حافظه رم چیست؟ همه چیز درباره RAM کامپیوتر به زبان ساده

واژه رم (RAM) مخفف عبارت Random Access Memory به معنای «حافظه با دسترسی تصادفی» است. به زبان ساده، رم‌ها محلی هستند برای ذخیره داده‌ها پیش از آن‌که کامپیوتر آن‌ها را پردازش کند.

امروزه در تمام کامپیوترها و دستگاه‌های دارای CPU، رم هم وجود دارد. رم‌های جدید کامپیوتر اندازه‌های کوچکتر ولی سرعت و ظرفیت پردازش بسیار بالاتری دارند و به همین دلیل روی عملکرد کلی کامپیوتر تاثیر می‌گذارند.

در این مقاله قصد داریم شما را با تمام اطلاعاتی که درباره رم (RAM) باید بدانید آشنا کنیم. همراه ما باشید.

حافظه رم چیست؟

حافظه رم یا Random Access Memory یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک کامپیوتر است که اگر کیس کامپیوتر را باز کرده باشید، قطعا آن را دیده‌اید.

به زبان ساده می‌توان رم را یک سخت‌افزار مانند فلش مموری در نظر گرفت که سیستم عامل کامپیوتر (مثلا ویندوز) از این حافظه برای نگهداری برنامه‌های کاربردی و داده‌های فعلی استفاده می‌کند تا CPU سریع‌تر به آنها دسترسی پیدا کند.

در پاسخ به این سوال که «ماژول رم چیست» هم باید گفت که دقیقا همان سخت افزار رم است که در اسلات مخصوص خود در کامپیوتر نصب می‌شود. این ماژول از یک قسمت براق تشکیل شده که به عنوان پخش کننده حرارت عمل می‌کند.

ویژگی‌های حافظه رم چیست؟

رم حافظه اصلی کامپیوتر است و سرعت خواندن و نوشتن در آنها بسیار سریع‌تر از حافظه‌های هارد دیسک (HDD) یا حافظه SSD انجام می‌شود.

Ram یک نوع حافظه‌ی موقت است به این معنی که فقط تا زمانی که کامپیوتر به جریان برق متصل باشد، داده‌ها را حفظ می‌کند و به محض این که کامپیوتر خاموش شود، همه‌ی اطلاعات رم پاک خواهد شد. مقیاس اندازه‌گیری حجم حافظه‌ی رم، گیگابایت است.

هنگامی‌که افراد درباره حافظه رم کامپیوتر صحبت می‌کنند، اغلب منظورشان DDR SDRAM است که معمولاً در اسلات‌های DIMM روی مادربرد قرار می‌گیرد.

از طرف دیگر، GPU ها (مانند کارت‌های گرافیکی و کارت‌های ویدئویی) از GDDR SDRAM استفاده می‌کنند. امروزه اغلب رم‌های موجود، SDRAM هستند اما گاهی اوقات برخی مردم و یا فروشندگان از آن به‌عنوان DRAM یاد می‌کنند.

Ram چه کاری انجام می‌دهد؟

تاکنون متوجه شدیم حافظه رم چیست و چه ویژگی‌هایی دارد. حالا نوبت پاسخ دادن به این سوال است که رم دقیقا چه کاری انجام می‌دهد؟

فرض کنید یک فایل Word باز کرده‌اید و در حال تایپ کردن متن داخل آن هستید. وقتی کار تایپ شما تمام شد با ذخیره کردن، فایل ورد شما در حافظه بلند مدت (HDD یا SSD) کامپیوتر ذخیره می‌شود. اما تا قبل از ذخیره، تمام تغییراتی که در ورد اعمال می‌کنید در حافظه رم (RAM) ذخیره می‌شود.

این موضوع علاوه بر فایل‌های ورد، در مرورگرهای اینترنتی و فایل‌های ویدیویی شما هم صدق می‌کند. به عنوان مثال رم، جایی از ویدیو که مکث کرده‌اید را در خود ذخیره می‌کند تا پس از زدن کلید Play، فیلم شما از همان نقطه‌ای که قطع شده، پخش شود.

رم چگونه کار می‌کند؟

رم یک سخت‌افزار کامپیوتری‌ست و از تعداد زیادی خازن و ترانزیستور تشکیل شده است. این قطعات الکترونیکی می‌توانند بار الکتریکی مربوط به داده‌ها را در خود ذخیره ذخیره کنند.

این بار الکتریکی موجود در رم باید دائما تجدید شود. در غیر این صورت خازن‌ها به سرعت شارژ خود را از دست می‌دهند و داده‌های رم از بین می‌روند.

این واقعیت که در صورت شارژ نشدن بار الکتریکی ram (خاموش شدن کامپیوتر) داده‌ها به سرعت از بین می‌روند باعث شده تا هاردهای سخت و SSD به وجود آیند.

همچنین به همین دلیل بسیاری از برنامه‌های کاربردی کامپیوتر به سیستم ذخیره خودکار مجهز شده‌اند تا در صورت خاموش شدن غیر منتظره کامپیوتر، تغییرات ذخیره شده در حافظه باقی بماند.

اسلات رم چیست؟

به فضایی از مادر برد که RAM در آن قرار می‌گیرد، اسلات رم گفته می‌شود. به زبان ساده‌تر، اسلات رم مانند پریز عمل می‌کند و رم مانند دوشاخه.

برای فعال کردن RAM باید آن را داخل اسلات مخصوصی که روی مادر برد کامپیوتر تعبیه شده، قرار دهید.

پیکربندی رم چیست؟ رم دو کاناله و یک کاناله چه تفاوتی دارند؟

برای پیکربندی و استفاده از رم، باید ماژول RAM را داخل اسلات مخصوص آن قرار دهید.

پس از این کار، اطلاعات از طریق کانال‌هایی که روی مادربرد تعبیه شده به CPU انتقال داده می‌شود. یک کاناله یا دو کاناله بودن رم در این بخش مشخص می‌شود.

در سال‌های اخیر برای افزایش سرعت RAM از دو اسلات برای رم استفاده می‌شود که اغلب یک رنگ هستند. به عنوان مثال قرار دادن دو رم 4 گیگابایتی در دو اسلات همرنگ، سرعت بیشتری به شما ارائه می‌دهد تا قرار دادن یک رم 8 گیگابایتی در یک اسلات.

بیشتر بخوانید : رم تک کاناله و دو کاناله چه تأثیری در عملکرد سیستم دارند؟

انواع حافظه رم چیست؟

Ram خود به مدل‌ها و نسل‌های مختلفی تقسیم می‌شود که هرکدام قابلیت‌های مخصوص به خود را دارند.

به طور کلی انواع رم کامپیوتر به دو دسته تقسیم می‌شود:

• حافظه SIMM یا Single In-line Memory Module
• حافظه DIMM یا Dual In-line Memory Module

ماژول حافظه درون خطی یا SIMM اولین بار در سال 1983 میلادی عرضه شدند و امروزه معمولا مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. با ظهور پردازنده‌های 64 بیتی، ماژول‌های 32 بیتی باید به صورت جفت نضب می‌شدند تا با سایر سخت‌افزارها سازگاری داشته باشند.

در نتیجه پس از چند سال حافظه‌های SIMM جای خود را به DIMMهای 64 بیتی دادند که هم جدیدتر هستند و هم فضای کمتری اشغال می‌کنند.

از زیرمجموعه‌های ماژول SIMM می‌توان به حافظه‌های EDO و FPM اشاره کرد. این درحالی‌ست که زیرمجموعه‌های ماژول DIMM عبارت‌اند از حافظه‌های DDR و SDRAM که امروزه بسیار هم پرکاربرد هستند.

همچنین مدلی به نام SO-DIMM هم وجود دارد که از نظر اندازه کوچکتر بوده و مناسب لپ‌تاپ است.

DDR چیست؟

همانطور که گفتیم رم DDR یا Double Data Rate یکی از زیرمجموعه‌های ماژول DIMM محسوب می‌شود.

قبل از تکنولوژی DDR، در هر کلاک پالس فقط یک بیت انتقال پیدا می‌کرد و همین موضوع باعث سرعت پایین پردازش داده‌ها می‌شد.

با ظهور DDR در سال 2002 میلادی، در هر کلاک پالس، دو بیت انتقال پیدا کرده و به همین دلیل نام این تکنولوژی «نرخ انتقال داده دو برابری» یا همان DDR در نظر گرفته شد.

رم‌های DDR نسل‌های مختلفی دارند که از DDR1 تا DDR4 را در بر می‌گیرند. پرطرفدارترین نوع DDR، نسل چهارم آن یعنی DDR4 است.

ولتاژ کاری این رم 1.2 ولت است که در مقایسه با نسل‌های قبلی بسیار کمتر است. این موضوع به کاهش مصرف انرژی کمک فراوانی می‌کند.

اما با ظهور DDR5 در سال 2020 میلادی و سرعت فوق‌العاده‌ بالای این رم، نسل‌های قبلی نادیده گرفته شدند. گرچه این نوع Ram هنوز در ابتدای راه است اما بهبود سرعت و کیفیت آن نظر هر کاربری را به خود جلب می‌کند.

بیشتر بخوانید :

در زیر مشخصات رم‌های DDR را مشاهده خواهید کرد: 

نام رم	DDR1	DDR2	DDR3	DDR4	DDR5
سال تولید	2002	2004	2007	2014	2020
ولتاژ کاری	2.5 ولت	1.8 ولت	1.5 ولت	1.2 ولت	1.1 ,gj
سرعت	266MT/s	400MT/s	1066MT/s	2133MT/s	4800MT/s
تراکم	128Mb	256Mb	1Gb	4Gb	16Gb

ظرفیت رم چیست؟

اندازه ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات در رم بر حسب مگابایت، گیگابایت و ترابایت اندازه‌گیری می‌شود. به عنوان مثال ویندوز 10 پرو 64 بیتی می‌تواند تا 2 ترابایت رم را پشتیبانی کند.

در یک سیستم 32 بیتی می‌توانید با ایجاد تغییراتی در سخت‌افزار کامپیوتر، به 64 گیگابایت رم دسترسی داشته باشید. با این حال در اکثر کامپیوترهای معمولی خانگی، حافظه رم بین 1 تا 4 گیگابایت نصب می‌شود که برای نیازهای کاربران معمولی بسیار مناسب است.

دو مورد دیگر که روی انتخاب و خرید رم تاثیرگذار هستند، فرکانس و تاخیر است. فرکانس رم بر اساس مگاهرتز بیان می‌شود و هر چقدر فرکانس بالاتر باشد یعنی دسترسی شما به اطلاعات رم سریع‌تر خواهد بود.

تاخیر به مدت زمان بین درخواست و اجرای درخواست شما گفته می‌‎شود که هر چقدر کمتر باشد، یعنی رم شما بهتر است. اما به طور کلی پیشنهاد می‌کنیم در هنگام خرید رم ظرفیت بالاتر را بر فرکانس و تاخیر ترجیح دهید.

بیشتر بخوانید : منظور از تایمینگ و زمان تاخیر در رم چیست؟

میزان رم مورد نیاز شما چقدر است؟ (مثلاً در گیمینگ)

برای اکثریت افراد از جمله گیمرها و یا کسانی که از کامپیوتر در حد معمول استفاده می‌کنند، یک رم 16 گیگابایتی کافی است؛ اما اگر شما از آن دسته افرادی هستید که پردازش‌های سنگینی را با کامپیوترتان انجام می‌دهید؛ در این صورت ممکن است به یک رم 32 گیگابایتی نیاز داشته باشید.

در صورتی که تمام فضای حافظه‌ی ram برای کامپیوتر کافی نباشد، می‌تواند بخشی از یک درایو ذخیره‌سازی خود را نیز به یک «حافظه‌ی مجازی» (هر چند بسیار کندتر) تبدیل کند.

بیشتر بخوانید : یکبار برای همیشه؛ چه میزان حافظه رم (RAM) مناسب است؟

تفاوت RAM و ROM چیست؟

به دلیل شباهت نام، اغلب کاربران حافظه‌های رم و رام را با هم اشتباه می‌گیرند.

رام به حافظه فقط خواندنی کامپیوتر گفته می‌شود که نمی‌توان روی آن چیزی نوشت. در واقع هربار که کامپیوتر را روشن می‌کنید، پردازنده به ROM مراجعه می‌کند و اطلاعات سیستم شما را از این حافظه می‌خواند.

داده‌های موجود در ROM غیرفرار هستند و برخلاف رم، پس از قطع شدن برق، این اطلاعات از بین نمی‌روند. بنابراین ROM برای ذخیره‌سازی دائمی اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یک تفاوت بزرگ دیگر بین رم و رام در ظرفیت آنهاست. حافظه ROM حداکثر تا چند مگابایت ظرفیت دارد اما RAM می‌تواند تا چندین گیگابایت هم باشد.

حافظه VRAM چیست؟

در یک تعریف ساده می‌توان VRAM را رم مخصوص کارت گرافیک به حساب آورد. با پیچیده و حرفه‌ای‌تر شدن تصاویری که روی مانیتور کامپیوتر نمایش داده می‌شود، سیستم‌ها به یک حافظه کمکی برای کارت گرافیک نیاز پیدا کردند.

حافظه VRAM به این منظور ساخته شد تا ترسیم تصاویر نهایی روی مانیتورها سریع‌تر انجام شود. در واقع، تحلیل و پردازش تصاویر سه‌بعدی یا سنگین به یک حافظه کمکی برای کارت گرافیک نیاز داشت که به همین دلیل VRAM تولید شد.

بیشتر بخوانید : حافظه کارت گرافیک چیست و چه تأثیری در عملکرد سیستم دارد؟

حافظه DRAM و SRAM چیست؟

رم‌ها از نظر فرم و شکل ظاهری به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند که عبارت است از:

حافظه DRAM (حافظه با دسترسی تصادفی پویا)

این نوع حافظه مانند یک دستگاه محاسباتی معمولی عمل می‌کند و همانطور که قبلا گفته شد، برای حفظ داده‌های ذخیره‌شده به تامین دائمی برق نیاز دارد. هرکدام از سلول‌های DRAM یا بار الکتریکی دارند (بیت 1) و یا بدون بار هستند (بیت 0).

این داده‌ها باید دائما با یک شارژر الکتریکی، هر چند میلی ثانیه یکبار، شارژ شوند تا نشت خازن جبران شده و داده‌ها از بین نرود. در این نوع حافظه ترانزیستوری وجود دارد که مانند گیت ورودی عمل می‌کند و مقدار بار الکتریکی خازن را بررسی می‌کند.

حافظه SRAM (حافظه با دسترسی تصادفی ثابت)

نوع دیگری از حافظه رم، حافظه‌های SRAM هستند که برای نگه داشتن داده‌ها به انرژی ثابت نیاز دارد اما نیازی به رفرش مستمر مانند DRAM ندارد. در SRAMها به جای خازن نگهدارنده شارژ، ترانزیستور مانند یک سوییچ عمل می‌کند.

در SRAM از چندین ترانزیستور برای حفظ یک بیت داده استفاده می‌شود؛ این در حالیست که در DRAM برای هر بیت داده فقط یک ترانزیستور استفاده می‌شود. در نتیجه طبیعی است که اندازه ظاهری SRAMها بزرگتر از DRAMها باشد.

در جدول زیر این نوع مدل حافظه را با هم مقایسه می‌کنیم: 

نوع رم	SRAM	DRAM
نیاز به برق	دارد	دارد
قیمت هر گیگابایت	بالا	کم
سرعت خواندن	خیلی سریع	سریع
سرعت نوشتن	خیلی سریع	سریع
قدرت	بالا	بالا

تفاوت RAM و حافظه مجازی چیست؟

یک کامپیوتر ممکن است با کمبود حافظه مواجه شود؛ به خصوص زمانی که چندین برنامه به طور همزمان در حال اجرا باشند این مشکل به وجود می‌آید. سیستم عامل‌ها می‌توانند این کمبود فیزیکی حافظه RAM را با ایجاد حافظه مجازی جبران کنند.

با حافظه مجازی، داده‌ها به طور موقت از RAM به HDD یا هارد دیسک منتقل می‌شود. با استفاده از حافظه مجازی یک کامپیوتر می‌تواند برنامه‌های بزرگتر یا چندین برنامه را به طور همزمان اجرا کند و نیازی هم به ارتقا RAM نداشته باشد.

باید این موضوع را هم در نظر گرفتن که حافظه مجازی می‌تواند عملکرد کامپیوتر را به طور کلی کاهش دهد. داده‌ها باید دائما بین RAM و حافظه مجازی جابه‌جا شوند و همین موضوع روی سرعت نهایی تاثیرگذار خواهد بود.

نکات مربوط به نام محصولات رم

وقتی به نام تجاری یک رم نگاه می‌کنید، در ابتدا نام تولیدکننده، سپس نام تجاری محصول و بعد از آن نوع رم و در نهایت یک شماره‌ی چهار رقمی را می‌بینید.

این شماره چهار رقمی نشان می‌دهد که رم چند مگا داده (1000000 انتقال داده) را می‌تواند در مدت یک ثانیه جابجا کند و طبیعتاً این مقدار هر چقدر بیشتر باشد، بهتر است.

به عنوان مثال، Super Talent X DDR4-3000 با 16 گیگابایت رم، می‌تواند 3000 مگا داده را در مدت زمان یک ثانیه انتقال دهد.

سخن پایانی

در این مقاله از به سوال حافظه رم چیست؟ به طور مفصل پاسخ دادیم و انواع گوناگون آن را معرفی کردیم. حافظه رم یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های کامپیوتری است که در کنار CPU تمام آنچه روی مانیتور مشاهده می‌کنید را پردازش می‌کند.

شما هم می‌توانید نظرات خود درباره اینکه پیکربندی رم چیست یا اینکه رم چگونه کار می‌کند را در بخش دیدگاه‌ها برای ما بنویسید.