4.2 หน่วยความจำแรม

2. หน่วยความจำ (Memory)

RAM ย่อมาจาก (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำหลักที่จำเป็น หน่วยความจำ ชนิดนี้จะสามารถเก็บข้อมูลได้ เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้นเมื่อใดก็ตามที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า มาเลี้ยง ข็อมูลที่อยู่ภายในหน่วยความจำชนิดจะหายไปทันที หน่วยควมจำแรม ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลที่ระบบคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ด้วย ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ การนำออกข้อมูล (Output) โดยที่เนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ

     1. Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้าโดย ข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป

     2. Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล

     3. Output Storage Area เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล ตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออก ยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการ

     4. Program Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วน นี้ไปที่ละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสังให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้นๆ

หน่วยความจำหรือ RAM เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เมื่อคุณคิดจะใช้คอมพิวเตอร์ ดังนั้นการพิจารณา เลือกซื้อคอมพิวเตอร์จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงการ เลือกซื้อชนิดและปริมาณของหน่วยความจำด้วย

ความต้องการหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์นั้นนับวันก็จะเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ทั้งนี้ก็เนื่องมา จากความต้องการของผู้ใช้ที่ต้องการเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ง่ายขึ้นโดยผู้ที่ไม่คุ้นเคย ก็สามารถทำได้ หรือจะเป็นความต้องการทำงานในแบบมัลติมีเดียซึ่งเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ทำให้ ความต้องการหน่วยความจำเพิ่มมากขึ้น

ด้วยเหตุนี้ทางผู้ผลิตจึงได้เร่งผลิตหน่วยความจำเข้าสู่ท้องตลาดจนปัจจุบันราคาแรมลดลงอย่าง ที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน จากเมื่อต้นปีที่แล้วที่ราคาแรมแบบ 72 พินขนาด 8 MB มีราคาประมาณ 5,000 บาท ทุกวันนี้ผู้ใช้สามารถหาซื้อแรมชนิดเดียวกันได้ในราคาเพียงประมาณ 800 บาทเท่านั้น ดังนั้นการเพิ่มหน่วยความจำจึงไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไปสำหรับผู้ใช้โดยทั่วไป คำถามต่อมาที่ผู้ใช้ สงสัยคือ หน่วยความจำแบบใดจึงจะดีที่สุด

หน่วยความจำที่เป็นที่รู้จักและมีจำหน่ายมากที่สุดคือหน่วยความจำแบบ 72 พิน ส่วนหน่วย ความจำแบบ 30 พินซึ่งมีใช้สำหรับเครื่องรุ่น 80386 นั้นตอนนี้ได้หายไปจากท้องตลาดแล้ว ทั้งนี้ก็เพราะเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ตั้งแต่เครื่องแบบ 486 เป็นต้นมาต่างก็ใช้หน่วย ความจำแบบ 72 พินทั้งนั้น สำหรับหน่วยความจำแบบ 72 พินนั้นก็จะมีอยู่ 2 ประเภทที่ผู้ใช้ รู้จักกันดีคือแบบ Fast Page Mode และ EDOซึ่งแบบแรกนั้นก็เริ่มจะไม่เป็นที่นิยมแล้ว ซึ่งเนื่องมาจากการพัฒนาแรมแบบ EDO ที่ทำให้มีความเร็วสูงกว่า ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการ จะซื้อหน่วยความจำก็ควรจะเลือกแบบ EDO หรือที่เร็วกว่าจึงจะเหมาะ ที่สำคัญราคาของ หน่วยความจำแบบ Fast Page Mode นั้นสูงกว่าแบบ EDO แล้วอันเนื่องมาจากปริมาณที่ มีอยู่เพียงเล็กน้อยในตลาด แต่สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์บา งรุ่นซึ่งไม่สามารถใส่แรม แบบ EDO ได้นั้นก็ยังคงต้องใช้แรมแบบ Fast Page Mode ต่อไป ซึ่งเครื่องที่ไม่สนับสนุน แรมแบบ EDO นั้นก็จะเป็นเครื่องรุ่น 486 ส่วนแรมอีกประเภทหนึ่งซึ่งเพิ่งจะมีใช้ไม่นานนัก คือแรมแบบ SDRAM ซึ่งปัจจุบันเป็นแรมที่มีความเร็วสูงที่สุด โดยแรมประเภทนี้จะเป็นแรม แบบ 168 พินซึ่งมีอยู่ในบอร์ดบางรุ่นเท่านั้น สำหรับราคาของแรมประเภทนี้นั้นยังมีราคาสูง อยู่ทั้งนี้ก็เนื่องจากยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่และยังไม่แพร่หลายมากนัก แต่คาดว่าในอนาคต ก็จ ะสามารถเข้ามาครองตลาดได้เหมือนที่ EDO ทำได้มาก่อนหน้านี้แล้ว

     วิธีการเลือกซื้อหน่วยความจำนั้นผู้ใช้ต้องคำนึงถึงซ็อกเก็ตใส่หน่วยความจำของบอร์ดว่า มีอยู่เท่าใด โดยปกติบอร์ดในปัจจุบันจะมีซ็อกเก็ตใส่แรม 4 ซ็อกเก็ต โดยเวลาใส่จะต้องใส่ เป็นคู่จึงจะสามารถใช้งานได้ ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มหน่วยความจำจึงต้องซื้อหน่วย ความจำที่มีขนาดความจุเท่ากัน 2 แผง แต่ก็อาจมีบอร์ดบางรุ่นที่มีซ็อกเก็ตแรม 6 หรือ 8 ซ็อกเก็ตซึ่งมีประโยชน์ในกรณีต้องการเพิ่มแรมในอนาคต จะสามารถทำได้อย่างยืดหยุ่นมากกว่า ตัวอย่างเช่น หากแรมในเครื่องผู้ใช้เป็นแบบแผงละ 8 MB 2 แผงแล้วต้องการจะเพิ่มขึ้นไปอีก ผู้ใช้ที่มีซ็อกเก็ตแรมเพียง 4 ซ็อกเก็ตจะมีโอกาสเพิ่มได้เพียงครั้งเดียว ทั้งนี้เพราะช่องแรม ที่เหลืออยู่มีเพียงคู่เดียว ปัญหาก็คือหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มหน่วยความจำให้สูง ๆ เช่น ต้องการแรมมากกว่า 32 MB ก็ต้องซื้อแรมแบบ 16 MB 2 แผงซึ่งเป็นการจ่ายเงินจำนวนมาก ในครั้งเดียว แต่ถ้าผู้ใช้มีซ็อกเก็ตแรม 6 ซ็อกเก็ตก็ยังมีโอกาสที่จะเพิ่มได้อีกในภายหลังทำให้ ไม่จำเป็นต้องซื้อแรมแบบ 16 MB ในครั้งแรกนี้ก็ได้ ซึ่งก็จะทำให้ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการ เพิ่มแรมมากนัก อย่างไรก็ตามก็มีบอร์ดบางรุ่นที่ผู้ใช้สามารถเพิ่มแรมทีละ 1 แผงได้ซึ่งก็จะยิ่งเป็นประโยชน์ เพราะทำให้ผู้ใช้มีโอกาสเพิ่มแรมได้สะดวกยิ่งขึ้น ส่วนแรมแบบ SDRAM นั้นปัจจุบันบอร์ด ทั่ว ๆ ไปจะมีซ็อกเก็ต SDRAM เพียง 1 ซ็อกเก็ต

ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการเพิ่มแรมก็จะมีโอกาส เพียงครั้งเดียวเช่นกัน จะมีเพียงบอร์ดบางรุ่นเท่านั้นที่มีซ็อกเก็ตแร มแบบ SDRAM มากกว่า 1 ช่อง ซึ่งที่พบในปัจจุบันนั้นก็จะเป็นแบบ 2 ซ็อกเก็ตสำหรับบอร์ดเพนเทียม และสูงสุดที่พบคือ 4 ซ็อกเก็ตสำหรับเพนเทียมโปร (มีเฉพาะซ็อกเก็ตแรมแบบ SDRAM เท่านั้น) อย่างไรก็ตามบอร์ดที่มีซ็อกเก็ตแรมแบบ SDRAM นี้จะมีซ็อกเก็ตแบบ 72 พินรวมอยู่ด้วยซึ่ง สามารถใช้หน่วยความจำทั้ง 2 ชนิดรวมกันได้ แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับบอร์ดด้วยว่าผู้ใช้จะสามารถ ใส่แรมทั้ง 2 แบบรวมกันได้ในลักษณะใดบ้าง เช่น เมื่อผู้ใช้ใส่แร มแบบ SDRAM แล้วจะใช้ ซ็อกเก็ตแรมแบบ 72 พินได้เพียง 1 คู่เท่านั้น หรืออาจใช้ได้ครบทุกซ็อกเก็ต ทั้งนี้ก็อยู่ท ี่เมนบอร์ดแต่ล ะรุ่น ผู้ใช้จึงควรตรวจดูในคู่มือให้แน่ชัดก่อนว่าบอร์ดรุ่นนั้น ๆ สนับสนุนการ ใส่แรมในลักษณะใด ส่วนขนาดของแรมที่เหมาะสมในปัจจุบันนั้น ขั้นต่ำจะอยู่ที่ 32 MB จึงจะ ใช้งานได้อย่างสะดวก แต่แนะนำว่าควรเป็น 64 MB หรือสูงกว่าเพื่อประสิทธิภาพในการ ใช้งานที่สูงขึ้น

ประเภทของแรม (RAM)

โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ Static RAM (SRAM) โดยมีรายระเอียดดังนี้

Static RAM (SRAM)

นิยมนำไปใช้เป็นหน่วยแครช (Cache) ภายในตัวซีพียู เพราะมีีความเร็วในการทำงานสูงกว่าDRAM มาก แต่ไม่สามารถทำให้มีขนาดความจุสูงๆได้ เนื่องจากกินกระแสไฟมากจนทำให้เกิดความร้อนสูง

ชนิดของแรมหรือแรม DRAM (ในปัจจุบัน)

DRAM ที่นำมาใช้ทำเป็ฯแผงหน่อยความจำหลักของระบบชนิดต่างๆในปัจจุบันดังนี้

SDRAM (Synchronous DRAM)

     ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์ (Package) แบบ TSOP (Thin Smail Outine Package) ติดตั้งอยู่บน แผงโมดูล แบบ DIMM (Dual Inline Memory Module) ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาน 2 ร่อง และมีจำนวนขาทั้งสิ้น 168 ขา ใช้แรงดันไฟ 3.3 โวลด์ ความเร็วบัสมีให้เลือกใช้ทั้งรุ่น PC-66 (66 MHz), PC-100 (100 MHz), PC-133 (133 MHz) และ PC-150 (150MHz) ปัจจุบันหมดความเป็นที่นิยมไปแล้ว จะพบได้ก็แต่เพียงในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆทั้งนั้น

 DDR SDRAM (Double Date Rate SDRAM) 

     ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ TSOP เช่นเดียวกับ SDRAM และมีขนาด ความยาวของแผงโมดูลเท่ากัน คือ 5.25 นิ้ว ติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ DIMM ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง และมีจำนวนขาทั้งสิ้น 184 ขาใช้แรงดันไฟ 2.5 โวลด์ รองรับความจุสูงสุดได้ 1 GB/แผง ความเร็วบัสในปัจจุบันมีใหเเลือกใช้ตั่งแต่ 133 MHz (DDR-266) ไปจนถึง 350 MHz (DDR-700) สำหรับ DRAM ชนิดนี้ปัจจุบันกำลังจะตกรุ่น
การจำแนกรุ่นของ DDR SDRAM นอกจากจะจำแนกออกตามความเร็วบัสที่ใช้งาน เช่น DDR-400 (400 MHz effective) ซึ่งคิดจาก 200 MHz (ความถี่สัญญาณนาฬิกา๗ x 2 (จำนวนครั้งที่ใช้รับส่งข้อมูลในแต่ละรอบของสัญญาณนาฬิกา) แล้ว ยังถูกจำแนกออกตามค่าอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูล (Bandwidth) ที่มีหน่วยความจำเป็นเมกะไบต์ต่อวินาที (MB/s) ด้วยเช่น PC3200 ซึ่งคิดจาก 8 (ความกว้างของบัสขนาด 8 ไบต์ หรือ 64 บิต) x 200 MHz (ความถี่สัญญาณนาฬิกา) x 2 (จำนวนครั่งที่ใช้รับส่งข้อมูลในแต่ละรอบสัญญาณนาฬิกา)เท่ากับอัตตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่ 3,200 MB/s โดยประมาณนั่นเอง นอกจากนี้ยังมีรุ่นอื่นๆอีก เช่น PC2100 (DDR-266), PC2700(DDR-33), PC3600 (DDR-450), PC4000(DDR-500),PC4200(DDR-533), และ PC5600 (DDR-700) เป็นต้น

DDR-II SDRAM 



     ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ FBGA (Fine-Pitch Ball Gril Array) ที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำก่าแบบ TSOP อีกทั่งยังสามารถออกแบบให้ตัวชิปมีขนาดเล็กแ

บางลงได้ ชิปดังกล่าวถูกติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ DIMM ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง และมีจำนวนขาทั่งสิ้น 240 ขา ใช้แรงดันไฟเพียง1.8โวลต์ รองรับความจุได้สูงสุดถึง 4 GB ความเร็วบัสในบัจจุบันมีให้เลือกใช้ตั่งแต่ 200 MHz (DDR2-400) ไปจนถึง 450 MHz (DDR2-900) สำหรับ DRAM ชนิดนี้ปัจจุบันกำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก จนคาดว่าในอีกไม่ช่าจะเข้ามาแทนที่มาตรฐานเดิมคือ DDR SDRAM ในที่สุด

นอกจากรุ่นของ DDR-II นอกจากจำแนกออกตามความเร็วของบัสที่ใช้งาน เช่น DDR2-667 (667 MHz effective) ซึ่งคิดจาก 333 MHz (ความถี่สัญญาณนาฬิกา) x 2 จำนวนครั่งที่ใช้รับส่งข้อมูลในแต่ละรอบของสัญญาณนาฬิกา) แล้ว ยังถูกจำแนกออกตามค่าแบนด์วิดธ์ (Bandwidth) ด้วย เช่น PC2-5400 ซึ่งคิดจาก 8 (ความกว้างของบัสขนาด 8 ไบต์) x 333 MHz ( ความถี่สัญญาณนาฬิกา) x 2 (จำนวนครั่งที่ใช้รับส่งข้อมูลในแต่ระรอบของสัญญาณนาฬิกา๗ เท่าอัตตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่ 5,400 MB/s โดยประมั่นเอง นอกจากนี้ยังมีรุ่นอื่นๆอีกเช่น PC2-4300 (DDR-533),PC2-6400(DDR2-800) และ PC2-7200 (DDR2-900) เป็นต้น



RDAM (RAMBUS DRAN) 

ถูกพัฒนาขึ้นมาโดยบริษัท Rambus lnc โดยนำมาใช้งานครั้งแรกร่วมกับชิปเซ็ต i850 และซีพียู Pemtium 4 ของ Intel ในยุคเริ่มต้น ปัจจุบันไม่ค่อยได้รับความนิยมเท่าที่ควร โดยชิปเซ็ตและเมนบอร์ดของ Intel เพียงบางรุ่นเท่านั้นที่สนับสนุน ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ CSP (Chip-Scale Package) ติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ RIMM (Rambus Inline Memory Module) ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 2 ร่อง ใช้แรงดันไฟ 2.5 โวลต์ และรองรับความจุสูงสุดได้มากถึง 2 GB ปัจจุบัน RDRAM ที่มีวางขายในท้องตลาดสามารถแบ่งได้ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ

• RDRAM(16บิต)เป็นRDRAM แบบ Single Channel ที่มีความกว้างบัส 1 แชนแนลขนาด 16 บิต(2ไบต์)มีจำนวลขาทั้งสิ้น184ขาการจำแนกรุ่นโดย มากจำแนกออกตามความเร็วบัสที่ใช้งาน เช่น PC-800(800MHz),PC1066(1,066MHZ) และ PC-1200 (1,200 MHz) เป็นต้น
• RDRAM(32บิต) เป็น RDRAM แบบ Dual Channel ที่มีความกว้างบัส 2 แชแนลขนาด 32 บิต (4ไบต์)มีจำนวนขาทั้งสิ้น 242 ขาการจำแนกรุ่นโดยมากจะจำแนกออกตามค่าแบนด์วิดธ์ (Bandwidth) ที่ได้รับ เช่น RIMM 3200(PC-800),RIMM 4200(PC-1066),RIMM 4800(PC-1200) และ RIMM 6400 (PC-1600) เป็นต้น

นอกจากนี้ในอนาคตยังอาจพัฒนาให้มีความกว้างบัสเพิ่มมากขึ้นถึง 4 แชนแนลขนาด 64 บิต(8 ไบต์) ที่ทำงานด้วยความเร็วบัสสูงถึง 1,333 และ 1,600 MHz effective ออกมาด้วย โดยจะให้แบนด์วิดธ์มากถึง 10.6 และ 12.8 GB/s ตามลำดับ