RAM یا حافظه دسترسی تصادفی^{(Random Access Memory )} بخش فوق العاده مهمی از هر کامپیوتر مدرن است. CPU ( واحد پردازش مرکزی) یک کامپیوتر برای انجام کار به داده ها و دستورالعمل ها نیاز دارد. این اطلاعات باید در جایی ذخیره شود. از "جایی" به عنوان حافظه رایانه یاد می شود. 

انواع مختلفی از حافظه رم^(RAM) وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. CPU^(CPUs) ها دارای مقدار بسیار کمی حافظه داخلی هستند که به CPU " cache" معروف است. این حافظه فوق العاده سریع است و اساسا بخشی از خود CPU است. با این حال، بسیار گران است و بنابراین نمی توان از آن به عنوان حافظه اصلی رایانه استفاده کرد.

اینجاست که RAM وارد عمل می شود. RAM به شکل تراشه های کامپیوتری سیلیکونی است که به یک گذرگاه حافظه متصل است. حافظه نهان در خود CPU نیز در واقع نوعی RAM است، اما زمانی که این اصطلاح به طور کلی استفاده می شود، به این تراشه های حافظه اشاره دارد که خارج از CPU قرار دارند.  

یک گذرگاه حافظه صرفاً مجموعه ای اختصاصی از مدارها است که اطلاعات را بین CPU و خود RAM جابجا می کند. سیستم عامل اطلاعات را از هارد درایو مکانیکی یا حالت جامد^{(solid-state hard drive)} بسیار کندتر سیستم به منظور آماده سازی برای نیازهای CPU منتقل می کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک بازی ویدیویی در حال بارگیری است، داده ها از هارد دیسک به RAM منتقل می شوند.

به عنوان یک قیاس، RAM را به عنوان بالای میز و کشوها را به عنوان هارد دیسک در نظر بگیرید، در حالی که خودتان به عنوان CPU عمل می کنید . کار با وسایلی که روی میز هستند سریع و آسان است، اما فضای زیادی وجود دارد. این بدان معناست که شما باید وسایل را در صورت نیاز بین سطح میز و کشوها حرکت دهید.

کامپیوترها، گوشی‌های هوشمند، کنسول‌های بازی و هر نوع دستگاه محاسباتی دیگری که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای نوعی رم^{(some type of RAM)} هستند. ما هر یک را بررسی خواهیم کرد و توضیح خواهیم داد که چگونه کار می کند و برای چه مواردی استفاده می شود. به طور خاص^{(Specifically)} ما انواع رم های زیر را پوشش خواهیم داد:

• SRAM
• DRAM
• SDRAM
• رم SDR
• DDR SDRAM
• GDDR
• HMB

نگران نباشید اگر به نظر می رسد یک هذیان ترسناک است. همه چیز به زودی بسیار روشن خواهد شد.

SRAM - حافظه دسترسی تصادفی استاتیک^{(SRAM – Static Random Access Memory)}

یکی از دو نوع اصلی RAM ، SRAM خاص است زیرا برای حفظ اطلاعاتی که در حال حاضر ذخیره می‌کند نیازی به «بازسازی» ندارد. تا زمانی که برق در مدارها جریان داشته باشد، اطلاعات در همان جایی که هستند باقی می مانند. 

SRAM از تعدادی ترانزیستور (4-6) ساخته شده است و به لطف ماهیت خود فوق العاده سریع است. با این حال، نسبتاً پیچیده و گران است، به همین دلیل است که آن را در CPU^(CPUs) هایی که به عنوان حافظه کش فوق سریع در خدمت هستند، پیدا خواهید کرد. 

همچنین مقادیر کمی از حافظه پنهان SRAM در هر جایی که داده ها باید به سرعت حرکت کنند، وجود دارد، اما ممکن است با تنگنا مواجه شوند. بافرهای هارد^(Hard) دیسک نمونه خوبی از این موارد استفاده است. هر جا که دستگاهی باید داده های بیشتری در اطراف خود داشته باشد، به احتمال زیاد مقداری SRAM وجود خواهد داشت که به روان سازی این انتقال کمک می کند.

DRAM - حافظه با دسترسی تصادفی پویا^{(DRAM – Dynamic Random Access Memory)}

DRAM نوع رایج دیگری از طراحی ^{(other )}رم^(RAM) است. حافظه DRAM با استفاده از ترانزیستورها و خازن ها ساخته می شود. ^(DRAM)اگر هر سلول حافظه را تازه سازی نکنید، محتویات خود را از دست می دهد. به همین دلیل است که به آن "دینامیک" می گویند تا "استاتیک". 

DRAM بسیار کندتر از SRAM است، اما همچنان بسیار سریعتر از دستگاه های ذخیره سازی ثانویه مانند هارد دیسک است. همچنین بسیار ارزان‌تر از SRAM است و برای رایانه‌ها معمول است که چندین گیگابایت حافظه DRAM به عنوان راه‌حل  اصلی RAM داشته باشند.^(RAM)

SDRAM - حافظه با دسترسی تصادفی پویا همزمان^{(SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory)} 

به نظر می رسد برخی افراد فکر می کنند که SDRAM ترکیبی از SRAM و DRAM است، اما اینطور نیست! این DRAM است که با ساعت  CPU همگام شده است.

ماژول DRAM قبل از پاسخ به درخواست های ورودی داده ، منتظر CPU می شود. ^(CPU)به دلیل ماهیت همزمان و نحوه پیکربندی حافظه SDRAM در بانک ها، CPU می تواند چندین دستورالعمل را به طور همزمان تکمیل کند و عملکرد کلی آن را به طور قابل توجهی افزایش دهد. 

SDRAM شکل اصلی نوع RAM اصلی است که امروزه در اکثر کامپیوترها استفاده می شود. همچنین به نام SDR SDRAM یا حافظه تصادفی دینامیکی سنکرون با نرخ تک داده^{(Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)} نیز شناخته می شود . اگرچه اساساً همان نوع حافظه ای است که امروزه در رایانه ها استفاده می شود، شکل وانیلی SDR آن تقریباً منسوخ شده است و با نوع بعدی رم^(RAM) در لیست ما جایگزین شده است.

حافظه دسترسی تصادفی پویا سنکرون دو نرخ داده^{(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)}

اولین چیزی که باید بدانید این است که چندین نسل حافظه DDR وجود دارد. نسل اول که در گذشته از آن به عنوان DDR 1 یاد می کنیم، سرعت SDRAM را با اجازه دادن به عملیات خواندن و نوشتن در هر دو نقطه اوج و پایین چرخه ساعت دو برابر کرد.

DDR2 , DDR3 و امروزه DDR4 به طور تصاعدی در نسل اول DDR بهبود یافته اند . عملکرد این ماژول های حافظه بر حسب Mega Transfers Per Second یا "MT/S" اندازه گیری می شود. یک مگا انتقال اساساً معادل یک میلیون چرخه ساعت است. سریع‌ترین تراشه‌های DDR^(DDR) نسل اول می‌توانند 400 MT/s کار کنند. سرعت DDR4^(DDR4) به 3200 MT/s رسد !

GDDR SDRAM - حافظه دسترسی تصادفی با سرعت دو برابری گرافیکی ^{(GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory )}

GDDR در حال حاضر در نسل ششم قرار دارد و تقریباً به طور انحصاری متصل به یک GPU (واحد پردازش گرافیکی) روی کارت ویدیو یا کنسول بازی است . GDDR مربوط به DDR معمولی است، اما برای موارد استفاده گرافیکی طراحی شده است. تأکید بر مقادیر انبوه پهنای باند، در حالی که کمتر به تأخیر کم توجه می شود. 

به عبارت دیگر، این حافظه به سرعت SDRAM^(SDRAM) معمولی پاسخ نمی‌دهد ، اما وقتی پاسخ می‌دهد می‌تواند اطلاعات بیشتری را به یکباره منتقل کند. این برای برنامه‌های گرافیکی مناسب است که در آن‌ها تعداد زیادی گیگابایت داده بافت نیاز به استریم برای رندر کردن یک صحنه دارند، و مقدار کمی تأخیر هیچ پیامد واقعی ندارد.

علیرغم نام، GDDR می تواند به عنوان RAM معمولی سیستم استفاده شود . به عنوان مثال، پلی استیشن 4^{(PlayStation 4)} دارای یک استخر واحد از حافظه GDDR است که توسعه دهندگان می توانند آن را به هر طریقی که دوست دارند تقسیم کنند و در صورت نیاز بخش هایی را به CPU و GPU اختصاص دهند.

HBM - حافظه با پهنای باند بالا^{(HBM – High Bandwidth Memory)}

GDDR رقیبی در قالب حافظه HBM دارد^{(HBM memory)} که بر روی تعداد محدودی کارت گرافیک ساخته شده توسط AMD وجود دارد. در حال حاضر^(Currently) آخرین نسخه HBM 2 است، اما مشخص نیست که آیا جایگزین GDDR خواهد شد یا از بین خواهد رفت.

مهمترین بخش عملکرد حافظه، کل مقدار داده ای است که می تواند در مدت زمان معینی جابجا شود. یکی از راه‌های انجام این کار، ساخت حافظه بسیار سریع است. راه دیگر برای بهبود پهنای باند کل این است که داده‌های "لوله" را گسترده‌تر کنیم.

حافظه HBM^(HBM) در فرکانس‌های ساعت خام پایین‌تری نسبت به GDDR اجرا می‌شود ، اما از طراحی تراشه‌های سه بعدی منحصربه‌فرد استفاده می‌کند که مسیر فیزیکی بسیار وسیعی را برای داده‌ها و همچنین مسافت‌های بسیار کوتاه‌تری برای سیگنال‌ها فراهم می‌کند. نتیجه نهایی یک راه حل حافظه است که دارای پهنای باند کل مشابه در مقایسه با GDDR است، اما با تأخیر کمتر.

مشکل HBM این است که ساخت آن پیچیده است و به لطف طراحی فیزیکی آن، هنوز امکان دستیابی به انواع ظرفیت هایی که با GDDR بی اهمیت هستند، وجود ندارد. اگر این مشکلات در نهایت برطرف شوند، می تواند جایگزین GDDR شود ، اما هیچ تضمینی وجود ندارد که این اتفاق بیفتد. 

Thanks For The Memories!

بدیهی است که RAM جزء ضروری هر کامپیوتری است و زمانی که اشتباه می‌کند، تشخیص مشکل واقعاً مشکل است.

به هر حال، یک بیت سرکش در اینجا یا آنجا ممکن است سیستم شما را به طور ماهرانه ای ناپایدار کند یا در پس خرابی های به ظاهر تصادفی باشد. به همین دلیل است که همیشه باید هر زمان که مشکل پایداری غیرقابل توضیحی دارید،  حافظه رم ضعیف را آزمایش کنید.^{(test for bad RAM memory)}

یک روز ممکن است ما فراتر از RAM حرکت کنیم ، اما برای آینده قابل پیش‌بینی این بخش مهمی از معمای عملکرد محاسباتی خواهد بود، بنابراین ممکن است با آن آشنا شویم.

Understanding Types Of RAM Memory & How It’s Used

RAM or Random Access Memory is an incredibly important part of any modern computer. The CPU (central processing unit) of a computer needs data and instructions in order to perform work. That information has to be stored somewhere. The “somewhere” is referred to as computer memory. 

There are various types of RAM memory, each with their own pros and cons. CPUs have a very small amount of memory built into them, known as the CPU “cache”. This memory is incredibly fast and essentially part of the CPU itself. However, it is very expensive and so can’t be used as the primary memory of the computer.

That’s where RAM comes into play. RAM comes in the form of silicon computer chips, attached to a memory bus. The cache memory on the CPU itself is actually also a form of RAM, but when the term is generally used, it refers to these memory chips that sit outside of the CPU.  

A memory bus is simply a dedicated set of circuits that move information between the CPU and the RAM itself. The operating system moves information from the much slower mechanical or solid-state hard drive of the system, in preparation for the CPU’s needs. For example, when a video game is “loading”, data is being moved from the hard drive to RAM.

As an analogy, think of RAM as the top of a desk and the drawers as the hard drive, with you yourself acting as the CPU. It’s fast and easy to work with items that are on the desk, but there’s only so much room. Which means you need to move things between the desk surface and the drawers as you need them.

Computers, smartphones, game consoles and every other type of computing device in use today has some type of RAM. We’ll be going over each one, explaining how it works and what it’s used for. Specifically we’ll be covering the following types of RAM:

• SRAM
• DRAM
• SDRAM
• SDR RAM
• DDR SDRAM
• GDDR
• HMB

Don’t worry if that sounds like intimidating gibberish. It will all become very clear shortly.

SRAM – Static Random Access Memory

One of the two primary types of RAM, SRAM is special because it doesn’t need to be “refreshed” to retain the information it’s currently storing. As long as there’s power flowing through the circuits, the information stays right where it is. 

SRAM is built from a number of transistors (4-6) and is incredibly fast thanks to its nature. It is however relatively complex and expensive, which is why you’ll find it in CPUs put into service as hyper-fast cache memory. 

There are also small amounts of SRAM cache wherever data has to move quickly, but might be bottlenecked. Hard drive buffers are a good example of this use case. Wherever a device has to more data around, chances are there will be some SRAM helping smooth that transfer out.

DRAM – Dynamic Random Access Memory

DRAM is the other common type of RAM design. DRAM memory is built using transistors and capacitors. Unless you refresh each memory cell, it will lose its contents. This is why it’s called “dynamic” rather than ”static”. 

DRAM is much slower than SRAM, but still much faster than secondary storage devices like hard drives. It’s also far cheaper than SRAM and it’s typical for computers to have multiple gigabytes of DRAM onboard as the main RAM solution. 

SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory 

Some people seem to think that SDRAM is a mix of SRAM and DRAM, but it’s not! This is DRAM that has been synced to the CPU clock. 

The DRAM module will wait for the CPU before responding to data input requests. Thanks to its synchronous nature and how SDRAM memory is configured into banks, the CPU can complete multiple instructions at the same time, significantly increasing its overall performance. 

SDRAM is the basic form of the main RAM type used in most computers today. It’s also known as SDR SDRAM or Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Although it’s fundamentally the same type of memory used in computers today, the vanilla SDR form of it is pretty much obsolete, replaced by the next type of RAM on our list.

Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory

The first thing you should know is that there are multiple generations of DDR memory. The first generation, which we refer to as DDR 1 in retrospect, doubled the speed of SDRAM by letting read and write operations happen at both the peak and trough of the clock cycle.

DDR2, DDR3 and today DDR4 have exponentially improved on that first generation of DDR. The performance of these memory modules are measured in Mega Transfers per Second or “MT/S”. One mega transfer is essentially the equivalent of a million clock cycles. The fastest first generation DDR chips could perform 400 MT/s. DDR4 can be as fast as 3200MT/s!

GDDR SDRAM – Graphics Double Data Rate Random Access Memory 

GDDR is currently sitting at the sixth generation and is almost exclusively found connected to a GPU (graphics processing unit) on a video card or games console. GDDR is related to regular DDR, but is designed for graphics use cases. Emphasizing massive amounts of bandwidth, while being less concerned with low-latency. 

In other words, this memory does not respond as quickly as regular SDRAM, but it can move more information at once when it does respond. That’s perfect for graphics applications where many gigabytes of texture data needs to be streamed in to render a scene, and the small amount of latency is of no real consequence.

Despite the name, GDDR can be used as normal system RAM. For example, the PlayStation 4 has a single pool of GDDR memory that developers can split any way they like, allocating portions to the CPU and GPU as needed.

HBM – High Bandwidth Memory

GDDR has a competitor in the form of HBM memory, which has featured on a limited number of graphics cards made by AMD. Currently the latest version is HBM 2, but it is uncertain whether it will supplant GDDR or become defunct.

The most important part of memory performance is the total amount of data that can be shifted within a given amount of time. One way to do this is to make memory that is very fast. The other way to improve the total bandwidth is to make the “pipe” data is being pushed through wider.

HBM memory runs at lower raw clock frequencies than GDDR, but uses a unique 3D-stacked chip design that provides a very wide physical pathway for data as well as much shorter distances for signals to travel. The end result is a memory solution that has similar total bandwidth compared to GDDR, but with less latency.

The problem with HBM is that it’s complicated to make and thanks to its physical design it’s not yet possible to achieve the sorts of capacities that are trivial with GDDR. If those problems are eventually overcome, it could replace GDDR, but there’s no guarantee that this will happen. 

Thanks For The Memories!

It should be obvious that RAM is an essential component of any computer and, when it goes wrong, it can be hard to figure out what the problem actually is.

After all, a rogue bit here or there might make your system subtly unstable or be behind seemingly random crashes. This is why you should always test for bad RAM memory whenever you have an inexplicable stability problem. 

One day we might move beyond RAM, but for the foreseeable future it will be an essential part of the computing performance puzzle, so we might as well get to know it.

Related posts

• بررسی Ballistix Gaming Memory DDR4-3600 32GB مهم

• بررسی رم ADATA XPG Lancer DDR5-5200: عالی برای نسل دوازدهم اینتل!

• 10 ابزار و برنامه آنلاین برای بهبود حافظه برای سالمندان

• Types از Memory در کامپیوتر چیست؟

• Fix System و Memory High CPU فشرده Memory High CPU، Ram، Disk Usage

• بررسی Synology DiskStation DS1621+ NAS: جک تمام معاملات

• RAM چیست؟ | Random Access Memory Definition

• رفع نشت حافظه کروم و کاهش مصرف بالای رم

• نحوه تست حافظه بد (RAM) در ویندوز

• ASUS VivoWatch SP review: Smart health tracker پوشیدنی برای حرفهایها!

• چه تفاوتی بین RAM and ROM است؟

• بهترین لپ تاپ های زیر 40،000 در India (February 2021)

• 6 Ways برای Animate هنوز Photos Online Or با Apps

• 4 بهترین برنامه ها برای تبدیل کامپیوتر شما به Streaming Media Center

• RAMExpert اطلاعات دقیق درباره RAM را به شما ارائه می دهد

• ASUS Mini PC PN62 review: یک مینی کامپیوتر که متناسب با در دست خود را!

• Best Free Karaoke Software برای Windows

• 21 بهترین Time Management Tools and Apps شما باید سعی کنید

• یافتن پست های Computer RAM، Graphics Card/Video memory از Windows 10 PC

• وان پلاس Nord CE 5G نقد و بررسی: midranger خوب گرد