แรม

3. แรม
ในการประมวลผล ซีพียูจะต้องติดต่อกับแรม (RAM : Random Access Memory) ซึ่งเป็นหน่วยความจำสำหรับใช้เก็บพักข้อมูลชั่วคราว ทำจากสารกึ่งตัว
นำที่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟให้อุปกรณ์ทำงาน โดยไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ในขณะอ่านหรือบันทึกข้อมูล รวมทั้งใช้การอ้างอิงข้อมูลด้วยสัญญาณทางไฟฟ้าที่มีความ
เร็วสูง ดังนั้นแรมจึงสามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วมาก
แรมมีส่วนคล้ายคลึงกับฮาร์ดดิสก์ โดยแรมทำหน้าที่ร่วมกับซีพียูเป็นหน่วยความจำหลัก สำหรับเก็บพักข้อมูลชั่วคราว ส่วนฮาร์ดดิสก์ทำหน้าที่เก็บข้อมูล
แบบถาวร คือจะไม่หายไปเมื่อปิดเครื่องเหมือนกับแรม แม้แรมจะเร็วเีพียงใดก็ตาม ก็ยังไม่เร็วพอเท่ากับความเร็วของซีพียูอยู่ดี ทำให้มีการเสริมเทคโนโลยีอื่น ๆ
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน นั่นคือหน่วยความจำแคช (Cache Memory) รูปด้านล่างแสดงความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานของซีพียู, แรม, ฮาร์ดดิสก์ และ
หน่วยความจำแคช



3.1 คุณสมบัติต่าง ๆ ของแรม
ในการเลือกแรมนั้น นอกจากดูประเภทแรมให้ตรงกับสล็อตบนเมนบอร์ดแล้ว สิ่งที่ผู้ใช้ทั่วไปควรให้ความสำคัญก็คือ ความเร็ว ขนาด และอัตราการรับ/ส่งข้อ
มูลของแรม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณาด้วย

3.1.1 ความเร็วของแรม
ความเร็วของแรมเป็นเรื่องสำคัญความเร็วของแรมนั้นจะวัดเป็นหน่วย MHz (เมกะเฮิร์ตซ์) เราต้องเลือกความเร็วแรวให้สอดคล้องกับความเร็วบัสที่เมนบอร์ด
ของเรารองรับด้วย (หรือให้ตรงกับบัสของซีพียูที่ติดตั้งเมนบอร์ด) เพื่อทำงานร่ว่มกับซีพียูได้อย่างเหมาะสม แรมที่มีใช้งานในปัจจุบันแบ่งออกเป็น 4 ประเภท คือ
SDRAM, DDR, DDR2 และ RDRAM ซึ่งในแต่ละประเภทก็จะมีรุ่นที่ความเร็วต่าง ๆ กันไป เราจะกล่าวถึงความเร็วที่มีในแต่ละรุ่นของแรมประเภทนั้น ๆ ในหัวข้อ
แรมแต่ละประเภท

3.1.2 ขนาดของแรม
ในอดีตขนาดของแรมมีให้เลือกเพียง 3 ขนาดเท่านั้น คือ 32 MB, 64 MB และ 128 MB แต่ปัจจุบันเรามีแรมให้เลือกตั้งแต่ขนาด 32 MB ไปจนถึง 2 GB ที
เดียว สำหรับเครื่องใช้งานทั่วไป แรมขนาด 128 หรือ 256 MB ก็คงเพียงพอซึ่งเป็นขนาดพื้นฐานของเครื่องในปัจจุบันที่ไม่น่าต่ำกว่านี้ แต่สำหรับเครื่องที่ต้องทำ
งานทางด้านกราฟิก หรือมัลติมีเดียระดับสูง แนะนำให้ใช้แรมขนาด 512 MB ขึ้นไป
บนเมนบอร์ดนั้นจะมีสล็อตสำหรับติดตั้งแรมไว้หลาย ๆ ช่อง ในการติดตั้งแรมเราสามารถติดตั้งแรมหลาย ๆ ตัว หลายๆ ขนาด (แต่ต้องเป็นชนิดเดียวกัน) ได้
ตามที่ช่องสล็อตติดตั้งจะมีให้ โดยขนาดแรมของระบบจะเท่ากับผลรวมจากขนาดของแรมทั้งหมดที่ติดตั้งอยู่นั่นเอง นั่นคือเราสามารถเพิ่มขนาดของแรมได้ภาย
หลังอีก

อัตราการรับ/ส่งข้อมูล (Bandwidth) = ความเร็วแรม (MHz) x ระบบบัสของแรม (ไบต์)

โดยระบบบัสของแรมนั้น คิดจากนำจำนวนบิตมาหารด้วย 8 นั่นเอง (8 บิต เท่ากับ 1 ไบต์) เช่น SDRAM ทำงานแบบ 64 บิต ดังนั้นระบบบัสของแรมก็คือ
8 ไบต์

3.2 ประเภทของแรม
แรม (RAM) หรือ หน่วยความจำที่ใช้บนคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน เป็นประเภท DDR เป็นส่วนใหญ่ นอกจากนั้นชิปเซตรุ่นใหม่ ๆ ก็ยังถูกออกแบบให้รองรับ
หน่วยความจำแบบ DDR2 ที่พัฒนาต่อเนื่องมาจาก DDR เรามาทำความรู้จักเทคโนโลยีของแรมทั้ง 2 ประเภทนี้กัน


แรมชนิด DDR : DDR (Double-Data-Rate) เป็นแรมที่พัฒนามาจากแรมชนิด SDRAM (บางครั้งเรียกว่า DDR-SDRAM) ครั้งแรกนั้นถูกพัฒนาขึ้นมาใช้
กับการ์ดกราฟิกเท่านั้น แต่ภายหลังได้มีการดัดแปลงให้ใช้กับเครื่องพีซีและบนเครื่องโน๊ตบุ๊กด้วย ซึ่งในการส่งข้อมูลของ DDR จะทำการ
รับ/ส่งสัญญาณทั้งทางขาขึ้นและขาลง ทำให้สามารถทำงานได้เร็วเป็น 2 เท่าของ SDRAM

สำหรับตัวเลขที่ต่อท้ายของ DDR เช่น DDR200, DDR266 นั้น เป็นความถี่ในการรับส่งข้อมูล ซึ่งเราสามารถนำไปคำนวณหาขนาดช่อง
ทางรัับ/ส่งข้อมูล (Bandwith) ของแรมได้ มีหน่วยเป็น MB/s (เมกกะไบต์ต่อวินาที) ดังนี้


รุ่นของ DDR อัตราการรับส่งข้อมูล
รุ่น DDR200 MHz = 200 MHz x 8 ไบต์ = 1600 MB/s
รุ่น DDR266 MHz = 266 MHz x 8 ไบต์ = 2128 MB/s
รุ่น DDR333 MHz = 333 MHz x 8 ไบต์ = 2664 MB/s
รุ่น DDR400 MHz = 400 MHz x 8 ไบต์ = 3200 MB/s
รุ่น DDR433 MHz = 433 MHz x 8 ไบต์ = 3464 MB/s


แรมชนิด DDR II : DDR II เป็นหน่วยความจำแบบใหม่ ที่ถูกพัฒนาต่อเนื่องมาจาก DDR โดยในช่วงแรกนั้น DDR II ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อใช้งานบนการ์ดแสดง
ผลประสิทธิภาพสูง และจึงมีแนวคิดที่จะนำมาใช้กับหน่วยความจำในภาพรวมของระบบด้วย โดยความสูงสุดของ DDR ปัจจุบันอยู่ที่ 400
MHz (ซึ่งสถาปัตยกรรมการผลิตนั้น ไม่สามารถพัฒนาไปมากกว่าที่เป็นอยู่นี้ได้) แต่ DDR-II นั้นจะเริ่มต้นที่ความเร็ว 400 MHz ซึ่งจะไป
เพิ่มอัตราการรับ/ส่งข้อมูลของแรม (Bandwitdth) ให้สูงขึ้น

DDR-II พยายามลดข้อจำกัดของ DDR ลง โดยเพิ่มความเร็วในการทำงานของแรมให้สูงขึ้น ซึ่ง DDR-II จะเปิดตัวที่ความเร็ว 400 MHz,
533 MHz และ 667 MHz ต่อไป นอกจากนั้นยังลดไฟเลี้ยงจาก 2.5V เหลือ เพียง 1.8V โดยใช้จำนวนขาพิน 240 พิน (ขณะที่ DDR ใช้
184 พิน)


ตารางแสดงการเปรียบเทียบแรมชนิด DDR และ DDR2
คุณลักษณะ แรมชนิด DDR แรมชนิด DDR-II
ความเร็วแรม 200/266/333/400 MHz 400/533/677 MHz
ความถี่ของระบบบัส 100/133/166/200 MHz 200/266/333 MHz
อัตราส่งผ่านข้อมูล (Bandwidth) 1.6/2.1/2.7/3.2 GB/s 3.2/4.3/5.4 GB/s
ไฟเลี้ยงแรม 2.5V (โวลต์) 1.8V (โวลต์)
จำนวนขาพิน 184 พิน 240 พิน


แรมชนิด DDR-III : DDR3 (Double Data Rate Three) เป็นแรมที่พัฒนาต่อจาก DDR2 ที่เป็นมาตรฐานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ซึ่งเราคงจะได้เห็น
DDR3 ออกมาอวดโฉมภายในไม่ช้านี้ ซึ่ง DDR3 จะเน้นที่การลดพลังงานในการใช้งานลง โดยค่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะลดลงจาก 1.8V ที่
ใช้ใน DDR2 ลงเหลือเพียง 1.5V และเทคโนโลยีการผลิตขนาด 90 นาโนเมตรเข้ามาใช้

ในด้านประสิทธิภาพ ขนาดของ Prefetch ที่ทำงานใน 1 รอบสัญญาณนาฬิกา จะเป็น 8 บิต จากเดิมที่เคยใช้ 2 บิตใน DDR รุ่นแรก และ
เพิ่มเป็น 4 บิตใน DDR2 ซึ่งจะทำให้ความเร็ซสัญญาณนาฬิกาตั้งแต่ 400-800 MHz (เทียบกับ DDR2 ที่ทำงานกับสัญญาณนาฬิกาใน
ช่วง 200-533 MHz) ทำให้อัตราการรับส่งข้อมูล (Bandwidth) ขึ้นไปสูงถึง 8.5 GB/s เลยทีเดียว