[Zohreh Gholami]

بررسی انواع حافظه در کامپیوتر

حافظه با هدف ذخيره سازی اطلاعات (دائم ، موقت) در کامپيوتر استفاده می گردد و دارای انواع متفاوتی است:

RAM
ROM
Cache
Dynamic RAM
Static RAM
Flash Memory
Virtual Memory
Video Memory
BIOS

استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپيوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظير : تلفن های سلولی، PDA ، راديوهای اتومبيل ، VCR ، تلويزيون و ... نيز در ابعاد وسيعی استفاده می گردد .هر يک از دستگاه های فوق مدل های خاصی از حافظه را استفاده می نمايند.


مبانی اوليه حافظه
با اينکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسيله ذخيره سازی الکترونيکی اطلاق کرد، ولی اغلب از واژه فوق برای مشخص نمودن حافظه های سريع با قابليت ذخيره سازی موقت استفاده می شود. در صورتيکه پردازنده  مجبور باشد برای بازيابی اطلاعات مورد نياز خود بصورت دائم از هارد ديسک استفاده نمائد، قطعا" سرعت عمليات پردازنده ( با آن سرعت بالا) کند خواهد گرديد. زمانيکه اطلاعات مورد نياز پردازنده در حافظه ذخيره گردند، سرعت عمليات پردازنده از بعد دستيابی به داده های مورد نياز بيشتر خواهد گرديد. از حافظه های متعددی به منظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.


همانگونه که در شکل فوق مشاهده می گردد ، محموعه متنوعی ازانواع حافظه ها  وجود دارد .  پردازنده با توجه به ساختار سلسله مراتبی فوق به آنها دستيابی پيدا خواهد کرد. زمانيکه در سطح حافظه های دائمی نظير هارد و يا حافظه دستگاههائی نظير صفحه کليد، اطلاعاتی موحود باشد که پردازنده قصد استفاده از آنان را داشته باشد ، می بايست اطلاعات فوق از طريق حافظه RAM در اختيار پردازنده قرار گيرند. در ادامه پردازنده اطلاعات و داده های مورد نياز خود را  در حافظه Cache  و دستورالعمل های خاص عملياتی خود را در  ريجسترها  ذخيره می نمايد.

تمام عناصر سخت افزاری ( پردازنده، هارد ديسک ، حافظه و ...) و عناصر نرم افزاری ( سيستم عامل و...) بصورت يک گروه عملياتی بکمک يکديگر وظايف محوله را انجام می دهند . بدون شک در اين گروه " حافظه " دارای جايگاهی خاص است . از زمانيکه کامپيوتر روشن  تا زمانيکه  خاموش می گردد ، پردازنده بصورت پيوسته و دائم از حافظه استفاده می نمايد. بلافاصله پس از روشن نمودن کامپيوتر اطلاعات اوليه ( برنامه POST) از حافظه ROM  فعال شده و در ادامه  وضعيت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می گردد ( عمليات سريع خواندن ، نوشتن ) .در مرحله بعد کامپيوتر BIOS را ازطريق ROM فعال خواهد کرد. BIOS اطلاعات اوليه و ضروری در رابطه با  دستگاههای ذخيره سازی،  وضعيت درايوی که می بايست فرآيند بوت از آنجا آغاز گردد، امنيت و ... را مشخص می نمايد. در مرحله بعد سيستم عامل از  هارد  به درون حافظه RAM استفرار خواهد يافت . بخش های مهم و حياتی سيستم عامل تا زمانيکه سيستم روشن است در حافظه ماندگار خواهند بود. در ادامه و زمانيکه يک برنامه توسط کاربر فعال می گردد، برنامه فوق در حافظه RAM مستقر خواهد شد. پس از استقرار يک برنامه در حافظه و آغاز سرويس دهی توسط برنامه مورد نظر در صورت ضرورت  فايل های مورد نياز برنامه فوق، در حافظه مستفر خواهند شد.و در نهايت زمانيکه به حيات يک برنامه خاتمه داده می شود (Close) و يا يک فايل  ذخيره می گردد ، اطلاعات بر روی يک رسانه ذخيره سازی دائم ذخيره و نهايتا" حافظه از وجود برنامه و فايل های مرتبط ، پاکسازی ! می گردد. همانگونه که اشاره گرديد در هر زمان که اطلاعاتی ، مورد نياز پردازنده باشد، می بايست اطلاعات درخواستی  در حافظه RAM مستقر تا زمينه استفاده از آنان توسط پردازنده فراهم گردد. چرخه درخواست اطلاعات موجود درRAM توسط پردازنده  ، پردازش اطلاعات توسط پردازنده و نوشتن اطلاعات جديد در حافظه يک سيکل کاملا" پيوسته بوده و در اکثر کامپيوترها سيکل فوق  ممکن است در هر ثانيه ميليون ها مرتبه  تکرار گردد.


نياز به سرعت دليلی بر وجود حافظه های متنوع
چرا حافظه در کامپيوتر تا بدين ميزان متنوع و متفاوت است ؟ در پاسخ می توان به موارد ذيل اشاره نمود:
پردازنده های با سرعت بالا نيازمند دستيابی سريع و آسان به حجم بالائی از داده ها به منظور افزايش بهره وری و کارآئی  خود می باشند.. در صورتيکه پردازنده قادر به تامين و دستيابی به داده های مورد نياز در زمان مورد نظر  نباشد، می بايست عمليات خود را متوقف و در انتظار تامين داده های مورد نياز  باشد. پردازند ه های جديد وبا سرعت يک گيگا هرتز به حجم بالائی از داده ها ( ميليارد بايت در هر ثانيه ) نياز خواهند داشت . پردازنده هائی با سرعت اشاره شده  گران قيمت بوده و قطعا" اتلاف زمان مفيد آنان مطلوب و قابل قبول نخواهد بود. طراحان کامپيوتر به منظور حل مشکل فوق ايده " لايه بندی حافظه " را مطرح نموده اند. در اين راستا از حافظه های گران قيمت با ميزان  اندک استفاده و از حافظه های ارزان تر در حجم بيشتری استفاده بعمل می آيد. ارزانترين  حافظه  متدواول ، هارد ديسک است . هارد ديسک يک رسانه ذخيره سازی ارزان قيمت با توان ذخيره سازی حجم بالائی از اطلاعات است . با توجه به ارزان بودن فضای ذخيره سازی اطلاعات بر روی هارد، اطلاعات مورد نظر بر روی آنها ذخيره  و با استفاده از روش های متفاوتی نظير : حافظه مجازی می توان بسادگی و بسرعت بدون نگرانی از فضای فيزيکی حافظه RAM ، از آنها استفاده نمود. 

حافظه RAM سطح دستيابی بعدی در ساختار سلسله مراتبی حافظه است . اندازه بيت يک پردازنده نشاندهنده تعداد بايت هائی از حافظه است که در يک لحظه می توان به آنها دستيابی داشت. مثلا" يک پردازنده  شانزده بيتی ، قادر به پردازش دو بايت در هر لحظه است . مگاهرتز واحد سنجش سرعت پردازش  در پردازنده ها است  و معادل "ميليون در هر ثانيه" است . مثلا" يک کامپيوتر 32 بيتی  پنتيوم iii  با سرعت 800-MHz ، قادر به پردازش چهار بايت بصورت همزمان و 800 ميليون بار در ثانيه است . حافظه RAM  بتنهائی دارای سرعت مناسب برای همسنگ شدن با سرعت پردازنده نيست .  بهمين دليل است که از حافظه های Cache استفاده می گردد. بديهی است هر اندازه که سرعت حافظه RAM بالا باشد مطلوب تر خواهد بود.اغلب تراشه های مربوطه امروزه دارای سرعتی بين 50 تا 70 Nanoseconds می باشند. سرعت خواندن و يا نوشتن در حافظه  ارتباط مستقيم با نوع حافظه استفاده شده دارد .در اين راستا ممکن است از حافظه های DRAM,SDRAM,RAMBUS استفاده گردد. سرعت RAM توسط پهنا و سرعت  Bus ، کنترل می گردد. پهنای  Bus ، تعداد بايتی که می تواند بطور همزمان برای پردازنده ارسال گردد را مشخص  و سرعت BUS به تعداد دفعاتی که می توان يک گروه از بيت ها را در هر ثانيه ارسال کرد اطلاق می گردد.  سيکل منظم حرکت  داده ها از حافظه بسمت پردازنده را Bus Cycle  می گويند مثلا" يک Bus با وضعيت : 100MHz و 32 بيت، بصورت تئوری قادر به ارسال چهار بايت  به پردازنده و  يکصد ميليون مرتبه در هر ثانيه است . در حاليکه يک BUS شانرده بيتی 66MHZ بصورت تئوری قادر به ارسال دو بايت و 66 ميليون مرتبه در هر ثانيه است . با توجه به مثال فوق مشاهده می گردد که با تغيير پهنای  BUS از شانزده به سي و دو و سرعت از 66MHz به 100MHz سرعت ارسال داده برای پردازنده سه برابر گرديد.


ريجستر و Cache
با توجه به سرعت بسيار بالای پردازنده حتی در صورت استفاده از Bus عريض وسريع همچنان مدت زمانی طول خواهد کشيد تا داده ها از حافظه RAM برای پردازنده ارسال گردند. Cache با اين هدف  طراحی شده است که داده های مورد نياز پردازنده را که احتمال استفاده از آنان  بيشتر است ، در دسترس تر  قرار دهد . عمليات فوق از طريق بکارگيری مقدار اندکی از حافظه  Cache  که Primary و يا Level 1 ناميده می شود صورت می پذيرد. ظرفيت حافظه های فوق بسيار اندک بوده و از دو کيلو بايت تا شصت و چهار کيلو بايت را، شامل می گردد.  نوع دوم Cache  که Secodray و يا level 2 ناميده می شود بر روی يک کارت حافظه و در مجاورت پردازنده قرار می گيرد. اين نوع Cache دارای يک ارتباط مستقيم با پردازنده است. يک مدار کنترل کننده  اختصاصی بر روی برد اصلی که " کنترل کننده L2 " ناميده می شود مسئوليت عمليات مربوطه  را برعهده خواهد گرفت . با توجه به نوع پردازنده ، اندازه حافظه فوق متغير بوده و دارای  دامنه ای بين 256Kb تا 2MB است. برخی از پردازنده های با کارائی بالا اخيرا" اين نوع Cache را بعنوان جزئی جداناپذير در کنار خود دارند. ( بخشی از تراشه  پردازنده ) در اين نوع پردازنده ها با توجه به اينکه  Cache  بخشی از پردازنده محسوب می گردد، اندازه آن متغير بوده و بعنوان يکی از مهمترين شاخص ها در کارائی پردازنده مطرح است.

نوع  ديگری از RAM با نام SRAM ( حافظ های با دستيابی تصادفی ايستا ) نيز وجود داشته که  در آغاز برای Cache استفاده می گرديد. اين نوع حافظه ها از چندين ترانزيستور ( معمولا" چهار تا شش ) برای هر يک از سلول های حافظه خود استفاده می نمايند. حافظه های فوق دارای مجموعه ای از فليپ فلاپ ها با دو وضعيت خواهند بود. بنابراين حافظه های فوق  قادر به بازخوانی اطلاعات  بصورت پيوسته نظير حافظه های DRAM نخواهند بود. هر يک از سلول های حافظه ماداميکه  منبع تامين انرژی آنها فعال (On) باشد داده های خود را ذخيره نگاه خواهند داشت . در اين حالت ضرورتی به بازخوانی اطلاعات  بصورت پريوديک نخواهد بود. سرعت حافظه های فوق بسيار بالا است، ولی بدليل قيمت بالا، در حال حاضر بعنوان جايگزينی استاندارد برای حافظه های RAM مطرح نمی باشند.


شاخص های تقسیم بندی حافظه
حافظه ها را می توان بر اساس شاخص های متفاوتی تقسيم بندی کرد.  Volatile و Nonvolatile نمونه ای از اين تقسيم بندی ها است.  حافظه های volatile بلافاصله پس از خاموش شدن سيستم اطلاعات خود را از دست می دهند و همواره برای نگهداری اطلاعات خود به منبع تامين انرژی نياز خواهند داشت. اغلب حافظه های RAM در اين گروه قرار می گيرند. حافظه های Nonvolatile داده های خود را همچنان پس از خاموش شدن سيستم حفظ خواهند کرد. حافظه ROM نمونه ای از اين نوع حافظه ها است.


حافظه RAM
حافظه (RAM(Random Access Memory شناخته ترين نوع حافظه در دنيای  کامپيوتر است. روش دستيابی به اين نوع از حافظه ها  تصادفی است ، چون می توان به هر سلول حافظه مستقيما" دستيابی پيدا کرد. در مقابل حافظه های RAM، حافظه های (SAM(Serial Access Memory وجود دارند. حافظه های SAM  اطلاعات را در مجموعه ای از سلول های حافظه ذخيره و صرفا" امکان دستيابی به آنها بصورت ترتيبی وجود خواهد داشت. (نظير نوار کاست) در صورتيکه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر يک از سلول های حافظه به ترتيب بررسی شده تا داده مورد نظر پيدا گردد. حافظه های  SAM در موارديکه پردازش داده ها الزاما" بصورت ترتيبی خواهد بود مفيد می باشند (نظير حافظه موجود بر روی کارت های گرافيک). داده های ذخيره شده در حافظه RAM با هر اولويت دلخواه قابل دستيابی خواهند بود.


مبانی حافظه های RAM
حافظه  RAM ، يک تراشه مدار مجتمع (IC)  است که از ميليون ها ترانزيستور و خازن تشکيل می گردد .در اغلب حافظه ها  با استفاده و بکارگيری يک خازن و يک ترانزيستور می توان يک سلول  را ايجاد کرد. سلول فوق قادر به نگهداری يک بيت داده می باشد. خازن اطلاعات مربوط به بيت را که يک و يا صفر است ، در خود نگهداری خواهد کرد.عملکرد ترانزيستور مشابه يک سوييچ بوده که امکان کنترل مدارات موجود  بر روی تراشه حافظه را بمنظور خواندن مقدار ذخيره شده در خازن و يا تغيير وضعيت مربوط به آن ، فراهم می نمايد.خازن مشابه يک ظرف ( سطل)  بوده که قادر به نگهداری الکترون ها است . بمنظور ذخيره سازی مقدار" يک"  در حافظه، ظرف فوق می بايست از الکترونها پر گردد. برای ذخيره سازی مقدار صفر، می بايست ظرف فوق خالی گردد.مسئله مهم در رابطه با خازن، نشت اطلاعات است ( وجود سوراخ در ظرف ) بدين ترتيب پس از گذشت چندين ميلی ثانيه يک ظرف مملو از الکترون تخليه می گردد. بنابراين بمنظور اينکه حافظه بصورت پويا اطلاعات  خود را نگهداری نمايد ، می بايست پردازنده و يا " کنترل کننده حافظه " قبل از تخليه شدن خازن، مکلف به شارژ مجدد آن بمنظور نگهداری مقدار "يک" باشند.بدين منظور کنترل کننده حافظه اطلاعات حافظه را خوانده و مجددا" اطلاعات را بازنويسی می نمايد.عمليات فوق (Refresh)، هزاران مرتبه در يک ثانيه تکرار خواهد شد.علت نامگذاری DRAM بدين دليل است که اين نوع حافظه ها مجبور به بازخوانی اطلاعات بصورت پويا خواهند بود. فرآيند تکراری " بازخوانی / بازنويسی اطلاعات" در اين نوع حافظه ها باعث می شود که زمان تلف و سرعت حافظه کند گردد.

سلول های حافظه  بر روی يک تراشه  سيليکون و بصورت آرائه ای مشتمل از ستون ها ( خطوط بيت ) و سطرها ( خطوط کلمات) تشکيل می گردند. نقطه تلاقی يک سطر و ستون بيانگر آدرس سلول حافظه است .

حافظه های DRAM با ارسال يک شارژ به ستون مورد نظر باعث فعال شدن ترانزيستور در هر بيت ستون، خواهند شد.در زمان نوشتن خطوط سطر شامل وضعيتی خواهند شد که خازن می بايست به آن وضغيت تبديل گردد. در زمان خواندن Sense-amplifier ، سطح شارژ موجود در خازن را اندازه گيری می نمايد. در صورتيکه سطح فوق بيش از پنجاه درصد باشد مقدار "يک" خوانده شده و در غيراينصورت مقدار "صفر" خوانده خواهد شد. مدت زمان انجام عمليات فوق بسيار کوتاه بوده و بر حسب نانوثانيه ( يک ميلياردم ثانيه ) اندازه گيری می گردد.  تراشه حافظه ای که دارای سرعت 70 نانوثانيه است ، 70 نانو ثانيه طول خواهد به منظور تا عمليات خواندن و بازنويسی هر سلول را انجام دهد.

سلول های حافظه در صورتيکه از روش هائی بمنظور اخذ اطلاعات موجود در  سلول ها استفاده ننمايند، بتنهائی فاقد ارزش خواهند بود. بنابراين لازم است  سلول های حافظه دارای يک زيرساخت کامل حمايتی از مدارات خاص ديگر  باشند. مدارات فوق عمليات زير را انجام خواهند داد: 

�  مشخص نمودن هر سطر و ستون (انتخاب آدرس سطر و انتخاب آدرس ستون )
�  نگهداری وضعيت بازخوانی و باز نويسی داده ها ( شمارنده )
�  خواندن و برگرداندن سيگنال از يک سلول ( Sense amplifier)
�  اعلام خبر به يک سلول که می بايست شارژ گردد و يا ضرورتی به شارژ وجود ندارد ( Write enable)

ساير عمليات مربوط به "کنترل کننده حافظه" شامل مواردی نظير : مشخص نمودن نوع سرعت ، ميزان حافظه و بررسی خطاء است.
حافظه های SRAM دارای يک تکنولوژی کاملا" متفاوت می باشند. در اين نوع از حافظه ها از فليپ فلاپ برای ذخيره سازی هر بيت حافظه استفاده می گردد. يک فليپ فلاپ برای يک سلول حافظه، از چهار تا شش ترانزيستور استفاده می کند . حافظه های SRAM نيازمند بازخوانی / بازنويسی اطلاعات نخواهند بود، بنابراين سرعت اين نوع از حافظه ها بمراتب از حافظه های DRAM بيشتر است .با توجه به اينکه حافظه های SRAM از بخش های متعددی  تشکيل می گردد، فضای استفاده شده آنها بر روی يک تراشه بمراتب بيشتر از يک سلول حافظه از نوع DRAM خواهد بود. در چنين مواردی  ميزان حافظه بر روی يک تراشه کاهش پيدا کرده و همين امر می تواند باعث افزايش قيمت اين نوع از حافظه ها گردد. بنابراين حافظه های SRAM سريع و گران و حافظه های DRAM ارزان و کند می باشند . با توجه به موضوع فوق ، از حافظه های SRAM  بمنظور افزايش سرعت پردازنده ( استفاده از Cache) و  از حافظه های DRAM برای فضای حافظه RAM در کامپيوتر استفاده می گردد.


روش کار RAM
به اين وسيله از انجايي كه دستيابي به سلول هاي حافظه آن بلافاصله قابل دسترسي هست random access ميگويند نقطه مقابل RAM را Serial Access Memory  یا SAM مينامند همانطور كه از نامش پيداست ديتاها را بصورت سريال مانند نوار كاست نگهداري مي كند . در SAM اگر ديتايي در دسترس نباشد كليه ديتاها چك ميشوند تا به ديتاي مورد نظر برسد . كاربرد SAM در حافظه بصورت بافر بيشتر مورد استفاده است . اما در RAM در هر لحظه اي كه بخواهيد مي توانيد به ديتاي مورد نظر دسترسي داشته باشيد . در اين مقاله سعي ميكنم تمامي چيزهايي كه لازمست تا بدانيد RAM چيست و چه مي كند را توضيح مي دهم . يك چيپ حافظه تقريبا شبيه به ميكروپروسسور همان IC یا Integrated Circuit هست در اين مدارات مجتمع ميليون ها ترانزيستور و خازن قرار دارد . در تقريبا تمامي كامپيوتر ها در حافظه  dynamic random access memory یا DRAM ترانزيستور و خازن مجموعا با هم يك سلول از حافظه را تشكيل مي دهند كه نمايش دهنده يك بيت از حافظه هستند . خازن يك بيت از حافظه را نگهداري مي كند يا صفر يا يك . در مقابل ترانزيستور بصورت سوئيچي عمل مي كند كه وظيفه كنترل مدارات را روي چيپ حافظه دارد كه ايا خازن را بخواند يا اينكه موقعيت را براي نخواندن ان و تغيير موضع ايجاد كند .

خازن را مي توانيد مثل سطلي در نظر بگيريد كه الكترون ها در ان ذخيره ميشوند . براي ذخيره كردن 1 در سلول حافظه اين سطل پر از الكترون مي شود و براي 0 شدن خالي از الكترون مي شود . مشكلي كه اين خازنها دارند اينستكه پس از مرور زمان نشتي ميكنند و گرايش به خالي شدن دارند . اين اتفاقات در كمتر از ميلي ثانيه اتفاق مي افتد . بنابراين براي عملكرد درست حافظه پويا يا حتي CPU كنترل كننده حافظه بايد انها را شارژكند تا مقدار 1 را در خودشان نگه دارند . يعني كنترل كننده حافظه مدام حافظه را ميخواند و دوباره انرا مينويسد ! اين عمليات بصورت خودكار در يك ثانيه هزاران بار اتفاق مي افتد .

براي تصور قضيه فوق در ذهنتان فرض كنيد سطل آبي داريم كه از زير سوراخ كوچكي دارد وقتي سطل را از اب پر ميكني و شير اب را قطع كردي اب ظرف رو به اتمام ميرود حالا براي اينكه ظرف هميشه پر از اب يا همان الكترون باشد يك شناور ميگذاريم كه با پايين امدن ان اب دوباره به ظرف بريزد . عمليات refresh شدن رم براي رم هاي پويا هست و عملا براي همين قضيه به اين نام ناميده شده اند . بنابراين رم هاي پويا مداوما بايد در حال refresh شدن باشند درغير اينصورت اطلاعات داخل خود را از دست مي دهند . بنابراين اين refresh شدن ها باعث مي شود از سرعت اين رم كم بشود . سلول هاي حافظه روي يك تخته سيليكوني قرار دارند كه بصورت ارايه اي از ستون ها و سطر ها هست به ستون ها bitline و به سطرها wordline ميگويند . محل تقاطع اين دو محدوده شناسايي ادرس هاي سلول حافظه مي باشد .

DRAM ها مداوم ستونهايشان را شارژ مي كنند تا ترانزيستور هاي خود را بصورت فعال نگهدارند . وقتي قرار باشد كه مقدار يك را به خازن اختصاص دهد آنرا شارژ مي كند اما وقتي مي خواهد ان مقدار را بخواند كه آيا مقدار يك را دارد يا نه يك آمپلي فاير حساس مشخص مي كند كه آيا خازن ظرفيتش از الكترون باندازه بيش از 50% هست يا خير اگر هست مقدار يك دارد وگرنه بايد مقدار يك به آن داده مي شود . تحليل عملكرد DRAM تا همين جا بماند بنابراين يادتان باشد كه خازن ها به تنهايي نمي توانند كاري كنند بلكه RAS و CAS براي آدرس دهي خازنها لازمند . يك كنتور براي انكه لحظات رفرش شدن را بشمارد . يك امپلي فاير حساس براي خواندن مقدار خازن و اينكه ايا خازن قابل نوشتن هست يا خير .

Static RAM یا SRAM از تكنولوژي متفاوتي استفاده مي كند . در رم از نوع ايستا نوعي flip-flop وجود دارد كه هر بيت از حافظه را نگهداري مي كند . يك فليپ فلاپ براي حافظه چهار تا شش ترانزيستور سيم كشي شده به هم دارد اما ديگر نيازي به تازه شدن و refresh شدن ندارند . و اين همان نقطه اي است كه باعث مي شود رم ايستا از رم پويا پيشي بگيرد . به هر حال از انجايي كه بخش هاي بيشتري نسبت به رم پويا در رم ايستا داريم بنابراين سلول هاي حافظه فضاي بيشتري نسبت به رم پويا اشغال ميكنند . بنابراين شما روي چيپ حافظه از حافظه كمتري برخوردار ميشويد كه باعث مي شود اين نوع حافظه گران شود . بنابراين رم ايستا سرعت بيشتري دارد اما گرانتر است اما رم پويا سرعت كمتري دارد در عوض ارزان تر است . لذا رم ايستا براي كش CPU بهتر است و رم پويا براي حافظه هاي بزرگتر پركاربرد تر است . چيپ هاي حافظه امروزه بصورت كارتهايي كه ماژول ميناميم هستند حتما شده كه روي اين حافظه ها اعدادي مثل 8*32 يا 4*16 را ديده باشيد اين اعداد تعداد چيپهاي موجود در ان چيپ را نمايش مي دهند و اينكه هر اما اينكه چه نوع رمي بر روي چه نوع پايه اي قرار بگيرد نيز نكته ايست كه نبايد از ان به اين سادگي رد شد . در مقالات قبلي درمورد نحوه اتصال رم با مادربرد توضيحاتي داده ام . اما نكاتي را باز هم يادآور مي شوم :

SIMM single in-line memory module اين برد از حافظه از 30 پين براي اتصال با ابعاد 9*2 سانتيمتر دارد در اكثر كامپيوتر ها SIMM ها را بايد بصورت جفت نصب كنيد علاوه بران ميزان حافظه نيز در اين جفت بايد يكي باشد اين بان دليل است كه پهناي باند ارتباطي باس مادربرد شما بيش از يك SIMM مي باشد . يعني براي انكه شما از 16 مگابايت رم بهره مند شويد بايد دو رم 8 مگابايتي نصب كنيد .

كه هر SIMM بفرض مي تواند 8 بيت ديتا منتقل كند . در حاليكه باس سيستم مي تواند 16 مگابايت منتقل كند . SIMM هاي اخير در ابعاد 11*2.5 سانتيمتر هستند كه از 72 پين براي اتصال استفاده ميكنند كه اين پينها براي افزايش پهناي باند است كه تا بيش از 256 مگابايت رم هم مي توان برانها نصب كرد .

اما همانطور كه ميدانيد SIMM ها قديمي شده و تكنولوژي جديد بنام Dual in-line Memory Module یا  DIMM وجود دارد . كه داراي 164 يا 184 پين هستند با ابعاد تقريبا 14*2.5 سانتيمتر DIMM ها مي توانند از 8 مگابايت تا 1 گيگابايت گنجايش براي رم داشته باشند و ديگر نيازي به اينكه بصورت جفت قرار بگيرند ندارند.


ماژول های حافظه
تراشه های حافظه در کامييوترهای شخصی در آغاز از يک پيکربندی مبتنی بر Pin با نام (DIP(Dual line Package استفاده می کردند. اين پيکربندی مبتنی بر پين،  می توانست لحيم کاری  درون حفره هائی برروی برداصلی کامپيوتر و يا اتصال به يک سوکت بوده  که خود  به  برد اصلی لحيم  شده است .همزمان با افزايش حافظه ، تعداد تراشه های  مورد نياز، فضای زيادی از برد اصلی را اشغال می کردند.از روش فوق تا زمانيکه ميزان حافظه  حداکثر دو مگابايت بود ،  استقاده می گرديد.

راه حل مشکل فوق، استقرار تراشه های حافظه بهمراه تمام عناصر و اجزای حمايتی در يک برد مدار چاپی مجزا (Printed circut Board) بود. برد فوق در ادامه با استفاده از يک نوع خاص از کانکنور ( بانک حافظه ) به برد اصلی متصل می گرديد. اين نوع تراشه ها اغلب از يک پيکربندی pin با نام Small Outline J-lead )  soj ) استفاده می کردند . برخی از توليدکنندگان ديگر که تعداد آنها اندک است از پيکربندی ديگری با نام Thin Small Outline Package )tsop) استفاده می نمايند. تفاوت اساسی بين اين نوع پين های جديد و پيکربندی DIP اوليه در اين است که تراشه های SOJ و TSOR بصورت surface-mounted در PCB هستند. به عبارت ديگر پين ها  مستقيما" به سطح برد لحيم خواهند شد . ( نه داخل حفره ها و يا سوکت ) .

تراشه ها ی حافظه  از طريق کارت هائی که " ماژول " ناميده می شوند قابل دستيابی و استفاده  می باشند.. شايد تاکنون با مشخصات يک سيستم که ميزان حافظه خود را بصورت 32 * 8 , يا 16 * 4  اعلام می نمايد  ، برخورده کرده باشيد.اعداد فوق تعداد تراشه ها  ضربدر ظرفيت هر يک از تراشه ها را  که بر حسب مگابيت  اندازه گيری می گردند، نشان می دهد. بمنظور محاسبه  ظرفيت ، می توان با تقسيم نمودن آن بر هشت ميزان مگابايت را بر روی هر ماژول مشخص کرد.مثلا" يک ماژول 32 *  4 ، بدين معنی است که ماژول دارای چهار تراشه 32 مگابيتی است .با ضرب 4 در 32 عدد 128 ( مگابيت) بدست می آيد . اگر عدد فوق را بر هشت تقسيم نمائيم به ظرفيت 16 مگابايت خواهيم رسيد.

نوع برد و کانکتور استفاده شده در حافظه های  RAM ، طی پنج سال اخير تفاوت کرده است . نمونه های اوليه اغلب  بصورت  اختصاصی توليد می گرديدند . توليد کنندگان متفاوت کامپيوتر بردهای حافظه را بگونه ای طراحی می کردند  که صرفا" امکان استفاده از آنان در سيستم های خاصی وجود داشت . در ادامه    (SIMM (Single in-line memory  مطرح گرديد. اين نوع از بردهای حافظه از 30 پين کانکتور استفاده کرده و طول آن حدود 3/5 اينچ و عرض آن يک اينچ بود ( يازده سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) .در اغلب کامپيوترها می بايست بردهای SIMM بصورت زوج هائی که دارای ظرفيت و سرعت يکسان  باشند، استفاده گردد. علت اين  است که پهنای گذرگاه داده بيشتر از يک SIMM است . مثلا" از دو SIMM هشت مگابايتی برای داشتن 16 مگابايت حافظه بر روی سيستم استفاده می گردد. هر SIMM قادر به ارسال هشت بيت داده در هر لحظه خواهد بود با توجه به اين موضوع که گذرگاه داده شانزده بيتی است از نصف پهنای باند استفاده شده و اين امر منطقی بنظر نمی آيد.در ادامه بردهای SIMM بزرگتر شده و دارای ابعاد 25 / 4 * 1 شدند( 11 سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) و از 72 پين برای افزايش پهنای باند و امکان افزايش حافظه تا ميزان 256 مگابايت بدست آمد.

بموازات افزايش سرعت و ظرفيت پهنای باند پردازنده ها، توليدکنندگان از استاندارد جديد ديگری با نام  dual in-line memory module)DIMM) استفاده کردند.اين نوع بردهای حافظه  دارای 168 پين و ابعاد 1 * 5/4 اينچ ( تقريبا" 14 سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) بودند.ظرفيت بردهای فوق در هر ماژول از هشت تا 128 مگابايت را شامل و می توان آنها را بصورت تک ( زوج الزامی نيست ) استفاده کرد. اغلب ماژول های حافظه با 3/3 ولت کار میکنند. در سيستم های مکينتاش از 5 ولت استفاده می نمايند. يک استاندارد جديد ديگر با نام Rambus in-line memory module  ،  RIMM  از نظر اندازه و پين با DIMM قابل مقايسه است ولی بردهای فوق ، از يک نوع خاص گذرگاه  داده حافظه برای افزايش سرعت استفاده می نمايند.

اغلب بردهای حافظه در کامپيوترهای دستی (notebook)  از ماژول های حافظه کاملا" اختصاصی  استفاده می نمايند ولی برخی از توليدکنندگان حافظه از استاندارد small outline dual in-line memory module) SODIMM استفاده می نمايند. بردهای حافظه SODIMM دارای ابعاد 1* 2 اينچ ( 5 سانتيمنتر در 5 /2 سانتيمنتر ) بوده و از 144 پين استفاده می نمايند. ظرفيت اين نوع بردها ی حافظه در هر ماژول از 16 مگابايت تا 256 مگابايت می تواند باشد.


بررسی خطاء
اکثر حافظه هائی که امروزه در کامپيوتر استفاده می گردند دارای ضريب اعتماد  بالائی می باشند.در اکثر سيستم ها  ،" کنترل کننده حافظه " درزمان روشن کردن سيستم عمليات بررسی صحت عملکرد حافظه را انجام می دهد. تراشه های حافظه با استفاده از روشی با نام Parity ، عمليات بررسی خطاء را انحام می دهند. تراشه های Parity دارای يک بيت اضافه برای هشت بيت داده می باشند.روشی که Parity  بر اساس آن کار می کند بسيار ساده است . در ابتداParity زوج  بررسی می گردد. زمانيکه هشت بيت ( يک بايت) داده ئی را دريافت می دارند، تراشه تعداد يک های موجود در آن را محاسبه  می نمايد.در صورتيکه تعداد يک های موجود فرد باشد مقدار بيت Parity يک خواهد شد. در صورتيکه تعداد يک های موجود زوج باشد مقدار بيت parity صفر خواهد شد. زمانيکه داده از بيت های مورد نظر خوانده می شود ، مجددا" تعداد يک های موجود محاسبه و با بيت parity مقايسه میگردد.درصورتيکه مجموع فرد و بيت Parity مقدار يک باشد داده مورد نظر درست بوده و برای پردازنده ارسال می گردد. اما در صورتيکه مجموع فرد بوده و بيت parity صفر باشد تراشه متوجه بروز يک خطاء در بيت ها شده و داده مورد نظر کنار گذاشته می شود. parity فرد نيز به همين روش کار می کند در روش فوق زمانی بيت parity يک خواهد شد که تعداد يک های موجود در بايت زوج  باشد.

مسئله مهم در رابطه با Parity عدم تصحيح خطاء  پس  از تشخيص است . در صورتيکه يک بايت از داده ها با بيت Parity خود مطابقت ننمايد داده دور انداخته  شده  سيستم مجددا" سعی  خود را انجام خواهد داد. کامپيوترها نيازمند يک سطح بالاتربرای برخورد با خطاء می باشند.برخی از سيستم ها از روشی با نام  به error correction code)ECC) استفاده می نمايند. در روش فوق از  بيت های اضافه برای کنترل داده در هر يک از بايت ها استفاده می گردد. اختلاف روش فوق با روش Parity در اين است که از چندين بيت برای بررسی خطاء استفاده می گردد. ( تعداد بيت های استفاده شده بستگی به پهنای گذرگاه دارد ) حافظه های مبتنی بر روش فوق با استفاده از الگوريتم مورد نظر نه تنها قادر به تشخيص خطا بوده بلکه امکان تصحيح خطاهای بوجود آمده  نيز فراهم می گردد. ECCهمچنين قادر به تشخيص  خطاها در مواردي است که  يک يا چندين بيت در يک بايت  با مشکل مواجه گردند.


انواع حافظه RAM
Static random access memory)SRAM) . اين نوع حافظه ها از چندين ترانزيستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمايند. برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد. اين نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.

Dynamic random access memory)DRAM) . در اين نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از يک زوج ترانزيستورو خازن استفاده می گردد .


Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM). شکل اوليه ای از حافظه های DRAM می باشند. در تراشه ای فوق تا زمان تکميل فرآيند استقرار يک بيت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بايست منتظر  و در ادامه بيت خوانده خواهد شد. (قبل از اينکه عمليات مربوط به بيت بعدی آغاز گردد). حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است.

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) . اين نوع حافظه ها  در انتظار تکميل و اتمام پردازش های لازم برای اولين بيت  نشده و عمليات مورد نظر خود را در رابطه با بيت بعد بلافاصله  آغاز خواهند کرد.  پس از اينکه آدرس اولين بيت مشخص گرديد EDO DRAM  عمليات مربوط به جستجو برای بيت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عمليات فوق پنج برابر سريعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به  L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Synchronous dynamic random access memory)SDRM) از ويژگی "حالت پيوسته " بمنظور افزايش و بهبود کارائی استفاده می نمايد .بدين منظور زمانيکه  سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بين ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامين داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپيوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال  داده به L2 cache معادل 528 مگابايت در ثانيه است .

Rambus dynamic random access memory )RDRAM) يک رويکرد کاملا" جديد نسبت به  معماری قبلی DRAM است. اين نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پيکربندی مشابه يک DIMM استاندارد است. وجه تمايز اين نوع حافظه ها استفاده  از يک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پيدا نمايند.


بردهایی که از RDRAM استفاده می نمایند دارای Chip set اینتل 850 یا 850E می باشند. این نوع از حافظه ها ( RDRAM ) می بایست بمنظور افزایش کارآئی ، بصورت زوج بر روی مادربرد استفاده شده و اسلات های خالی توسط CRIMM تکمیل (پر) گردند.حافظه ها ی RDRAM، قادر به تامین پهنای باند بالای مورد نیاز برنامه هائی با حجم عملیات سنگین در ارتباط با حافظه، می باشند.( برنامه های ویرایش فیلم های ویدیوئی و یا بازیهای سه بعدی گرافیکی) قیمت حافظه های RDRAM نسبت به حافظه های DDR دو برابر است. حافظه های RDRAM در حال حاضر با دو سرعت متفاوت ارائه می گردند : PC800 و PC1066  در صورت انتخاب پردازنده ای از نوع P4 که بر روی BUS با سرعت 533 مگاهرتز اجراء می گردد، سرعت بیشتر پردازنده معیار اصلی انتخاب قرار گیرد. در زمان انتخاب حافظه ، می بایست تعداد سوکت های DIMM و RIMM موجود بر روی مادربرد بهمراه حداکثر حافظه قابل نصب بر روی آن دقیقا بررسی گردد.

يك حافظه SDRAM با فركانس 100 مگاهرتز مي تواند يك Signal را در يك واحد زمان انتقال دهد و نرخ ارسال اطلاعات آن 100 مگاهرتز خواهد.يك حافظه DDR با فركانس 100 مگاهرتز مي تواند دو Signal از اطلاعات را در واحد زمان انتقال دهد و نرخ ارسال آن 100MHz x2 يا همان 200 مگاهرتز مي باشد و يك حافظه DDR با فركانس 133 مگاهرتز كه نرخ ارسال آن معادل133MHz x2 يا همان 266 مگاهرتز خواهد بود.به طور علمي خطوط انتقال حافظه هاي DDR از نوع PC1600 با فركانس 100 مگاهرتز و PC2100 با فركانس 133 مگاهرتز و DDR از نوع PC2700 با فركانس 166 مگاهرتز كار خواهند كرد.

به طور كلي ماژول هاي حافظه DDR با نرخ ارسال 200MHz ،266MHz ،333MHz ايفاي نقش مي نمايند.حافظه هاي DDR باعث ايجاد نسل جديد كامپيوترهاي پر قدرت در سطوح مختلف از قبيل Desktop ،Workstation ،Server ،Notebook و Sub_Compact Computer گرديده اند.همچنين اين تكنولوژي در صنعت Data Communication و محصولات شبكه از قبيل Router و Switch نيز نقش بسزايي ايفا مي كند و باعث تغيير و تحول در ساختار دروني اين رده دستگاهها گرديده است.

در اين راستا شركت ها و كمپانيهاي صاحب نام در تكنولوژي كامپيوتر و كمپاني هاي سازنده Chipset از قبيل Intel ،VIA ،AMD ،Acer Labs (ALI )،SIS ، nVIDIA و ATI طي يك توافق پشتيباني از حافظه هاي DDR در سطوح مختلف محصولات جديد خود را اعلام نموده اند.

Credit card memory يک نمونه کاملا" اختصاصی از توليدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دريک نوع خاص اسلات ، در  کامپيوترهای noteBook استفاده می گردد.

PCMCIA memory card .نوع ديگر از حافظه  شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده میشود.

FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفيت کم  برای استفاده در دستگاههائی نظير تلويزيون، VCR بوده و از آن به منظور  نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه  استفاده می گردد. زمانيکه اين نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان  به ميزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپيوتر نيز از اين نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظيمات هارد ديسک و ... استفاده می گردد.

VideoRam)VRAM) يک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظير : آداپتورهای ويدئو و يا شتا ب دهندگان سه بعدی استفاده می شود. به اين نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نيز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدين دليل است که  اين نوع از حافظه ها  دارای امکان دستيابی به اطلاعات،  بصورت تصادفی و سريال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافيک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. ميزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظير: "وضوح تصوير" و "وضعيت  رنگ ها" بستگی دارد.

به چه ميزان حافظه نياز است ؟
حافظه RAM يکی از مهمترين فاکتورهای موجود در زمينه ارتقاء  کارآئی يک کامپيوتر است . افزايش حافظه بر روی يک کامپيوتر با توجه  به نوع استفاده می تواند در مقاطع زمانی متفاوتی انجام گيرد. در صورتيکه از سيستم های عامل ويندوز 95 و يا 98 استفاده  می گردد حداقل به 32 مگابايت حافظه نياز خواهد بود. ( 64 مگابايت توصيه می گردد) .اگر از سيستم عامل ويندوز 2000 استفاده می گردد حداقل به 64 مگابايت حافظه نياز خواهد بود.( 128 مگابايت توصيه می گردد) .سيستم عامل لينوکس صرفا" به 4 مگابايت حافظه نياز دارد. در صورتيکه از سيستم عامل اپل استفاده می گردد به 16 مگابايت حافظه نياز خواهد بود.( 64 مگابايت توصيه می گردد). ميزان حافظه اشاره شده برای هر يک از سيستم های فوق  بر اساس کاربردهای  معمولی ارائه شده است . دستيابی به اينترنت ، استفاده از برنامه های کاربردی خاص و سرگرم کننده ، نرم افزارهای خاص طراحی، انيميشن سه بعدی و... مستلزم استفاده از حافظه بمراتب بيشتری خواهد بود .


مقايسه ظاهري ماژول هاي DDR يا SDRAM
الف) بانك هاي DIMM از نوع DDR از نظر اندازه كاملا يكسان با SDRAM مي باشد و از نظر ساختار متفاوت مي باشد.
ب) بانك هاي DDR DIMM از نوع 184 پين و بانكهاي SDRAM DIMM از نوع 168 پين مي باشد.
پ) ماژول هاي DDR بدليل اختلاف در ساختار DIMM قابل بر روي SDRAM DIMM نمي باشد.
حافظه هاي DDR در سال 2003 به عنوان تنها حافظه استاندارد شده نوسط كمپانيهاي توليد كننده مادربورد و ساير ادوات كامپيوتر كه به نوعي از حافظه استفاده مي كنند مورد استفاده قرار گرفته است.


پهناي باند در حافظه هاي DDR
روش زير طريقه محاسبه پهناي باند حافظه هاي DDR را نشان ميدهد.

Peak Band Width=(Memory Bus Width) x (Data Rate)
Data Rate = (Memory Bus Speed) x (Operations/Clock cycle)

هر ماژول DIMM به صورت 64 بيت يا 8 بايت مي باشد.پس پهناي ياند PC2100 DIMM به صورت زير محاسبه مي شود:
8byte) x (266 MHz) = 2,128 MB/sec)
كه به طور خلاصه 2.1 GB/sec مي باشد.

پهناي باند PC1600 DIMM به صورت زير مي باشد:
8byte) x (200MHz) = 1.600 MB/sec = 1.6 GB/sec)

پهناي باند PC2700 به صورت زير مي باشد:
8byte) x (333MHz) = 2.664 MB/sec = 2.7 GB/sec )


گام بعدي DDR براي قابليت بيشتر DDR2 SDRAM
اينك پيشرفت ديگري در DDR  يا DOUBLE DATA RATE MEMORY حاصل شده است.MICRON فركانس DDR266 SDRAM را در تكنولوژي 2 برابر كرده است DDR2 533 SDRAM جديد MICRON همچنين داراي پهناي باند وسيعتر مي باشد بدون اين كه توان مصرفي سيستم زياد شده باشد،در حقيقت SSTL_18 I/O و 1.8 VOLT VDD آن از نياز توان مصرفي كاسته است.

DDR2 SDRAM  مايكرون با 533 مگابايت در ثانيه سرعت انتقال داده ها به طراحان قابليت استفاده از تمام ابزاري كه براي توليد نسل جديد DESKTOP ها ،LAPTOP ها و SERVER ها داده است در اين محصولات قابليت بالا و توان مصرفي پايين مد نظر مي باشد.

استفاده از اين تكنولوژي جديد با سرعت بالا در حقيقت استفاده از يك حافظه سيستم 64 بيتي مي باشد كه مي تواند 4300 مگابايت در ثانيه داده ها را پردازش نمايد كه اين 1/5 برابر سريعتر از DDR 533 استاندارد مي باشد.

Features
• VDD = 1.8V, VDDQ = 1.8V
• I/O = SSTL_18
• 200 MHz and 266 MHz clock frequencies
• 400 Mb/s/pin and 533 Mb/s/pin data rates
• 3,200 MB/s and 4,300 MB/s for 64-bit systems
• 4n data prefetch
• 4 banks for 256Mb and 512Mb devices
• 8 banks for 1Gb and 2Gb devices
• Burst length of 4 or 8
• WRITE latency = READ latency - 1 clock
• Differential data strobe option
• Duplicate RDQS data strobe option
• CAS latency: 3, 4, and 5 clocks
• Posted CAS# additive latency: 0, 1, 2, 3, and 4 clocks
• On-die termination (ODT)
• Off-chip driver (OCD) output impedance calibration option
• FBGA packaging

DDR3 (Double Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random Access Memory)
حافظه ی جدیدی از سری حافظه های SDRAM می باشد و جایگزین حافظه های DDR2 می شود که به تازگی مصرف زیادی پیدا کرده است .
سازندگان این حافظه قول دادند که DDR3 40  کمتر از حافظه های DDR2 که الان در بازار می باشد مصرف برق داشته باشد و قرار است این حافظه با تکنولوژی 90 نانومتری ساخته شود که باعث می شود مصرف پایین تز داشته باشد ( DDR 2.5 ولت و در DDR2 1.8 ولت و در DDR3 به 1.5 ولت رسیده است . ) و با استفاده از دو ردیف ترانزیستور مشکل حال حاضر را حل کرده است.

پهنای prefetch buffer هم در این حافظه ها به 8 بین رسیده است که در DDR2 4 بیت و این پهنای در DDR 2 بین می باشد . prefetch buffer نهان گاهی است در حافظه های امروزی برای ذخیره کردن و نگه داشتن اطلاعاتی که به آن ها نیاز نیست نگه داری شود . که این باعث سرعت بیشتر جواب گویی رم و بهتر کار کردن آن در پردازش این اطلاعات است.

کار موثری که این حافظه در انتقال اطلاعات انجام می دهد سرعتی برابر 400-800 مگاهرتز می باشد که در حافظه های DDR2 این سرعت ساعت برابر 200- 533 مگاهرتز و در حافظه های DDR برابر 100-300 مگاهرتز این سرعت ساعت بود . همچنین پهنای باندی که پردازنده های DDR3 برابر با 800-1600 مگارهرتز شده است عمل بسیاری مهمی در کارهای گرافیکی می باشد به دلیل اینکه این پهنای باند برای پردازش بین فریم ها ضروری است.

اولین نمونه DDR3 در اولایل 2005 آمد ولی در اواسط سال 2006 بود . در این هنگام اینتل بلافاصله اعلام کرد که اینتل در اواخر سال 2007 پردازنده ها و سیستم های پشتیبان کننده ی این حافظه را عرضه خواهد کرد . در این راستا AMD هم در برنامه ی خود در DDR3 وسیستم های مورد پشتیبانی آن را در 2008 عرضه می کند.

GDDR3 هم حافظه ی دیگری می باشد که از نظر اسمی بسیار شبیه DDR3 می باشد ولی این فقط در اسم است !!! این حافظه را سال ها می باشد مورد استفاده دو شرکت بزرگ Nvidia و ATI می باشد. و سیستم اصلی کنسول XboX 360 هم از این همین حافظه استفاده می کند. این حافظه ی اشتباها به DDR3 ربط داده شده است در فرق این دو هم مقاله ای دوست عزیزم تهیه کرده است.


تكنولوژي Dual Channel
افزايش سرعت وبهرهگيري از حداكثر نوان پردازنده ها،يكي از مهمترين اهداف طراحان سيستم هاي كامپيوتري است و تكنولوژي هاي DDR و Dual Channel يكي از راه هاي افزايش سرعت می باشد.

FSBمخفف Front Side Bus است.منظور از FSB همون گذرگاهي است كه CPU از طريق آن با پل شمالي مادربورد ارتباط برقرار مي كند.و همچنين نمايانگرسرعت انتقال اطلاعات بين پردازنده و چيپ اصلي مادربورد يعني MCH ياMemory Controler Hub  است. تا پيش از سال 1995 وآمدن پنتيوم پرو ها،Host Bus اين وظيفه را بر عهده داشت و بعد از اون FSB پا به عرصه گذاشت.فركانس FSB از نظر كارايي سيستم بسيار داراي اهميت است،چون تنها راهي  ايست كه پردازنده از طريق آن داده رو از حافظه و دستگاهاي ديگر كسب مي كند و در واقع مي توان گفت كه FSB پايه اصلي سرعت مادربورده چون تعيين كننده سرعت ارتباط پردازنده با گذر گاهاي PCI و AGP نيز می باشد.

در حالت FSB800 مگاهرتز سرعت انتقال اطلاعات در حدود 6/4 گيگابايت در ثانيه است و حداكثر سرعت انتقال در رم هاي DDR400 در حدود 3/2 مگابايت در ثانيه است با توجه به اين مي توان گفت  كه نيمي از پهناي باند پردازنده و MCH تقريبا بلا استفاده مي ماند.

با استفاده از اين تكنولوژي به جاي استفاده از يك مسير انتقال اطلاعات،بين رم و كنترلر حافظه،از 2 مسير استفاده مي شود.كه با توجه به پهناي باند هر يك از كانال ها(3/2 Gb/s )مجموع نرخ انتقال اطلاعات در هر 2 تا كانال با نرخ انتقال اطلاعات بين CPU و MCH برابر مي شود.


چند نكته هم در اين باب:
1- رم هايي كه در اين تكنولوژي استفاده مي شوند تفاوتي با رم هاي معموليDDR ندارند.
2- تعداد رم هاي نصب شده بروي مادربورد حتما بايد زوج باشند.
3- رم ها حتما ميباست با در اسلات هاي 1 و 3 و يا در اسلات هاي 2 و 4 به صورت جفت نصب شوند .اصولا براي راحتي كار اين بانك هاي رم بروي مادربورد با 2 رنگ مجزا مشخص ميشوند .
4- رم هايي كه به صورت جفت نصب ميشوند هر 2  بايد از نظر فركانس و ظرفيت يكسان باشند،مثلا اگر يكي از رم ها 256 و DDR333 است ديگري هم بايد مشابه هم باشند.
5- نيازي نيست كه رم ها در اسلات هاي 1و3 با رم هاي اسلات 2و4 مشابه باشند.


مبانی اولیه حافظه, نیاز به سرعت دلیلی بر وجود حافظه های متنوع, ریجستر و Cache, شاخص های تقسیم بندی حافظه, حافظه RAM, مبانی حافظه های RAM, روش کار RAM, ماژول های حافظه, مقایسه ظاهری ماژول های DDR یا SDRAM, پهنای باند در حافظه های DDR, تکنولوژی Dual Channel, مبانی حافظه های  ROM, حافظه EPROM, حافظه های EEPROM و Flash Memory, حافظه Cache, حافظه های فلش, کارت های حافظه فلش, خدمات ارائه شده توسط BIOS, بررسی ساختار RAM, اندازه گیری میزان حافظه مورد نیاز برای کامپیوتر, مقایسه DDR2 و DDR3, پیشگامان متا, meta4u.com