سخت افزار

معرفی انواع رم های DDR

در اين مقاله سعي مي كنيم كمي بيشتر درباره حافظه هاي DDR و DDR ۲ و DDR ۳ صحبت كنيم. قبل از هر حرفي بايد بگويم همه اين حافظه هاي رم براساس (SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory طراحي شده اند. يعني آنها از يك سيگنال كلاك براي تطابق زماني استفاده مي كنند. DDR مخفف Double Data Rate است يعني حافظه هايي از اين نوع با هر سيكل دو بسته اطلاعاتي را منتقل مي كنند. اگر بخواهيم به زبان ساده تر بگوييم حافظه اي كه DDR است دو برابر حافظه اي كهDDR نيست سرعت دارد (حافظه هاي SDRAM كه امروزه ديگر در كامپيوترهاي شخصي استفاده نمي شود.) به دليل اين ويژگي است كه برچسب سرعت اين حافظه هاي رم دو برابر سرعت كلاك آنهاست. مثلاً رم DDR ۲-۸۰۰ با كلاك ۴۰۰M HZ كار مي كند

البته بايد بدانيد كه اين اعداد حداكثر سرعتي را كه رم مي تواند با آن كار كند نشان مي دهد. و در عمل اين سرعت اتفاق نمي افتد. فرض كنيد يك حافظه DDR2-1066 داريد و روي كامپيوتري با سرعت كلاك ۴۰۰MHZ نصب شده است در عمل سرعت رم مي شودDDR-800 . علت اين است كه سيگنال كلاك توسط رم توليد نمي شود بلكه بوسيله كنترلر حافظه (مداري كه در چيپ north bridgeمادربرد يا داخل CPU بسته به نوع سيستم واقع شده است.) توليد مي شود. اين شيوه نامگذاري DDRX-YYY (كه عدد OX بيانگر نسل فناوري و عدد YYY بيانگر سرعت كلاك DDR است.) فقط به صورت تئوري براي چيپ ها حافظه مورد استفاده قرار مي گيرد. اما يك ماژول رم كه چيپ هاي حافظه روي آن قرار مي گيرند از يك سيستم نامگذاري متفاوت استفاده مي كند: PCX-ZZZ كه عدد Xبيانگر نسل فناوري بكار رفته است و عدد ZZZ ماكزيمم سرعت انتقال از نظر تئوري است.عددي كه با ZZZ بيان مي شود نشان دهنده تعداد بايت منتقل شده بين كنترلر حافظه و ماژول حافظه در يك ثانيه است. ولي اگر بخواهيم اين اعداد را به هم تبديل كنيم كافيست عدد كلاك DDR را كه برحسب MHZ بيان مي شود در ۸ ضرب كنيد. به عنوان نمونه رم DDR2-800 از نظر تئوري داراي حداكثر سرعت انتقال اطلاعاتي برابر با ۶۴۰۰ مگابايت بر ثانيه (يا ۸*۸۰۰) است و ماژول هاي رم اي كه از اين نوع حافظه ها استفاده مي كنند PC2-6400 ناميده مي شوند. بعضي مواقع اين اعداد گرد مي شوند مثلاً حافظه هاي DDR3-1333 از نظر تئوري داراي سرعت انتقال اطلاعاتي برابر ۱۰۶۶۶ مگابايت بر ثانيه هستند. اما ماژول هاي رم اي كه از اين نوع حافظه استفاده مي كنندPC3-10666 يا PC3-10600 ناميده مي شوند كه به كارخانه سازنده هم بستگي دارد.بسيار مهم است كه بدانيد اين اعداد بيشترين مقاديري است كه از نظر تئوري قابل دستيابي است ولي در عمل هيچگاه به چنين اعداد دست نخواهيد يافت.علت اين است كه در تئوري فرض مي كنيم با هر پالس ساعت حافظه درحال ارسال اطلاعات به كنترلر حافظه است ولي در عمل اين گونه نيست. كنترلر حافظه و حافظه مجبورند فرمان ها را با هم رد و بدل كنند. (مثلاً براي رم فرمان مي رسد كه اطلاعات ذخيره شده را به يك محل مشخص ارسال كند.) و در طول اين مدت رم هيچ اطلاعاتي را منتقل نمي كند

انواع رم های DDR

رم های ddr2 و ddr3 چه تفاوت هایی دارند؟

 رم (RAM: Random Access Memory)، یکی از مهمترین اجزای کامپیوتر است. این قطعه برای ذخیره سازی سریع اطلاعات سیستم عامل، نرم افزارها و دسترسی بیوقفه به آنها است. حجم یک حافظه رم، تاثیر زیادی در قدرت و افزایش سرعت کامپیوتر دارد و البته در مجموع سرعت، حجم و نوع حافظه فاکتورهایی مهم در انتخاب رم هستند. اما به عنوان مثال، یک رم ۲ گیگابایتی DDR2 با باس۸۰۰ مسلماً قدرتی در حد و اندازه های یک رم ۲ گیگابایتی DDR3 با باس ۱۳۳۳ ندارد. برای اینکه دلیل این مساله را بدانید و از تفاوت های رم های DDR2 و DDR3 آگاه شوید، توصیه می کنم، ادامه این مطلب را مطالعه نمایید.

‎تغییر عمده

‎در سال ۲۰۰۸ اینتل پردازنده های i7 خود را عرضه کرد. این پردازنده ها با مادربوردهایی که به چیپست X58 مجهز بودند، سازگار بود. همزمان با ورود این مادربوردها نوع جدیدی از حافظه ها معرفی شد که DDR3 نامیده شدند.

در دو سال گذشته تمام صنایع تولید سخت افزار به DDR3 روی آوردند و در حال حاضر همه پروسسورهای اینتل و حتی پردازنده هایی که اخیراً توسط AMD تولید شده اند با مادربوردهایی که با DDR3 سازگار هستند، تطبیق داده شده اند.

‎لازم است بدانید که نام DDR از حروف اول عبارت Double Data Rate گرفته شده. این نام از زمانی که رم های DDR از اواخر قرن گذشته وارد بازار شدند، رایج شد. Double Data Rate RAM به معنی جابجایی دو مقدار دیتا در یک واحد زمانی یکتا است که در حالت تئوری سرعتی دو برابر SDRAMها داشتند.

پس از DDRها، تکنولوژی های DDR2 و DDR3 به صورت مشترک، با هدف افزایش کانال های انتقال دیتا در یک واحد زمانی و در نهایت افزایش سرعت، پایه گذاری شدند. رم های DDR2 با توانایی انتقال ۴ مقدار دیتا و رم های DDR3 با افزایش آن به ۸ مقدار دیتا در یک واحد زمانی، به این اهداف خود رسیدند. بدین ترتیب اگر هر واحد زمانی را ۱۰۰ مگاهرتز حساب کنیم، این مقدار در رم های DDR تا ۱۶۰۰ مگابایت بر ثانیه و در رم های DDR2 و DDR3 به ترتیب تا ۳۲۰۰ و ۶۴۰۰ مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد. و بدیهی است که هر چه حجم قابل جابجایی در هر ثانیه بیشتر باشد، بهینه تر است.

‎قابلیت ها و سازگاری

‎درست است که پهنای باند بالا، قابلیت موثری برای رم به حساب می آید، اما در حقیقت ۹۹ درصد برنامه ها توانایی استفاده کامل از پهنای باند بالا را ندارند. این قابلیت به نوع کاربری کامپیوتر وابسته است. یک کامپیوتر سرور و یا یک کامپیوتر رومیزی معمولی به یک میزان از پهنای باند بالای رم شان استفاده نمی کنند.

‎برای اینکه بدانید حافظه رم شما چه مقدار از پهنای باندش استفاده می کند می توانید از Benchmark Softwareهایی که به منظور تست حافظه و توانایی کامپیوتر طراحی شده اند استفاده کنید.

رم های DDR3 با DDR2 سازگاری ندارند و برای اینکه کامپیوتر خود را با جایگزین کردن رم های جدید ارتقا دهید، ابتدا باید مادربورد خود را عوض کنید. همچنین اگر در حال حاضر کامپیوتری دارید که از رم های DDR2 در آن استفاده می کنید، در صورتی که بخواهید پردازنده و مادربوردش را هم عوض کنید، به احتمال زیاد لازم است با رم های DDR2 خود هم خداحافظی کرده و آنها را با رم های DDR3 جایگزین نمایید.

‎البته تعداد کمی از مادربوردها از این قاعده مستثنا هستند و به اسلات مربوط به هر دوی این مدل های رم، مجهز شده اند. البته این مادربوردها با چیپ ست های قدیمی مجهز شده اند.

‎به هر حال اینتل و AMD در نسل های آینده محصولات خود، DDR3 را مد نظر قرار داده اند و در صورتی که قصد تعویض پردازنده را دارید، باید علاوه بر مادربورد، به فکر خرید رم های جدید هم باشید.

Clock Speed

از دیگر خصوصیات مهم رم، Clock Speed است. این خصوصیت در رم ها نشان می دهد، انتقال اطلاعات از یک گذرگاه، با چه سرعتی در یک بازه زمانی انجام می شود. این مقدار نشان دهنده قدرت رم و پهنای باندی است که می تواند از آن بهره ببرد. واضح است که هر چه میزان Clock Speed بیشتر باشد، بهتر است. البته افزایش این مقدار بر سرعت کارهای روتین و معمولی تاثیر چندانی نخواهد داشت، اما بر سرعت اجرای بازیها و برخی نرم افزارها که نیاز به سرعت در دسترسی به اطلاعات حافظه دارند، بسیار تاثیر گذار است.

‎در صورتی که قصد خرید مادربورد جدید دارید، توجه به یک نکته بسیار توصیه می شود. برخی مادربورد ها تنها با رم هایی سازگار هستند که Clock Speed آنها روی مقدار خاصی محدود شده باشد. لذا بهتر است قبل از خرید یک مادربورد با مراجعه به سایت آن، از این مورد آگاه شوید. البته بسیاری از مادربوردها چنین محدودیتی ندارند، اما بررسی قبل از خرید، بهتر از خرید، بدون آگاهی قبلی است.

‎در نهایت باید به این نکته اشاره کرد که رم های DDR2 به زودی همانند رم های DDR و SDRAM از رده خارج می شوند، اما تکنولوژی جدید در تولید رم ها و افزایش حجم و سرعتی که در رم های DDR3 شاهد خواهیم بود، بازار را پر می کند. فراموش نکنید قبل از خرید مادربورد جدید، نوع رم قابل نصب روی آن را بررسی کنید.

Ram و انواع آن حافظه با دستیابی تصادفی ( Random Access Memory ) فضایی برای خواندن و نوشتن داده‌هاست تا CPU بتواند آن‌ها را پردازش کند. کاربران وقتی به حافظه‌ی رایانه مراجعه می کنند، معمولا آنرا به نام رم می‌شناسند. اگر شما به رایانه‌ی خود رم بیشتری اضافه کنید، تعداد دفعاتی که CPU باید برای خواندن داده‌ها به هارد مراجعه کند را کاهش می‌دهید. بنابراین شما با این کار به رایانه‌ی خود اجازه می‌دهید تا به طور قابل ملاحظه‌ای سریعتر کار کند. پس خواندن از روی رم سریعتر از خواندن از روی هارد است. رم بصورت موقتی عمل می‌کند، یعنی اینکه داده‌های ذخیره شده بروی رم فقط تا زمانیکه رایانه‌ی شما روشن باشد، باقی می‌ماند. به محض اینکه رایانه‌ی خود را خاموش کنید، اطلاعات ذخیره شده بروی رم نیز ناپدید می‌شوند. هنگامیکه شما مجددا رایانه‌ را روشن می‌کنید، سیستم راه‌اندازی خودکار شما ( Boot ) اطلاعاتی را که بروی ROM ( حافظه‌ی فقط خواندنی ) ذخیره شده است و برای شروع به کار سیستم عامل لازم است را بروی رم شما بارگزاری می‌کند و دوباره رم فعال می‌گردد.

انواع رم

– DRAM : ( Dynamic Random Access Memory ) حافظه با دستیابی مستقیم پویا رایجترین نوع رم است. به این خاطر پویا نامگذاری شده است چون دائما در حال تازه شدن ( Refresh ) است. تازه شدن به این معنا که محتویات خوانده شده از DRAM بلافاصله دوباره بروی آن نوشته می‌شود. DRAM از یک سری خارن‌های کوچک تشکیل شده است. هر کدام از این خازن‌ها انرژی را آهسته و به کندی از خود عبور می‌دهند، بنابراین اگر این خازن‌ها شارژ مجدد نشوند انحراف داده اتفاق خواهد افتاد. DRAM‌ اغلب با SRAM مقایسه می‌شود.

– SRAM  Static RAM ) حافظه با دستیابی مستقیم ایستا کمتر از DRAM‌ مورد استفاده قرار می‌گیرند و اغلب در جاهایی که سرعت خیلی بالا لازم است به کار می‌روند. SRAM توانایی ذخیره‌ی داده‌ها را با توان وانرژی زیاد دارا هستند، بدون نیاز به تازه شدن ( Refresh ). رم‌های SRAM سرعت بیشتری نسبت به DRAM ها دارند و قیمت گرانتری نیز دارند. SRAM و DRAM اگر انرژی خود را از دست بدهند، تمام محتویات ذخیره شده بروی آنها از بین خواهد رفت.

– SDRAM : ( Synchronous Dynamic RAM ) حافظه با دستیابی مستقیم پویای همزمان، نوع دیگری از DRAM است که سرعت آن همزمان با CPU‌ است. این همزمانی به SDRAM‌ این توانایی را می‌دهد تا فرامین را به سرعت بخواند و بنویسد ( مفهوم Pipeline ). سرعت بالا در اینجا این امکان را فراهم می سازد تا رم در حین پذیرش و اجرای یک دستور به صورت هم زمان به پردازش دستور دیگر بپردازد.

چهار مدل مختلف از SDRAM موجود می باشد: SDR ، DDR ، DDR2 ، DDR3

SDR

( Single Data Rate ) قبل از سال ۲۰۰۲ اکثر رایانه‌ها از این رم استفاده می‌کردند و می‌توان آنرا نسخه‌ی اصلی نوع SDRAM‌ معرفی کرد که پس از مدتی جای خود را به نوع DDR داد.

DDR

( double data rate ) این نوع رم پهنای باندی دوبرابر پهنای باند رم‌های SDR دارند و داده‌ها را با سرعت بیشتری انتقال می‌دهند. امروزه رم‌های DDR جای خود را به رم‌های DDR2 داده‌اند.

DDR2 این رم نوعی از رم‌های SDRAM است که در آن داده‌ها در خانه‌هایی از حافظه ذخیره می‌شوند. اگرچه DDR2 شباهت‌های زیادی به DDR دارد، مثل چگونگی انتقال داده، اما تفاوتی نیز وجود دارد. گذرگاه‌های داده ( BUS ) رم‌های DDR2 نسبت به زمان سرعت انتقال را دو برابر می‌کنند. این تفاوت به شکل اساسی به رم‌های DDR2 اجازه می‌دهد که دو برابر رم‌های DDR کارایی داشته باشند. البته مزیت رم‌های DDR2 به DDR در فرکانس بالای گذرگاه‌های داده‌ی آن است. رم‌های DDR2 از یکسری حافظه‌های میانجی ( Buffer ) نیز استفاده می‌کنند که سرعت واکشی ( Fetch ) را دو برابر سرعت واکشی رم‌های DDR می‌کنند( Bit 2 ). البته بسته‌های این نوع رم گرانتر و پرخرج تر از نوع قبلی آن است.

DDR3این نوع رم ارتقا یافته‌ی رم‌های DDR2 است البته با ۳ ویژگی متفاوت :

۱: پهنای باند بیشتر به علت افزایش نرخ زمان‌سنجی ( clock rate )

۲: کاهش مصرف برق به علت تکنولوزی ساخت متفاوت

۳: دارای حافظه‌های میانجی ( Buffer ) با سرعت واکشی ۸ بیتی

تفاوت‌های دیگری که بین رم‌های DDR , DDR2, DDR3 وجود دارد مصرف برق آنهاست که DDR3 از دو نوع دیگر مصرف برق کمتری دارد درحالیکه فرکانس بیشتری نیز نسبت به آنها دارد. هرچه فرکانس بالاتر باشد سرعت انتقال داده‌ها نیز بیشتر است. در ضمن ولتاژ پایین در رایانه‌های قابل حمل باعت کاهش گرما در آن‌ها می‌شود و عمر باتری آن‌ها را نیز افزایش می‌دهد.