แทบทุกอุปกรณ์ที่ใช้คอมพิวเตอร์ต้องใช้ RAM ดูอุปกรณ์โปรดของคุณ (เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต เดสก์ท็อป แล็ปท็อป เครื่องคำนวณกราฟ HDTV ระบบเล่นเกมแบบพกพา ฯลฯ) และคุณควรหาข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับ RAM แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว RAM ทั้งหมดจะมีจุดประสงค์เดียวกัน แต่ก็มีหลายประเภทที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน:
- สแตติกแรม (SRAM)
- ไดนามิกแรม (DRAM)
- Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
- อัตราข้อมูลเดี่ยว Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
- อัตราข้อมูลสองเท่าของ Dynamic RAM แบบซิงโครนัส (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
- กราฟิก Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
- หน่วยความจำแฟลช
แรมคืออะไร
RAM ย่อมาจาก Random Access Memory ซึ่งช่วยให้คอมพิวเตอร์มีพื้นที่เสมือนที่จำเป็นในการจัดการข้อมูลและแก้ปัญหาในขณะนั้น คุณสามารถคิดได้ว่าเป็นกระดาษขูดแบบใช้ซ้ำได้ที่คุณจะเขียนโน้ต ตัวเลข หรือภาพวาดด้วยดินสอ หากคุณไม่มีที่ว่างบนกระดาษ คุณจะทำสิ่งต่างๆ ได้มากขึ้นโดยลบสิ่งที่คุณไม่ต้องการอีกต่อไป RAM จะทำงานในลักษณะเดียวกันเมื่อต้องการพื้นที่เพิ่มเติมเพื่อจัดการกับข้อมูลชั่วคราว (เช่น การเรียกใช้ซอฟต์แวร์/โปรแกรม) กระดาษแผ่นใหญ่ขึ้นทำให้คุณสามารถขีดเขียนความคิด (และใหญ่ขึ้น) ได้ครั้งละมากขึ้นก่อนที่จะต้องลบออก RAM ที่มากขึ้นในคอมพิวเตอร์จะแชร์เอฟเฟกต์ที่คล้ายคลึงกัน
RAM มีหลายรูปแบบ (เช่น วิธีเชื่อมต่อทางกายภาพหรือเชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์) ความจุ (วัดเป็น MB หรือ GB) ความเร็ว (วัดเป็น MHz หรือ GHz) และสถาปัตยกรรมประเด็นเหล่านี้และอื่นๆ เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่ออัปเกรดระบบด้วย RAM เนื่องจากระบบคอมพิวเตอร์ (เช่น ฮาร์ดแวร์ เมนบอร์ด) ต้องปฏิบัติตามแนวทางความเข้ากันได้ที่เข้มงวด ตัวอย่างเช่น:
- คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าไม่น่าจะรองรับเทคโนโลยี RAM รุ่นล่าสุด
- หน่วยความจำแล็ปท็อปไม่พอดีกับเดสก์ท็อป (และในทางกลับกัน)
- RAM ไม่รองรับรุ่นเก่าเสมอไป
- ระบบโดยทั่วไปไม่สามารถผสมและจับคู่ RAM ประเภท/รุ่นต่างๆ ร่วมกันได้
สแตติกแรม (SRAM)
- เวลาในตลาด: 1990 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ SRAM: กล้องดิจิตอล เราเตอร์ เครื่องพิมพ์ จอ LCD
หนึ่งในสองประเภทหน่วยความจำพื้นฐาน (อีกประเภทหนึ่งคือ DRAM) SRAM ต้องการกระแสไฟที่คงที่เพื่อให้ทำงานได้ เนื่องจากพลังงานต่อเนื่อง SRAM ไม่จำเป็นต้อง 'รีเฟรช' เพื่อจดจำข้อมูลที่จัดเก็บนี่คือสาเหตุที่เรียก SRAM ว่า 'คงที่' - ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงหรือดำเนินการใดๆ (เช่น การรีเฟรช) เพื่อให้ข้อมูลไม่เสียหาย อย่างไรก็ตาม SRAM เป็นหน่วยความจำที่ระเหยได้ ซึ่งหมายความว่าข้อมูลทั้งหมดที่เก็บไว้จะสูญหายไปเมื่อไฟฟ้าดับ
ข้อดีของการใช้ SRAM (เทียบกับ DRAM) คือกินไฟน้อยกว่าและเข้าถึงได้เร็วขึ้น ข้อเสียของการใช้ SRAM (เทียบกับ DRAM) คือความจุของหน่วยความจำที่น้อยกว่าและต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากลักษณะเหล่านี้ จึงมักใช้ SRAM ใน:
- แคชซีพียู (เช่น L1, L2, L3)
- บัฟเฟอร์ฮาร์ดไดรฟ์/แคช
- ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC) บนการ์ดวิดีโอ
ไดนามิกแรม (DRAM)
- เวลาในตลาด: 1970 ถึงกลางปี 1990
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ DRAM: วิดีโอเกมคอนโซล ฮาร์ดแวร์เครือข่าย
หนึ่งในสองประเภทหน่วยความจำพื้นฐาน (อีกประเภทหนึ่งคือ SRAM) DRAM ต้องการพลังงาน 'รีเฟรช' เป็นระยะเพื่อให้ทำงานได้ตัวเก็บประจุที่เก็บข้อมูลใน DRAM จะค่อยๆ คายพลังงานออกมา ไม่มีพลังงานหมายความว่าข้อมูลจะสูญหาย นี่คือสาเหตุที่เรียก DRAM ว่า "ไดนามิก" ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงหรือดำเนินการอย่างต่อเนื่อง (เช่น การรีเฟรช) เพื่อให้ข้อมูลไม่เสียหาย DRAM ยังเป็นหน่วยความจำที่ระเหยได้ ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่เก็บไว้ทั้งหมดจะสูญหายไปเมื่อไฟฟ้าดับ
ข้อดีของการใช้ DRAM (เทียบกับ SRAM) คือต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าและความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น ข้อเสียของการใช้ DRAM (เทียบกับ SRAM) คือความเร็วในการเข้าถึงที่ช้ากว่าและการใช้พลังงานที่สูงขึ้น เนื่องจากลักษณะเหล่านี้ มักใช้ DRAM ใน:
- หน่วยความจำระบบ
- หน่วยความจำกราฟิกวิดีโอ
ในปี 1990 Extended Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) ได้รับการพัฒนา ตามด้วยวิวัฒนาการ Burst EDO RAM (BEDO DRAM) หน่วยความจำประเภทนี้มีความน่าสนใจเนื่องจากประสิทธิภาพ/ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำลง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีดังกล่าวล้าสมัยโดยการพัฒนา SDRAM
Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
- เวลาในตลาด: 1993 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ SDRAM: หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ เครื่องเล่นวิดีโอเกม
SDRAM เป็นการจำแนกประเภทของ DRAM ที่ทำงานประสานกับนาฬิกา CPU ซึ่งหมายความว่าจะรอสัญญาณนาฬิกาก่อนที่จะตอบสนองต่อการป้อนข้อมูล (เช่น ส่วนต่อประสานผู้ใช้) ในทางตรงกันข้าม DRAM เป็นแบบอะซิงโครนัส ซึ่งหมายความว่า DRAM จะตอบสนองต่อการป้อนข้อมูลทันที แต่ข้อดีของการทำงานแบบซิงโครนัสก็คือ CPU สามารถประมวลผลคำสั่งที่ทับซ้อนกันแบบขนาน หรือที่เรียกว่า 'pipelining' ได้ ซึ่งก็คือความสามารถในการรับ (อ่าน) คำสั่งใหม่ก่อนที่คำสั่งก่อนหน้าจะได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ (เขียน)
แม้ว่าการวางท่อจะไม่ส่งผลต่อเวลาที่ใช้ในการประมวลผลคำแนะนำ แต่ก็ช่วยให้สามารถดำเนินการตามคำแนะนำเพิ่มเติมได้พร้อมๆ กัน การประมวลผลคำสั่งอ่านและเขียนหนึ่งคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกาส่งผลให้อัตราการถ่ายโอน/ประสิทธิภาพ CPU โดยรวมสูงขึ้นSDRAM รองรับการวางไปป์ไลน์เนื่องจากวิธีแบ่งหน่วยความจำออกเป็นช่องแยก ซึ่งทำให้ได้รับความนิยมมากกว่า DRAM พื้นฐานอย่างแพร่หลาย
อัตราข้อมูลเดี่ยว Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
- เวลาในตลาด: 1993 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ SDR SDRAM: หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ เครื่องเล่นวิดีโอเกม
SDR SDRAM เป็นคำขยายสำหรับ SDRAM - ทั้งสองประเภทเป็นประเภทเดียวกัน แต่ส่วนใหญ่มักเรียกว่า SDRAM 'อัตราข้อมูลเดียว' ระบุว่าหน่วยความจำประมวลผลคำสั่งอ่านและเขียนหนึ่งคำสั่งต่อรอบนาฬิกาอย่างไร การติดฉลากนี้ช่วยชี้แจงการเปรียบเทียบระหว่าง SDR SDRAM และ DDR SDRAM:
DDR SDRAM คือการพัฒนารุ่นที่สองของ SDR SDRAM
อัตราข้อมูลสองเท่า Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM)
- เวลาในตลาด: 2000 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ DDR SDRAM: หน่วยความจำคอมพิวเตอร์
DDR SDRAM ทำงานเหมือน SDR SDRAM ซึ่งเร็วกว่าเพียงสองเท่า DDR SDRAM สามารถประมวลผลคำสั่งอ่านและเขียนสองคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา (จึงเป็น 'สองเท่า') แม้ว่าจะมีฟังก์ชันคล้ายกัน แต่ DDR SDRAM มีความแตกต่างทางกายภาพ (184 พินและรอยบากเดียวบนตัวเชื่อมต่อ) กับ SDR SDRAM (168 พินและรอยบากสองรอยบนตัวเชื่อมต่อ) DDR SDRAM ยังทำงานที่แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานที่ต่ำกว่า (2.5 V จาก 3.3 V) ทำให้ไม่สามารถใช้งานร่วมกับ SDR SDRAM รุ่นเก่าได้
- DDR2 SDRAM เป็นการอัปเกรดวิวัฒนาการเป็น DDR SDRAM ในขณะที่ยังคงอัตราการส่งข้อมูลเป็นสองเท่า (กำลังประมวลผลสองคำสั่งอ่านและเขียนสองคำสั่งต่อรอบสัญญาณนาฬิกา) DDR2 SDRAM นั้นเร็วกว่าเพราะสามารถทำงานได้ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น โมดูลหน่วยความจำ DDR มาตรฐาน (ไม่โอเวอร์คล็อก) จะอยู่ที่ 200 MHz ในขณะที่โมดูลหน่วยความจำ DDR2 มาตรฐานจะอยู่ที่ 533 MHz DDR2 SDRAM ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า (1.8 V) พร้อมพินมากกว่า (240) ซึ่งป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง
- DDR3 SDRAM ปรับปรุงประสิทธิภาพเหนือ DDR2 SDRAM ผ่านการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง (ความน่าเชื่อถือ) ความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง (1.5 V) และความเร็วสัญญาณนาฬิกามาตรฐานที่สูงขึ้น (สูงถึง 800 Mhz) แม้ว่า DDR3 SDRAM จะมีจำนวนพินเท่ากันกับ DDR2 SDRAM (240) แต่ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดก็ป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง
- DDR4 SDRAM ปรับปรุงประสิทธิภาพเหนือ DDR3 SDRAM ผ่านการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง (ความน่าเชื่อถือ) ความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง (1.2 V) และความเร็วสัญญาณนาฬิกามาตรฐานที่สูงขึ้น (สูงสุด 1600 Mhz) DDR4 SDRAM ใช้การกำหนดค่า 288 พิน ซึ่งยังป้องกันความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง
กราฟิก Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM)
- เวลาในตลาด: 2003 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้ GDDR SDRAM: วิดีโอกราฟิกการ์ด แท็บเล็ตบางรุ่น
GDDR SDRAM เป็น DDR SDRAM ประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเรนเดอร์กราฟิกวิดีโอ โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับ GPU เฉพาะ (หน่วยประมวลผลกราฟิก) บนการ์ดวิดีโอเป็นที่ทราบกันดีว่าเกมพีซีสมัยใหม่สามารถผลักดันซองจดหมายด้วยสภาพแวดล้อมที่มีความละเอียดสูงที่สมจริงอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งมักจะต้องใช้ข้อกำหนดของระบบที่หนักหน่วงและฮาร์ดแวร์การ์ดวิดีโอที่ดีที่สุดจึงจะเล่นได้ (โดยเฉพาะเมื่อใช้จอแสดงผลความละเอียดสูง 720p หรือ 1080p)
คล้ายกับ DDR SDRAM, GDDR SDRAM มีสายวิวัฒนาการของตัวเอง (ปรับปรุงประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงาน): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM และ GDDR5 SDRAM
แม้จะแบ่งปันคุณลักษณะที่คล้ายคลึงกันมากกับ DDR SDRAM แต่ GDDR SDRAM ก็ไม่เหมือนกันทุกประการ มีวิธีการทำงานของ GDDR SDRAM ที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับวิธีที่แบนด์วิดท์ได้รับการสนับสนุนมากกว่าเวลาแฝง GDDR SDRAM คาดว่าจะประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล (แบนด์วิดท์) แต่ไม่จำเป็นต้องมีความเร็วที่เร็วที่สุด (เวลาแฝง) นึกถึงทางหลวง 16 เลนที่ 55 ไมล์ต่อชั่วโมง ในการเปรียบเทียบ DDR SDRAM คาดว่าจะมีเวลาแฝงต่ำเพื่อตอบสนองต่อ CPU ในทันที นึกถึงทางหลวง 2 เลนที่ 85 ไมล์ต่อชั่วโมง
หน่วยความจำแฟลช
- เวลาในตลาด: 1984 ถึงปัจจุบัน
- สินค้ายอดนิยมที่ใช้หน่วยความจำแฟลช: กล้องดิจิตอล สมาร์ทโฟน/แท็บเล็ต ระบบเกม/ของเล่นพกพา
แฟลชเมมโมรี่เป็นสื่อบันทึกข้อมูลชนิดหนึ่งที่ไม่ลบเลือนที่จะเก็บรักษาข้อมูลทั้งหมดหลังจากที่ไฟฟ้าดับ แม้จะมีชื่อ แต่หน่วยความจำแฟลชก็อยู่ในรูปแบบและการทำงานที่ใกล้เคียงกว่า (เช่น การจัดเก็บและการถ่ายโอนข้อมูล) ไปยังโซลิดสเตตไดรฟ์มากกว่า RAM ประเภทดังกล่าว หน่วยความจำแฟลชมักใช้ใน:
- แฟลชไดรฟ์ USB
- เครื่องพิมพ์
- เครื่องเล่นสื่อพกพา
- เมมโมรี่การ์ด
- เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก/ของเล่น
คำถามที่พบบ่อย
- RAM ประเภทไหนดีที่สุด ไม่มี เพราะ RAM ประเภทต่างๆ มักจะมีแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันมาก แต่สำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ที่บ้าน วันนี้ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือ DDR4
- อะไรเร็วที่สุด: DDR2 DDR3. หรือ DDR4? RAM แต่ละรุ่นได้รับการปรับปรุงจากรุ่นก่อนหน้า นำความเร็วที่เร็วขึ้นและแบนด์วิดธ์ที่มากขึ้นมาสู่ตาราง RAM ที่เร็วที่สุดในบริบทของคอมพิวเตอร์ที่บ้านคือ DDR4 อย่างง่ายดาย