วันอาทิตย์ที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2552

แรม (RAM)



ความหมายแรม

RAM ย่อมาจาก (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำหลักประเภทไม่ถาวร คือ สามารถบันทึกคำสั่งและข้อมูลไปเก็บไว้ในแรมได้ แต่เมื่อใดที่ไฟฟ้าดับหรือกระพริบ คำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้จะหายไปในทันที หน่วยความจำชนิดนี้ใช้สำหรับ ทำงานทั่วไป ดังนั้นจะต้องมีขนาดใหญ่มากพอ ถ้าเป็นเครื่องมินิคอมพิวเตอร์หน่วยความจำแรมอาจจะต้องมีขนาดใหญ่มากถึงขนาด 32 เมกะไบต์ แต่ถ้าเป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอาจจะต้องมีขนาด 4เมกะไบต์เป็นอย่างต่ำ หน่วยความจำแรม ทำหน้าที่ในการเก็บชุดคำสั่งและข้อมูลที่ระบบคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ด้วย ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input ) หรือ การนำออกข้อมูล ( Output )

หน่วยความจำหลัก

หรือหน่วยความจำภายใน(Internai Storage Device) เป็นหน่วยความจำที่สามารถ เข้าถึง ได้โดยตรงมีการเร็วในการเข้าถึง ข้อมูลสูง แบ่งออกเป็น 2ประเภท คือ) หน่วยความจำถาวร เป็นหน่วยความ จำแบบลบเลือนไม่ได้(Non volatile)ข้อมูลไม่สูญหาย ถึงไม่มีกระแสไฟฟ้า หน่วยความจำส่วนนี้ติดตั้งมา พร้อม กับระบบคอมพิวเตอร์ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ และสามารถอ่านข้อมูลได้อย่างเดียว เช่น ROM (Read Only Memory) บัตรเจาะรู หน่วยความจำชั่วคราว เป็นหน่วยความจำที่ลบเลือนได้(Volatile) ข้อมูลจะสูญหาย ถ้าไม่มี กระแสไฟฟ้า เช่น RAM (Random Only Memory : ซึ่งเป็นหน่วยความจำส่วนที่เราใช้งานในการปฏิบัติการ ของ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ต่างๆ)

แบ่งเป็น2 ชนิดคือ หน่วยความจำถาวร และหน่วยความจำหลัก

หน่วยความจำชั่วคราว คือ แรม (RAM:RandomAccessMemory)เป็นหน่วยความจำที่ใช้ขณะคอมพิวเตอร์ทำงาน ข้อมูลและชุดคำสั่งจะหายไปทุกครั้งที่เราปิดเครื่อง
หน่วยความจำถาวรหรือ หน่วยความจำหลัก ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ Hard Disk ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล และ รอม (ROM: Read Only Memory) ที่ใช้ในการเก็บค่าไบออส หน่วยความจำถาวรจะใช้ในการเก็บข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์และจะไม่สูญหายเมื่อเปิดเครื่อง

หน่วยความจำสำรอง

หรือ หน่วยความจำภายนอก(External Storage Device) เป็นหน่วยความจำที่ข้อมูล ไม่ สูญหายถึงไม่มีกระแสไฟฟ้า เป็นหน่วยที่ใช้สำรองข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก และสามารถนำข้อมูลเข้าสู่ หน่วย ความจำหลัก เพื่อทำการประมวลผลได้ ในการปฏิบัติการกับหน่วยความจำนี้ ต้องเสียเวลามาก เพราะเป็นการ ทำงานแบบจักรกล(Machhin) ดังนั้นการเลือกใช้หน่วยความจำสำรองต้องคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้ ก) เวลาที่ใช้ใน การเข้าถึงข้อมูล (Acess time) หมายถึง กระบวนการในการค้นหาข้อมูล การอ่านข้อมูล การเขียนข้อมูล บนหน่วย จำสำรองนั้นดังนั้นเพื่อประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูลต้งเลือกหน่วยความจำสำรองที่ใช้เวลา ในการเข้า ถึงข้อมูลน้อยทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับวิธีการเข้าถึงข้อมูลโดยระบบคอมพิวเตอร์ วิธีการการเข้าถึงข้อมูลบนหน่วย ความจำ สำรองสามารถแบ่งออกได้ 2 วิธี คือ-การเข้าถึงแบบลำดับ(Sequential Access)- การเข้าถึงข้อมูลโดนตรงหรือ แบบสุ่ม(Random Access/Direct Access) เวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูล(Transfer Data) หมายถึงกระบวน การในการถ่ายโอนข้อมูลจากหน่วยความจำสำรอง ไปเก็บที่หน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ตามสายส่งข้อมูลภายในคอมพิวเตอร์(ก) หน่วยความจำสำรองที่มีการเข้าถึงแบบลำดับ(SequentialAccess Storage Device)ในการเข้าถึงข้อมูลต้องทำการเข้าถึงตั้งแต่ตำแหน่งเริ่มต้นของหน่วยความจำสำรอง ไปเรื่อยๆจนกว่าจะพบข้อมูลที่ต้องการ และทำการเข้าถึงข้อมูลตั้งแต่ต้นแฟ้มข้อมูลไปเรื่อยๆจนกว่าจะสิ้นสุดแฟ้มข้อมูล เพราะเรา ไม่สามารถกำหนดตำแหน่งให้หย่วยความจำสำรองแบบนี้ได้(Non Addressable) ตัวอย่างของหน่วยความ จำสำรองแบบนี้ เช่น เทปแม่เหล็ก(Magnetic Tape),บัตรเจาะรู เป็นต้น(ข) หน่วยความจำสำรองที่มีการเข้าถึง โดยตรงหรือแบบสุ่ม(DirectAccessStorage Device : DASD)การเข้าถึงข้อมูลบนหน่วยความจำสำรองแบบนี้ สามารถเข้าถึงได้โดยตรงเพราะสามารถกำหนดหมายเลข ตำแหน่งให้ข้อมูลบนหน่วยความจำสำรองแบบนี้ได้ ตัวอย่างของหน่วยความจำสำรองแบบนี้ เช่น แผ่นจานแม่เหล็ก(Magnetic Disk)

หลักการทำงานของแรม

หน่วยความจำ(แรม) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูล (Input) หรือ การนำออกข้อมูล (Output)โดยเนื้อที่ของหน่วยความจำหลักแบบแรมนี้ได้ถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ
1.Input Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลนำเข้าที่ได้รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเข้า เช่น ข้อมูลที่ได้มา\จากคีย์บอร์ด เป็นต้น โดยข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไป
2.Working Storage Area เป็นส่วนที่เก็บข้อมูลที่อยู่ในระหว่างการประมวลผล
3.Output Storage Area เป็นส่วนที่เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลตามความต้องการของผู้ใช้ เพื่อรอที่จะถูกส่งไปแสดงออกยังหน่วยแสดงผลอื่นที่ผู้ใช้ต้องการเช่น จอภาพ เป็นต้น
4.Progrem Storage Area เป็นส่วนที่ใช้เก็บชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการจะส่งเข้ามา เพื่อใช้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง ชุดดังกล่าว หน่วยควบคุมจะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากส่วนนี้ทีละคำสั่งเพื่อทำการแปลความหมาย ว่าคำสั่งนั้นสั่งให้ทำอะไร จากนั้นหน่วยควบคุม จะไปควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ต้องการทำงานดังกล่าวให้ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆหน่วยความจำจะจัดอยู่ในลักษณะแถวแนวตั้ง (CAS : Column Addaess Strobe) และแถวแนวนอน(RAS : Row Address Strobe) เป็นโครงสร้างแบบเมทริกซ์ (Matrix) โดยจะมีวงจรควบคุมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรในชิปเซต(Chipset)ควบคุมอยู่โดยวงจรเหล่านี้จะส่งสัญญาณกำหนดแถวแนวตั้ง และสัญญาณแถวแนวนอนไปยังหน่วยความจำ เพื่อกำหนดตำแหน่งของข้อมูลในหน่วยความจำที่จะใช้งาน

ประเภทของแรม

เราสามารถแบ่ง แรม ออกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้
1.SRAM หรือมาจากคำเต็มว่า Static RAM ซึ่งจะเป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมูลได้ตลอดเวลาโดยที่ไม่ต้องมีการรีเฟรชข้อมูล SRAM จะมีความเร็วในการทำงานสูง แต่ในขณะเดียวกัน SRAM ก็จะกินไฟมากและมีราคาแพงกว่า DRAM มาก ดังนั้น เราจึงไม่นิยมนำมาทำเป็นหน่วยความจำหลักค่ะ แต่จะนิยมใช้ SRAM ไปทำเป็นหน่วยความจำแคช หรือ Cache Memory แทน
2.DRAM หรือมาจากคำว่า Dynamic RAM ซึ่งก็จะเป็นหน่วยความจำที่ต้องมีการรีเฟรช ข้อมูลอยู่ตลอดเวลาเลย เพื่อไม่ให้ข้อมูลในหน่วยความจำนั้นสูญหายไป สำหรับการรีเฟรช ( Refresh ) ก็คือข้อมูลที่เก็บอยู่ในหน่วยความจำชนิด DRAM นี้ จะเก็บอยู่ในรูปของประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้านี้จะสูญหายไปถ้าไม่มีการเติมประจุไฟฟ้าตามระยะเวลาที่กำหนดดังนั้นจึงต้องมีวงจรสำหรับการทำรีเฟรชหน่วยความจำชนิด DRAM ค่ะ แต่หน่วยความจำชนิดDRAMก็มีข้อดีของมันเหมือนกันนั่นก็คือมีราคาที่ถูก และสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าด้วย ดังนั้นเราจึงนิยมใช้หน่วยความจำชนิด DRAนี้มาเป็นหน่วยความจำหลักของระบบคอมพิวเตอร์

หน่วยความจำแรมที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

1.DRAM (Dynamic RAM)
เป็นหน่วยความจำที่มีการใช้งานกันมากที่สุดในปัจจุบัน จะมีวงจรคล้ายตัวเก็บประจุเพื่อจัดเก็บแต่ละบิตของข้อมูล ทำให้ต้องมีการย้ำสัญญาณไฟฟ้าเข้าไปก่อนที่จะสูญหาย เรียกว่า การรีเฟรช (Refresh) หน่วยความจำจะมีข้อดีที่ราคาต่ำ ข้อเสียคือมีความเร็วไม่สูงนักเนื่องจากต้องมีการรีเฟรชข้อมูลอยู่ตลอดเวลา ซึ่งได้มีการนำเทคนิคต่าง ๆ มาลดเวลาในการเข้าถึงข้อมูล ทำให้เกิด DRAM ชนิดย่อย ๆ เช่น FPM (Fast Page Mode) RAM,EDO (Extended Data Output) RAM,SDRAM (Synchronous DRAM) เป็นต้น หน่วยความจำ DRAM จะมีความเร็วอยู่ระหว่าง
2.SRAM (Static RAM)
เป็นหน่วยความจำที่มีความเร็วสูง พลังงานที่ SRAM ใช้จะน้อยมาก โดยสามารถใช้พลังงานถ่านนาฬิกาในการทำงานได้ถึงหนึ่งปี ข้อเสียคือราคาสูง นิยมใช้ SRAM เป็นหน่วยความจำแคช เพื่อเสริมความเร็วให้กับหน่วยความจำDRAMในระบบคอมพิวเตอร์ความเร็วสูงเนื่องจากหน่วยความจำจะมีความเร็วต่ำกว่า




ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น