14 มิ.ย. 2020 เวลา 10:52 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
[ความรู้คอมพิวเตอร์ ตอน: RAM หน่วยความจำที่สำคัญ เพื่อนคู่กาย CPU]
สวัสดีครับ หลายๆคนคงเคยโทษแรมอยู่บ่อยๆ เวลาที่คอมพิวเตอร์ค้างบ้างหล่ะ เล่นเกมส์ในมือถือแล้วแรมไม่พอบ้างหล่ะ อารมณ์คงเสียกันไม่น้อยเลยใช่ไหมหล่ะครับ
จริงๆแล้วแรมคืออะไรกันนะ ?
แรม (RAM) หรือชื่อเต็มๆว่า (Random Access Memory) คือ เป็นหน่วยความจำแบบสุ่ม สามารถเข้าถึงข้อมูลในทุกส่วนของแรมส่วนใดก็ได้ โดยไม่ต้องค้นหาตามลำดับ มันจึงมีความรวดเร็วในการโอน - ถ่ายข้อมูลครับ
แรมนับว่าสำคัญของมากต่อระบบคอมพิวเตอร์ เพราะมันจะทำงานร่วมกับ CPU (Central Processing Unit) ตลอดเวลาที่เครื่องนั้นเปิดอยู่
ตำแหน่งของแรม กับหน่วยประมวลผล (CPU) จะถูกจัดวางไว้ในตำแหน่งที่ใกล้กัน เพื่อลดความหน่วงของการ รับ -ส่งข้อมูล
หน้าที่ของแรมคืออะไร ?
ในทุกๆครั้งที่เราเปิดคอมพิวเตอร์ โปรแกรมทุกๆ โปรแกรม เกมส์ หรืออะไรก็ตามที่เรากำลังใช้งาน จะถูกโหลดไปเก็บยังแรม รวมถึงสิ่งที่เราที่เรากำลังจะเปิดอีกด้วย ถึงแม้ CPU (Central Processing Unit) จะมีหน่วยความจำของตัวเองที่เร็วกว่าแรมหลายเท่าตัว ทว่าหน่วยความจำเหล่านั้นมีขนาดเล็กเป็นอย่างมาก(มากสุดในปัจจุบันอยู่ที่ 256 Megabytes)
เพราะฉะนั้นเเล้วแรม (RAM) จึงทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำหลักไปโดยปริยาย
หากเราต้องการเปิดโปรเเกรมเยอะๆ เล่นเกมส์หนักๆ หรืออะไรก็ตามที่ซับซ้อน ควรที่จะต้องมีแรมที่มีความจุเยอะตามไปด้วยครับ เพื่อให้มีพื้นที่เพียงพอในการจัดเก็บข้อมูลโปรแกรมต่างๆ CPU จะได้คำนวณทันและต่อเนื่อง เพื่อป้องกันคอมพิวเตอร์เกิดอาการแล๊ค หรือ ค้าง เนื่องจากแรมไม่พอ
แรม (RAM) ต้องใช้ไฟเลี้ยงตลอดเวลา หากว่าเราปิดเครื่อง ข้อมูลทุกอย่างในแรม(RAM) จะหายหมดแบบไม่เหลือ จึงมีการสร้างหน่วยความจำแบบถาวรอย่าง ฮาร์ดดิสก์(HDD), โซลิทสเตดไดรว์ (SSD), หรือแฟลชไดร์ (Flash Drive) เพื่อใช้สำหรับเก็บข้อมูลควบคู่กันไป
แล้วทำไมเราถึงไม่ใช้หน่วยความจำถาวรแทนแรมซะเลยหล่ะ ?
ความเร็วในการทำงานของหน่วยความจำแบบถาวรอย่าง ฮาร์ดดิสก์(HDD), หรือโซลิทสเตดไดรว์ (SSD) นั้น มีการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วไม่พอหากเทียบกับแรม โดย SSD แบบ V-NAND ปัจจุบัน จะมีอัตราการถ่าย - โอน ข้อมูลประมาณ 2.5GB/s (กิกะบิต/วินาที)
ทว่าแรม (RAM) DDR4 ปัจจุบัน มีอัตราการถ่าย - โอนข้อมูลโดยประมาณอยู่ที่ 25.6 GB/s (กิกะบิต/วินาที) หรือ เร็วกว่ากันถึง 20 เท่าเลยทีเดียว
ยิ่งไปกว่านั้นหากใช้หน่วยความจำสำรองแทนแรม จะเกิดความหน่วง (Latency) ที่สูง ทำให้ระบบโดยรวมช้าเป็นอย่างมาก เหมือนกลับไปใช้คอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วเดียวกับยุคที่แรม DDR ถูกใช้งานในต้นปี ค.ศ. 2000 (ปี 2543) หรือกว่า 20 ปีก่อน
มุกตลกๆ เพื่อเทียบให้เข้าใจง่ายๆถึงความเร็วที่ต่างกันครับ
แล้วแรม (RAM) ที่ขายในท้องตลาดปัจจุบันเป็นอย่างไร?
แรม (RAM) ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายในปัจุบัน มีชื่อภาษาอังกฤษเต็มๆว่า Double Data Rate Synchronous Dynamic Random - Access Memory (DDR SDRAM) หรือ หน่วยความจำเข้าถึงข้อมูลโดยสุ่มแบบพลวัตซิงโครนัสที่มีอัตราข้อมูลสองเท่า (อ้างอิงคำแปลจาก wikipedia) คนไทยชอบเรียกสั้นๆว่าแรม DDR
แรม DDR ถูกพัฒนาต่อมาจาก SDRAM เดิมมีการโอนถ่ายข้อมูลในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาแค่ 1 ครั้ง แต่แรม DDR มีการโอนถ่ายข้อมูลได้ถึง 2 ครั้ง ต่อหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา เรียกได้ว่าเร็วกว่าเทคโนโลยีเดิมถึง 2 เท่า
ภาพจาก www.microcontrollertips.com ที่แสดงถึงอัตราการส่งข้อมูลของแรม ของ SDRAM (บน) และ DDR RAM ปัจจุบัน (ล่าง)
จากแรม DDR รุ่นที่1 พัฒนาเป็น DDR2, DDR3, และ DDR4 ในรุ่นปัจจุบัน มีความเร็วในการทำงานที่เพิ่มมากขึ้น และการบริโภคไฟฟ้าที่ต่ำลงจากรุ่นก่อนๆ อย่างมาก
นอกจากนี้แรม DDR แต่ละรุ่นจะไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ จึงมีร่องบากของแรมที่ต่างกัน เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้งานสับสนครับ
ภาพจาก www.quora.com แสดงถึงรุ่นต่างๆ ของแรม DDR
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของแรม DDR รุ่นต่างๆ จาก www.wikipedia.com
หากมีข้อมูลที่ขาดตกบกพร่องสามารถท้วงติงได้ครับ ขอให้เป็นวันที่ดีของผู้อ่านทุกท่าน
...Khon 1995
โฆษณา