RAM, cấu tạo, phân loại và hoạt động

RAM là gì? RAM – Random Access Memory: Bộ nhớ lưu trữ tạm thời của máy tính, điện thoại, máy tính bảng, các thiết bị điện tử thông minh, tức là bộ nhớ được sử dụng để lưu dữ liệu khi CPU xử lý và dữ liệu sẽ mất khi RAM mất điện. Bên cạnh CPU và bộ xử lý đồ họa (CPU) thì RAM là thiết bị quan trọng hàng đầu đối với máy tính,…. 

Với trường hợp máy tính, điện thoại không có RAM rất khó hoàn thành tốt những tác vụ cơ bản nhất. Khi các chương trình ứng dụng được mở thì RAM sẽ là nơi tạm thời lưu trữ các thông tin của chương trình đó. Tại đây CPU và các thiết bị khác sẽ lấy thông tin lưu trữ và xử lý theo yêu cầu.  RAM có thể cùng lúc chứa nhiều dữ liệu của các chương trình chạy song song. Nên khả năng của RAM quan trọng trong việc lưu trữ các dữ liệu giúp các thiết bị khác hoạt động trơn tru.

Cấu tạo RAM

Thanh RAM được cấu tạo từ nhiều các chi tiết nhỏ khác nhau, gồm có: điện trở, là phần bao quanh các chip nhớ (resistor); tụ điện (capacitor). Dãy điện trở và tụ điện thường được thiết kế nằm cạnh tham RAM để cung cấp điện áp một cách ổn định và chính xác cho các chip nhớ.

Chi tiết bản mạch in của RAM (PCB) gồm nhiều lớp đồng khác nhau, thường gồm từ 6 – 8 lớp đồng. Các lớp đồng được liên kết chặt chẽ với nhau bằng quy trình sản xuất mạch in phức tạp.

Nếu nhìn từ trên xuống các bạn có thể thấy được các lớp nối tiếp nhau: trên cùng là lớp tín hiệu thứ nhất, lớp nối mát, tiếp đến lớp tín hiệu thứ hai, lớp nối mát, tương tự đến các lớp nối mát và các lớp tín hiệu thứ ba, tư, lớp cuối cùng. Công dụng của lớp nối mát chính là tạo ra các điểm có điện áp bằng 0 để hạn chế các trường hợp nhiễu trong mạch điện.

Các chân cắm của thanh RAM thường được mạ vàng để làm giảm tối đa trường hợp bị oxy hóa. Nhờ đó giúp thanh RAM truyền dẫn tín hiệu tốt hơn. 

Phân loại

1. RAM động đồng bộ (viết tắt SDRAM)

  • Thời gian xuất hiện trên thị trường: từ năm 1993 đến nay.
  • SDRAM được sử dụng trên bộ nhớ máy tính và máy chơi game video.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) là loại Ram được phát triển từ RAM động (DRAM), để hoạt động đồng bộ với đồng hồ CPU. Nó chờ tín hiệu đồng hồ trước khi phản hồi đầu vào dữ liệu (như giao diện người dùng chẳng hạn). Tương tự, với chức năng không đồng bộ, nó sẽ đáp ứng ngay lập tức với dữ liệu đầu vào.

Đặc điểm của SDRAM chính là hoạt động đồng bộ với CPU để xử lý song song các lệnh chồng chéo, nghĩa là khả năng nhận (đọc) một lệnh mới trước khi lệnh trước đó được giải quyết hoàn toàn ( chức năng ghi thông tin). Việc xử lý một lệnh đọc và một lệnh ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp, làm cho tốc độ truyền và hiệu năng CPU tổng thể được cao hơn.

SDRAM mang lại tốc độ xung nhịp của vị xử lý cao hơn nên được dùng rộng rãi hơn so với DRAM cơ bản.

2. RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu đơn (SDR SDRAM)

  • Thời gian xuất hiện trên thị trường: từ năm 1993 đến nay.
  • SDR SDRAM được sử dụng phổ biến trên bộ nhớ máy tính và máy chơi game video.

SDR SDRAM, viết tắt của Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM, là một thuật ngữ mở rộng cho loại ram SDRAM, đôi lúc cũng được chung với tên SDRAM.

Cụm từ “tốc độ dữ liệu đơn” nói lên chức năng của loại ram này, chính là cách mà Bộ nhớ xử lý “một” lệnh đọc và “một” lệnh ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp. Điểm này giúp bạn phân biệt giữa SDR SDRAM và DDR SDRAM.DDR SDRAM là loại ram thế hệ thứ hai được phát triển từ SDR SDRAM.

3. RAM động đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)

  • Thời gian xuất hiện trên thị trường: từ năm 2000 đến nay
  • DDR SDRAM sử dụng phổ biến trên bộ nhớ máy tính

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM), cơ bản hoạt động giống như SDR SDRAM nhưng có tốc độ nhanh gấp đôi.

Nghĩa là DDR SDRAM có khả năng xử lý “hai” hướng dẫn đọc và “hai” lần ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp. Dù chức năng giống nhau nhưng loại ram DDR SDRAM vẫn có điểm khác biệt về cấu tạo vật lý (184 chân và một rãnh trên đầu nối), trong khi SDR SDRAM có 168 chân và hai rãnh trên đầu nối.

4. RAM đồ họa đồng bộ tốc độ dữ liệu kép (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)

  • Thời gian xuất hiện trên thị trường: từ năm 2003 đến nay
  • GDDR SDRAM được sử dụng phổ biến trên thẻ đồ họa video và một số máy tính bảng

GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM), đây vốn là một loại ram được phát triển từ DDR SDRAM với kiểu thiết kế đặc biệt – phục vụ cho mục đích đồ họa video, và thường kết hợp bộ xử lý đồ họa (GPU) chuyên dụng trên thẻ video.

Dự kiến GDDR SDRAM sẽ xử lý được lượng dữ liệu khổng lồ (gọi là băng thông), mà không nhất thiết phải cần tốc độ nhanh nhất (gọi là độ trễ).

Loại ram này cũng có những dòng phát triển thêm là GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM  GDDR5 SDRAM. Mỗi loại ram ngày càng được cải thiện về hiệu suất và giảm mức tiêu thụ điện năng để đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dùng.

6. RAM ECC

ECC là viết tắt từ Error Correcting Code, RAM ECC là loại RAM có khả năng điều khiển được dòng dữ liệu truy xuất trong nó giúp tự động sửa lỗi. Khi xảy ra xung đột, RAM ECC chỉ cần yêu cầu gửi lại đúng gói tin bị hỏng. RAM ECC có độ ổn định rất cao, giúp bạn giảm rủi ro và chi phí vận hành toàn bộ hệ thống.

Bạn có thể nhận biết liệu một mô-đun RAM nào đó có ECC hay không, bằng cách đếm số lượng chip bộ nhớ trên mô-đun. Một mô-đun RAM thông thường, nó sẽ có tám chip nhớ nhưng trong mô-đun RAM ECC, nó sẽ có 9 chip nhớ.

Các loại máy tính khi sản xuất đều được chọn lựa từng thiết bị, phụ kiện, linh kiện đồng bộ và có tính tương thích với nhau. Vậy nên không phải loại RAM nào cũng có thể tương thích với bo mạch chủ máy tính của bạn. Bo mạch chủ có tương thích với RAM hay không tùy thuộc vào chipset của bo mạch chủ đó.

Đó là lý do khi chọn mua RAM các bạn cần tìm hiểu về bo mạch chủ, sự tương thích giữa hai thiết bị. Chọn đúng loại RAM giúp máy hoạt động trơn tru và hiệu quả hơn. 

Nếu muốn được tư vấn kỹ về cách chọn linh kiện, thiết bị máy tính, laptop phù hợp các bạn hãy liên hệ đến công ty Vi tính Thịnh Tâm nhé. Đây là một trong những địa chỉ uy tín tại TPHCM chuyên cung cấp các loại linh kiện, thiết bị chính hãng, hàng xách tay.

Nguyên lý hoạt động

Khi CPU chuyển các dữ liệu từ ổ cứng vào RAM để lưu trữ tại đó tạm thời, vùng nhớ tại RAM đã bị chiếm dụng trước đó sẽ được trả lại khi người dùng tắt các ứng dụng, tắt máy tính. Bộ nhớ của RAM đủ lớn để lưu trữ cùng lúc nhiều dữ liệu khác nhau, tuy nhiên vẫn có giới hạn.

Chia sẻ cho bạn bè cùng đọc