب مراجعه می‌کند، او باید ابتدا درون قفسه را نگاه کند و اگر کتاب مورد نظر آنجا نباشد به مخزن مراجعه کند. زمانی که مسئول صرف می‌کند تا داخل قفسه را بگردد و سپس به مخزن برود، ممکن است نظرتان را برای قرار دادن آن قفسه عوض کند و از خیر خریدن قفسه بگذرید.

مهم‌ترین قسمت ساختن Cache همین است. این که چگونه می‌توان با وجود Cache و با وجود این زمان اضافی، به بهترین نحو و به صورت بهینه از این سیستم استفاده کرد.

در کامپیوتر زمان در مقیاس نانو ثانیه و شاید کمتر از آن سنجیده می‌شود. پردازشگر فقط 60 نانو ثانیه زمان می‌خواهد که به اطلاعات داخل RAM دسترسی پیدا کند. ولی با وجود Cache این زمان تنها 2 نانوثانیه طول می‌کشد. به همین دلیل 60 نانو ثانیه خیلی طولانی به نظر می‌رسد.

اگر یک حافظه کوچک بین RAM و پردازشگر قراربگیرد و کار Caching را انجام ‌دهد و دسترسی به اطلاعات آن با سرعت انجام شود، این کار به نظر خوب می‌رسد.

اگر فقط 30نانوثانیه طول بکشد، یعنی نصف زمان لازم برای دسترسی مستقیم پردازشگر به RAM. این همان L2 یا Level 2 Cache است.

اگر این حافظه را داخل پردازشگر قرار دهیم زمان دسترسی به این حافظه مساوی زمانی است که پردازشگر صرف می‌کند تا اطلاعات را پردازش کند. این همان L1 یا Level 1 Cache است. این نوع Cache در یک پردازشگر پنتیوم 223 مگاهرتزی با 3.5برابر L2 کار می‌کند که آن هم 2 برابر سریع‌تر از دسترسی بدون Cache به RAM است.

بعضی از پردازشگر‌ها هر دو Cache را در داخل خود دارد. این Cache که بین پردازشگر و RAM قرار داده می‌شود و از اجزای Motherboard است، L3 نامیده می‌شود.

زمان اتصال به اینترنت، کمترین سرعت در سرعت‌های موجود در کار با کامپیوتر است. هربار که از اینترنت استفاده می‌کنید، مرورگر اطلاعات صفحه وب را در فایلی ذخیره می‌کند و در صورتی که دوباره به همان صفحه بروید (Back) به جای اتصال به سرور مستقیماً به فایل ذخیره شده می‌رود و زمان کمتری صرف می‌شود.

Cache تنها در پردازشگر وجود ندارد و می‌توان آن را در داخل اجزای دیگر قرار داد. برای مثال هارد دیسک شما دارای Cache بسیار سریع است. هر بار که اطلاعات خوانده می‌شود در Cache هارد دیسک نیز ذخیره می‌شود. CD Drive دستگاه شما نیز دارای Cache است.

سالهاست که فلاپی دیسک دیگر کاربرد ندارد. ولی اگر هنوز هم از فلاپی دیسک‌هایی قدیمی خود دارید، می‌توانید با انجام یک عملیات ساده کار Cache را دقیقاً در فلاپی ببینید.

یک فایل متن به فرض مثال به بزرگی 300کیلوبایت را روی فلاپی بریزید. یک بار کامپیوترتان را خاموش و روشن کنید. فایل را از روی فلاپی اجرا کنید. چراغ فلاپی درایو روشن می‌شود و شروع به خواندن فایل می‌کند. یک بار دیگر فایل را از روی فلاپی باز کنید. مشاهده خواهید کرد که دیگر فلاپی درایو کار نمی‌کند و فایل به سرعت اجرا می‌شود. این همان ذخیره اطلاعات روی Cache است.

سوال معمولی که در ذهن همه می‌تواند باشد این است که چرا تمام حافظه‌ها را آنقدر پر سرعت نمی‌سازند که دیگر نیازی Cache نباشد. در جواب باید گفت که این کار کاملاً عملی است ولی قیمت کامپیوتر به شدت زیاد می‌شود. هدف اصلی استفاده از تمام این قطعات این است که کاری را که می‌توان با یک قطعه گران انجام داد با تعداد بیشتری قطعه ارزان انجام داد.

در معماری کامپیوتر هدف این است که پردازشگر با تمام سرعت خود کار کند. برای مثال یک پردازشگر 500 مگاهرتزی، 500 میلیون بار در یک ثانیه یک پردازش را انجام می‌دهد. که به عبارتی یک پردازش را در 2 نانو ثانیه انجام می‌دهد. بدون Cache هر بار دسترسی به RAM 60 نانوثانیه طول می‌کشد. این امر به این معنی است که برای هر بار دسترسی به RAM ،30 نوبت پردازش به تأخیر می‌افتد.

این که چطور اطلاعات هر برنامه Cache (ذخیره) می‌شود، به قسمتی از علوم کامپیوتر برمی‌گردد که Locality Of Reference نام دارد. این روش یا بهتر بگوییم، تئوری، بیان می‌کند که فقط بخش بسیار کوچکی از هر برنامه؛ عامل اصلی اجرا شدن تمام برنامه است. به همین دلیل فقط همین قسمت کوچک است که در Cache ذخیره می‌شود. توضیح این تئوری و اینکه دقیقاً چطور از این تئوری در Caching استفاده می‌شود از بحث ما خارج است.

حال بهتر در می‌یابید که چرا استفاده از حافظه‌های سریع در کامپیوتر به صرفه نیست و با استفاده از همین سیستم‌های کوچک و ارزان می‌توان به سرعت مطلوب نزدیک شد.

 

 

رم و Dual channel

نحوه عملكرد رم (RAM) به گونه ای است كه مانع از كاركرد كامپیوتر با بالاترین سرعت ممكن می شود. علت این است كه سرعت cpu بیشتر از رم است و معمولاً برای ارسال اطلاعات به حافظه رم باید لحظاتی منتظر بماند. در طول این مدت انتظار cpu بی كار می ماند (البته این حرف كاملاً صحیح نیست ولی برای بیان منظور مناسب است). در یك كامپیوتر ایده آل رم باید به اندازه cpu سریع باشد. فن آوری Dual channel برای دو برابر كردن سرعت ارتباط بین حافظه رم و كنترلر حافظه (memory controller) ابداع شده است. كه نتیجه آن افزایش سرعت و كارایی كل كامپیوتر است. در این مقاله از سلسله مقالات آموزش سخت افزار در یادبگیردات كام سعی كرده ایم شما را بیشتر با Dual channel آشنا كنیم.

قبل از اینكه درباره نحوه كار Dual channel صحبت كنیم اجازه دهید نحوه اتصال رم به سیستم را توضیح دهیم.

حافظه بوسیله مداری به نام «كنترلر حافظه» كنترل می شود. این مدار از نظر فیزیكی داخل چیپ (چیپ north bridge یا MCH كه مخفف هاب كنترل حافظه است كه چیپ های ساخت اینتل هستند و ویژگیهای بهتری دارند.) قرار دارند و در مورد AMD این مدار داخل cpu قرار دارد (cpu هایی مانند AMD64، Athlon 64 phenom این گونه اند ولی cpu های قدیمی تر مانند Athlon XP نحوه كاری شبیه اینتل داشتند.)

حافظه رم از طریق یك سری هادی به كنترلر حافظه متصل شده است. این هادیها به سه گروه تقسیم شده اند: اطلاعات، آدرس و كنترل. هادیهای باس اطلاعات یا دیتا اطلاعاتی را كه در حال خواندن است حمل می كنند. (مثلاً اطلاعات را از رم به كنترلر حافظه و سپس cpu انتقال می دهند.) هادیهای باس آدرس به حافظه رم می گویند دقیقاً كدام اطلاعات باید خوانده شود یا كدام اطلاعات باید ذخیره شوند. و هادی های كنترل دستوراتی را به ماژول های حافظه رم می فرستند. و می گویند چه عملیاتی درحال انجام است. به عنوان مثال می گویند این یك فرمان نوشتن (ذخیره كردن) یا یك فرمان خواند است. یك هادی مهم دیگر در باس كنترل وجود دارد و آن سیگنال كلاك (پالس ساعت) رم است كه این سیگنال در كنترلر حافظه تولید می شود. در شكل زیر توضیحات بالا به سادگی قابل مشاهده است. البته این شكل براساس مدل اینتل كشیده شده است. و همانطور كه گفته شد در cpu های شركت AMD مدار كنترلر حافظه در داخل cpu قرار دارد و بنابراین باس حافظه مستقیماً و بدون واسطه از cpu می آید.

سرعت حافظه رم به فركانس سیگنال پالس ساعت یا همان كلاك بستگی دارد این سیگنال در مادربردهای اینتل ساپورت توسط چیپ مادربرد تولید می شود و برای سیستمهای بر پایه AMD این پالس توسط cpu تولید می شود. تا هنگام نگارش این مقاله cpu های ساخت AMD از حافظه DDR3 پشتیبانی نمی كنند چون مدار كنترل حافظه ای كه در داخل cpu گنجانده شده این فناوری را نمی شناسد.

اگر بخواهیم اثر پالس ساعت را روی كار حافظه بیان كنیم بهتر است مثالی بیاوریم فرض كنید كامپیوتری دارید كه كنترلر حافظه آن سیگنال پالس ساعتی برابر 667 مگاهرتز تولید می كند. (2*333) و رم شما DDR2-800 است در بهترین حالت رم شما با 667 مگاهرتز كار می كند. این محدودیت فیزیكی كنترلر حافظه شماست. البته این محدودیت در cpu های AMD وجود ندارد.

ماژول های حافظه رم در دارای ظرفیت محدودی برای انتقال اطلاعات هستند امروزه این ظرفیت این باس اطلاعاتی 64 بیت است. كاری كه در فن آوری Dual channel انجام شده این است كه پهنای باند این باس انتقال اطلاعات را از 64 به 128 بیت توسعه داده اند.

ترجمه و تنظیم: علی یزدی مقدم

آناتومی حافظه های SSD

حافظه های SSD كه (مخفف Solid State Drive ) در حقیقت یك وسیله ذخیره سازی اطلاعات و فایل ها و برنامه های كامپیوتری درست مانند هارد دیسك ها هستند. اما برای ذخیره سازی اطلاعات از چیپ های حافظه فلش استفاده می كنند. در حالیكه هارد دیسك ها اطلاعات را روی دیسك های مغناطیسی ذخیره می كنند. چون حافظه های SSD اطلاعات را به صورت الكتریكی ذخیره می كنند. در مقایسه با ذخیره سازی اطلاعات در هارد دیسك ها كه به صورت مغناطیسی است به مراتب سریعتر هستند. ما می توانیم دو دلیل برای سرعت بالاتر حافظه های SSD ذكر كنیم: اول، احتیاج به تبدیل اطلاعات از مغناطیسی به الكتریكی و بالعكس برای تبادل اطلاعات با مادربرد وجود ندارد، دوم اینكه هیچ قطعه مكانیكی در حافظه های SSD وجود ندارد، بنابراین اطلاعات به سهولت در دسترس هستند. در حالیكه در یك هارد دیسك به اندازه زمانیكه هد به محل ذخیره اطلاعات برسد زمان نیاز است. در این مقاله از مقالات آموزش سخت افزار یاد بگیر دات كام قصد داریم شما را بیشتر با حافظه های SSD آشنا كنیم.

با توجه به آنچه گفته شد در SSD ها اطلاعات در چیپ های حافظه ذخیره می شوند نه در دیسك سخت بنابراین استفاده از دیسك SSD كه این روزها مصطلح شده است صحیح نمی باشد و بهتر است بگوییم حافظه های SSD.

حافظه های SSD در اندازه های متنوعی در بازار یافت می شوند اما اندازه معمول آنها 4.75 در 6.35 سانتی متر است این اندازه استاندارد هارد دیسك هایی است كه برای لپ تاپ ها استفاده می شود و جالب است بدانید حافظه های SSD اولین بازاری را كه هدف گرفتند بازار لپ تاپ ها و وسایل الكترونیكی قابل حمل نقل بود البته در این بازار مزایای قابل توجهی برای رقابت با هارد دیسك ها هم دارند. اولین مزیت حافظه های SSD مصرف برق كمتر در آنهاست هر چند این اختلاف برای یك كامپیوتر شخصی كه تغذیه خود را از پریز برق می گیرد خیلی قابل لمس نیست ولی برای یك لپ تاپ كه تغذیه خود را از باتری می گیرد قابل توجه است. دوم اینكه حافظه های SSD نسبت به هارد دیسك ها نسبت به ضربه و تكان های شدید بسیار مقاوم تر هستند و اطلاعات خود را از دست نمی دهند در حالیكه در هارد دیسك در اثر ضربه یا تكان های شدید ممكن است به سادگی همه اطلاعات خود را از دست بدهید.

حافظه های SSD با درگاه های رابط مختلف برای تبادل اطلاعات یافت می شوند ولی معمولاً حافظه های SSD با درگاه ساتا ( SATA ) ارائه می شوند.

در داخل حافظه های SSD سه قسمت اصلی وجود دارد: حافظه فلش، كنترلر و بافر كه مختصری در مورد هر كدام صحبت می كنیم.

حافظه های فلش

حافظه های فلش همان جایی است كه اطلاعات ذخیره می شوند. این همان نوع حافظه ای است كه در حافظه های USB و كارت های حافظه وجود دارد این نوع حافظه وقتی تغذیه اش قطع می شود اطلاعات را در خود نگه می دارد در حالیكه در حافظه های الكترونیكی دیگر مانند آنهایی كه در رم كامپیوتر شما وجود دارد این گونه نیست و با قطع تغذیه این اطلاعات از بین می روند. علت گرانی یك حافظه SSD هم در این است كه تعداد زیادی از این چیپ ها را در خود جای داده است.

حافظه بافر

یك چیپ حافظه SDRAM با توان مصرفی پایین است كه برای افزایش سرعت تبادل اطلاعات بین كنترلر و درگاه SATA مورد استفاده قرار می گیرد.

كنترلر

كنترلر در حقیقت مغز SSD است و همان قسمتی از حافظه SSD است كه تعیین كننده سرعت آن می باشد. تا كنون فقط چند شركت خاص این نوع چیپ ها را تولید كرده اند كه معروفترین آنها عبارتند از: Indilinx ، اینتل، سامسونگ، JMicron . كنترلر چیپ های حافظه فلش را در ردیف هایی سازماندهی می كند كه به آنها « كانال » می گویند و از نظر تئوری به صورت مستقل قابل دسترسی هستند. بنابراین یك كنترلر با 10 كانال احتمالاً از كنترلری كه 8 كاناله است سریعتر است. گفتم احتمالاً چون كارایی و عملكرد خوب به عوامل دیگری هم بستگی دارد. این كنترلر ها را با نام SOC یا System On a Chip هم می خوانند.

علی یزدی مقدم

 رم چیست وچگونه کار می کند?

 

مقدمه : دسترسی تصادفی حافظه یا همان رم آشناترین فرم حافظه کامپیوتر می باشد. به رم دسترسی تصادفی" گویند از این رو که می توان به هر کدام از سلولهای حافظه به طور مستقیم با در اختیار داشتن ردیف و ستونی که مربوط به سل مورد نظر است دسترسی پیدا نمود. در مقابل رم  دسترسی سریال حافظه یا سام وجود دارد.سام داده ها را به صورت یک سری از سلولهای حافظه ذخیره می نماید بطوریکه با رعایت تواتر قابل دسترسی هستند (درست مانند یک نوار کاست). اگر داده ها در مکان کنونی نباشند، هر سل حافظه چک می شود تا زمانی که داده مورد نیاز یافت شود.سام برای حافظه های بوفر  بسیار خوب می باشد. در این حافظه ها،داده ها به صورت معمول بر اساس نوبتی که مورد استفاده قرار می گیرند ذخیره می شوند (یک مثال خوب در این باره، بافت بوفر  حافظه بر روی یک کارت ویدیو می باشد). از طرفی داده های رم  به هر ترتیبی قابل دسترسی می باشند.

رم دینامیک

مشابه یک ریز پردازنده، یک چیپ حافظه، یک مدار پیوسته و یکپارچه می باشد(آی-سی)که از میلیونها ترانزیستور و کپسیتور تشکیل شده است. رایج ترین شکل حافظه کامپیوتر، حافظه با دسترسی تصادفی دینامیک می باشد که در آن یک ترانزیستور و یک کپسیتور با هم جفت شده و یک سل حافظه را می سازند که بیانگر یک بیت داده است. کپسیتور بیت اطلاعات را نگه می دارد (یک 1 یا یک 0). ترنزیستور به صورت یک سوییچ عمل می نماید که اجازه می دهد تا مدار کنترل بر روی چیپ حافظه کپسیتور را بخواند یا حالت آنرا عوض نماید.یک کپسیتور مشابه یک سطل یا دلو کوچک می باشد که قادر است الکترونها را ذخیره نماید. برای ذخیره سازی 1 در سل حافظه، دلو با الکترونها پر می شود و برای ذخیره سازی یک 0 ،خالی می شود. عملکرد دلو کپسیتور به آن صورت است که سوراخ است یا بعبارتی دیگر نشتی دارد. در عرض چند میلی ثانیه، یک دلو پر، خالی می شود. بنابراین برای اینکه یک حافظه دینامیک بتواند کار کند سی پی یو یا کنترل کننده حافظه بایستی تمامی کپسیتور ها را که نگه دارنده یک 1 می باشند، قبل از دشارژ، مجددا شارژ نماید. برای این کار، کنترل کننده حافظه، حافظه را قرائت نموده و مجددا آنرا می نویسد. این عملیات در ثانیه هزاران بار اتفاق می افتد.بخاطر همین عملیات میباشد که به آن رم دینامیک می گویند.رم دینامیک در تمامی مدت بایستی به صورت پویایی ریفریش شود یا اینکه فراموش نماید که چه چیزی را در خود دارد. جنبه منفی این عملیاتهای ریفریش آن است که منجر به صرف زمان و کاستن سرعت حافظه می شود.سلولهای حافظه بر روی یک تخته سیلیکونی در یک آرایه ستونی و ردیفی حک می شوند. محل تقاطع یک آرایه ستونی با یک آرایه ردیفیبیانگر آدرس سل حافظه می باشد.رمدینامیک از طریق ارسال یک بار الکتریکی از میان یک ستون مناسب برای فعال سازی ترانزیستور در هر بیت درون ستون عمل می نمایند. در هنگام رایت کردن، خطوط ردیف در حالتی می باشند که کپسیتور بایستی پر باشد. در هنگام خواندن تعیین می نماید که سطح بار الکتریکی در کپسیتور چه مقدار می باشد. اگر مقدار آن بالاتر از 50 درصد باشد، آنرا بصورت 1 می خواند در غیر اینصورت آن را بصورت صفر در نظر می گیرد. شمارنده، توالی و ترتیب ریفریش ها ها را بر اساس اینکه کدام ردیفها با چه ترتیبی مورد دسترسی قرار گرفته اند، تعقیب می نماید. زمان مورد نیاز برای انجام تمامی این کارها بسیار کوتاه می باشد و بر اساس نانو ثانیه (میلیاردم ثانیه) بیان می شود. یک چیپ حافظه با رتبه 70 ان اس به این معنی می باشد که برای قرائت و شارژ مجدد هر سل 70 نانو ثانیه زمان مورد نیاز می باشد.سلهای حافظه به تنهایی و در صورت نبود راهی برای وارد نمودن اطلاعات به آنها و یا استخراج اطلاعات از آنها، بدون ارزش می باشند. بنابراین سلهای حافظه دارای زیرساختارهای پشتیبان به صورت برخی از مدارهای تخصصی می باشند. این مدارها کارهای زیر را انجام می دهند:

تشخیص و شناسایی هر ستون و ردیف

 

 

دنبال نمودن توالی

 

 

قرائت و چینش مجدد سیگنال ارسالی از یک سل

 

 

دستور به یک سل که آیا بایستی دارای بار الکتریکی باشد یا نه

 

 

.بقیه توابع کنترل کننده حافظه شامل یک سری از کارهایی می باشند که شامل شناسایی نوع، سرعت و

 

 

 مقدار حافظه و چک نمودن خطاها می باشند.

 

 رم استاتیک
 رم استاتیک دارای تکنولوژی کاملا متفاوتی می باشد. در این نوع از رم شکلی از فلیپ-فلاپ هر بیت از حافظه را نگه می دارد. یک فلپ-فلاپ برای یک سل حافظه چهار تا شش ترنزیستور را بهمراه مقداری سیم پیچی در بر دارد، اما هرگز نیازمند ریفریش شدن نیست. این امر رم استاتیک را به مقدار قابل توجهی سریعتر از رمدینامیک می نماید. اما از آنجایی که این نوع از رم دارای اجزای بیشتری می باشد، یک سل رم استاتیک مقدار بسیار بیشتری فضا بر روی چیپ خود نسبت به یک سل حافظه دینامیک را اشغال می کند. بنابراین شما برای هر چیپ مقدار کمتری حافظه در اختیار دارید و این امر باعث می شود تا رم استاتیک بسیار گرانتر از رم دینامیک باشد.رم استاتیک سریع و گران می باشد و رم دینامیک دارای قیمت و سرعت کمتر است. بنابراین از رم استاتیک برای ساخت یک کش سی پس یو با سرعت بالا استفاده می شود.چیپهای حافظه در کامپیوترهای شخصی، اساسا از یک ساختار و چیدمان پینی به نام دی آی پی استفاده می نمایند. این ساختار پینی می تواند در داخل سوراخهای موجود بر روی مادر برد فرو رود و یا در یک سوکت که بر روی مادرر برد است قرار گیرد. این روش در زمانی که کامپیوتر از دو مگابایت رم و یا کمتر استفاده می نمود بسیار خوب عمل می کرد اما با افزایش نیاز به حافظه، تعداد چیپها و به تبع آن نیاز به فضای بیشتر مورد نظر قرار گرفت.راه حل این مشکل در قرار دادن چیپهای حافظه در طول تمامی اجزا پشتیبان بر روی یک برد مدار چاپیبود که می تواند در داخل یک کانکتور خاص بنام بانک حافظه بر روی مادر برد قرار گیرد. تفاوت اساسی این روش با روش ابتدایی در این است که در روشهای جدید، پینها مستقیما بر روی سطح برد قرار می گیرند و در داخل سوراخهای مادر برد فرو نمی روند.چیپهای حافظه تنها به صورت اجزایی از یک کارت به نام مدولقابل دسترسی هستند. شما ممکن است حافظه هایی را با اعدادی مانند8*32 و یا16*4 دیده باشید. این اعداد بیانگر تعداد چیپها ضرب در ظرفیت هر چیپ مجزا می باشند که با مگابایت و یا میلیون بایت اندازه گزفته می شوند. برای آگاهی از ظرفیت حافظه کافی است حاصل ضرب را بر عدد 8 تقسیم نمایید تا ظرفیت مدول بدست آید.

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :