دانلود تحقیق سخت افزار کامپیوتر

حافظه RAM حافظهRAM (Random Access Memory) شناخته ترین نوع حافظه در دنیای کامپیوتر است .

روش دستیابی به این نوع از حافظه ها تصادفی است .

چون می توان به هر سلول حافظه مستقیما" دستیابی پیدا کرد .

در مقابل حافظه های RAM ، حافظه هایSAM (Serial Access Memory) وجود دارند.

حافظه های SAM اطلاعات را در مجموعه ای از سلول های حافظه ذخیره و صرفا" امکان دستیابی به آنها بصورت ترتیبی وجود خواهد داشت.

( نظیر نوار کاست ) در صورتیکه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر یک از سلول های حافظه به ترتیب بررسی شده تا داده مورد نظر پیدا گردد.

حافظه های SAM در مواردیکه پردازش داده ها الزاما" بصورت ترتیبی خواهد بود مفید می باشند ( نظیر حافظه موجود بر روی کارت های گرافیک ).

داده های ذخیره شده در حافظه RAM با هر اولویت دلخواه قابل دستیابی خواهند بود.

مبانی حافظه های RAM حافظه RAM ، یک تراشه مدار مجتمع (IC) بوده که از میلیون ها ترانزیستور و خازن تشکیل شده است .در اغلب حافظه ها با استفاده و بکارگیری یک خازن و یک ترانزیستور می توان یک سلول را ایجاد کرد.

سلول فوق قادر به نگهداری یک بیت داده خواهد بود.

خازن اطلاعات مربوط به بیت را که یک و یا صفر است ، در خود نگهداری خواهد کرد.عملکرد ترانزیستور مشابه یک سوییچ بوده که امکان کنترل مدارات موجود بر روی تراشه حافظه را بمنظور خواندن مقدار ذخیره شده در خازن و یا تغییر وضعیت مربوط به آن ، فراهم می نماید.خازن مشابه یک ظرف ( سطل) بوده که قادر به نگهداری الکترون ها است .

بمنظور ذخیره سازی مقدار" یک" در حافظه، ظرف فوق می بایست از الکترونها پر گردد.

برای ذخیره سازی مقدار صفر، می بایست ظرف فوق خالی گردد.مسئله مهم در رابطه با خازن، نشت اطلاعات است ( وجود سوراخ در ظرف ) بدین ترتیب پس از گذشت چندین میلی ثانیه یک ظرف مملو از الکترون تخلیه می گردد.

بنابراین بمنظور اینکه حافظه بصورت پویا اطلاعات خود را نگهداری نماید ، می بایست پردازنده و یا " کنترل کننده حافظه " قبل از تخلیه شدن خازن، مکلف به شارژ مجدد آن بمنظور نگهداری مقدار "یک" باشند.بدین منظور کنترل کننده حافظه اطلاعات حافظه را خوانده و مجددا" اطلاعات را بازنویسی می نماید.عملیات فوق (Refresh)، هزاران مرتبه در یک ثانیه تکرار خواهد شد.علت نامگذاری DRAM بدین دلیل است که این نوع حافظه ها مجبور به بازخوانی اطلاعات بصورت پویا خواهند بود.

فرآیند تکراری " بازخوانی / بازنویسی اطلاعات" در این نوع حافظه ها باعث می شود که زمان تلف و سرعت حافظه کند گردد.

سلول های حافظه بر روی یک تراشه سیلیکون و بصورت آرائه ای مشتمل از ستون ها ( خطوط بیت ) و سطرها ( خطوط کلمات) تشکیل می گردند.

نقطه تلاقی یک سطر و ستون بیانگر آدرس سلول حافظه است .

حافظه های DRAM با ارسال یک شارژ به ستون مورد نظر باعث فعال شدن ترانزیستور در هر بیت ستون، خواهند شد.در زمان نوشتن خطوط سطر شامل وضعیتی خواهند شد که خازن می بایست به آن وضغیت تبدیل گردد.

در زمان خواندن Sense-amplifier ، سطح شارژ موجود در خازن را اندازه گیری می نماید.

در صورتیکه سطح فوق بیش از پنجاه درصد باشد مقدار "یک" خوانده شده و در غیراینصورت مقدار "صفر" خوانده خواهد شد.

مدت زمان انجام عملیات فوق بسیار کوتاه بوده و بر حسب نانوثانیه ( یک میلیاردم ثانیه ) اندازه گیری می گردد.

تراشه حافظه ای که دارای سرعت 70 نانوثانیه است ، 70 نانو ثانیه طول خواهد کشید تا عملیات خواندن و بازنویسی هر سلول را انجام دهد.

سلول های حافظه در صورتیکه از روش هائی بمنظور اخذ اطلاعات موجود در سلول ها استفاده ننمایند، بتنهائی فاقد ارزش خواهند بود.

بنابراین لازم است سلول های حافظه دارای یک زیرساخت کامل حمایتی از مدارات خاص دیگر باشند.مدارات فوق عملیات زیر را انجام خواهند داد : -- مشخص نمودن هر سطر و ستون (انتخاب آدرس سطر و انتخاب آدرس ستون) -- نگهداری وضعیت بازخوانی و باز نویسی داده ها ( شمارنده ) -- خواندن و برگرداندن سیگنال از یک سلول ( Sense amplifier) -- اعلام خبر به یک سلول که می بایست شارژ گردد و یا ضرورتی به شارژ وجود ندارد ( Write enable) سایر عملیات مربوط به "کنترل کننده حافظه" شامل مواردی نظیر : مشخص نمودن نوع سرعت ، میزان حافظه و بررسی خطاء است .

در این نوع از حافظه ها از فلیپ فلاپ برای ذخیره سازی هر بیت حافظه استفاده می گردد.

یک فلیپ فلاپ برای یک سلول حافظه، از چهار تا شش ترانزیستور استفاده می کند .

حافظه های SRAM نیازمند بازخوانی / بازنویسی اطلاعات نخواهند بود، بنابراین سرعت این نوع از حافظه ها بمراتب از حافظه های DRAM بیشتر است .با توجه به اینکه حافظه های SRAM از بخش های متعددی تشکیل می گردد، فضای استفاده شده آنها بر روی یک تراشه بمراتب بیشتر از یک سلول حافظه از نوع DRAM خواهد بود.

در چنین مواردی میزان حافظه بر روی یک تراشه کاهش پیدا کرده و همین امر می تواند باعث افزایش قیمت این نوع از حافظه ها گردد.

بنابراین حافظه های SRAM سریع و گران و حافظه های DRAM ارزان و کند می باشند .

با توجه به موضوع فوق ، از حافظه های SRAM بمنظور افزایش سرعت پردازنده ( استفاده از (Cacheو از حافظه های DRAM برای فضای حافظه RAM در کامپیوتر استفاده می گردد.

ما ژول های حافظه تراشه های حافظه در کامییوترهای شخصی در آغاز از یک پیکربندی مبتنی بر Pin با نام (DIP(Dual line Package استفاده می کردند.

این پیکربندی مبتنی بر پین، می توانست لحیم کاری درون حفره هائی برروی برداصلی کامپیوتر و یا اتصال به یک سوکت بوده که خود به برد اصلی لحیم شده است .همزمان با افزایش حافظه ، تعداد تراشه های مورد نیاز، فضای زیادی از برد اصلی را اشغال می کردند.از روش فوق تا زمانیکه میزان حافظه حداکثر دو مگابایت بود ، استقاده می گردید.

راه حل مشکل فوق، استقرار تراشه های حافظه بهمراه تمام عناصر و اجزای حمایتی در یک برد مدار چاپی مجزا (Printed circut Board ) بود.

برد فوق در ادامه با استفاده از یک نوع خاص از کانکنور ( بانک حافظه ) به برد اصلی متصل می گردید.

این نوع تراشه ها اغلب از یک پیکربندیpin با نام( Small Outline J-lead ) soj استفاده می کردند .

برخی از تولیدکنندگان دیگر که تعداد آنها اندک است از پیکربندی دیگری با نام (Thin Small Outline Package )tsop استفاده می نمایند.

تفاوت اساسی بین این نوع پین های جدید و پیکربندی DIP اولیه در این است که تراشه های SOJ و TSOR بصورت surface-mounted در PCB هستند.

به عبارت دیگر پین ها مستقیما" به سطح برد لحیم خواهند شد.( نه داخل حفره ها و یا سوکت ) تراشه ها ی حافظه از طریق کارت هائی که " ماژول " نامیده می شوند قابل دستیابی و استفاده می باشند..

شاید تاکنون با مشخصات یک سیستم که میزان حافظه خود را بصورت 32 * 8 , یا 16 * 4 اعلام می نماید ، برخورده کرده باشید.اعداد فوق تعداد تراشه ها ضربدر ظرفیت هر یک از تراشه ها را که بر حسب مگابیت اندازه گیری می گردند، نشان می دهد.

بمنظور محاسبه ظرفیت ، می توان با تقسیم نمودن آن بر هشت میزان مگابایت را بر روی هر ماژول مشخص کرد.مثلا" یک ماژول 32 * 4 ، بدین معنی است که ماژول دارای چهار تراشه 32 مگابیتی است .با ضرب 4 در 32 عدد 128 ( مگابیت) بدست می آید .

اگر عدد فوق را بر هشت تقسیم نمائیم به ظرفیت 16 مگابایت خواهیم رسید.

نوع برد و کانکتور استفاده شده در حافظه های RAM ، طی پنج سال اخیر تفاوت کرده است .

نمونه های اولیه اغلب بصورت اختصاصی تولید می گردیدند .

تولید کنندگان متفاوت کامپیوتر بردهای حافظه را بگونه ای طراحی می کردند که صرفا" امکان استفاده از آنان در سیستم های خاصی وجود داشت .

در ادامه (SIMM (Single in-line memory مطرح گردید.

این نوع از بردهای حافظه از 30 پین کانکتور استفاده کرده و طول آن حدود 3/5 اینچ و عرض آن یک اینچ بود ( یازده سانتیمتر در 2/5 سانتیمتر ) .در اغلب کامپیوترها می بایست بردهای SIMM بصورت زوج هائی که دارای ظرفیت و سرعت یکسان باشند، استفاده گردد.

علت این است که پهنای گذرگاه داده بیشتر از یک SIMM است .

مثلا" از دو SIMM هشت مگابایتی برای داشتن 16 مگابایت حافظه بر روی سیستم استفاده می گردد.

هر SIMM قادر به ارسال هشت بیت داده در هر لحظه خواهد بود با توجه به این موضوع که گذرگاه داده شانزده بیتی است از نصف پهنای باند استفاده شده و این امر منطقی بنظر نمی آید.در ادامه بردهای SIMM بزرگتر شده و دارای ابعاد 25 / 4 * 1 شدند( 11 سانتیمتر در 2/5 سانتیمتر ) و از 72 پین برای افزایش پهنای باند و امکان افزایش حافظه تا میزان 256 مگابایت بدست آمد.

شکل (1) بموازات افزایش سرعت و ظرفیت پهنای باند پردازنده ها، تولیدکنندگان از استاندارد جدید دیگری با نام dual in-line memory module)DIMM) استفاده کردند.این نوع بردهای حافظه دارای 168 پین و ابعاد 1 * 5/4 اینچ ( تقریبا" 14 سانتیمتر در 2/5 سانتیمتر ) بودند.ظرفیت بردهای فوق در هر ماژول از هشت تا 128 مگابایت را شامل و می توان آنها را بصورت تک ( زوج الزامی نیست ) استفاده کرد.

اغلب ماژول های حافظه با 3/3 ولت کار می کنند.

در سیستم های مکینتاش از 5 ولت استفاده می نمایند.

یک استاندارد جدید دیگر با نام Rambus in-line memory module ، RIMM از نظر اندازه و پین با DIMM قابل مقایسه است ولی بردهای فوق ، از یک نوع خاص گذرگاه داده حافظه برای افزایش سرعت استفاده می نمایند.

شکل (2): درگاه های یک رم اغلب بردهای حافظه در کامپیوترهای دستی (notebook) از ماژول های حافظه کاملا" اختصاصی استفاده می نمایند ولی برخی از تولیدکنندگان حافظه از استاندارد (small outline dual in-line memory module) SODIMM استفاده می نمایند.

بردهای حافظه SODIMM دارای ابعاد 1* 2 اینچ ( 5 سانتیمنتر در 5 /2 سانتیمنتر ) بوده و از 144 پین استفاده می نمایند.

ظرفیت این نوع بردها ی حافظه در هر ماژول از 16 مگابایت تا 256 مگابایت می تواند باشد.

شکل (3) ماژول یک رم بررسی خطاء اکثر حافظه هائی که امروزه در کامپیوتر استفاده می گردند دارای ضریب اعتماد بالائی می باشند.در اکثر سیستم ها ،" کنترل کننده حافظه " درزمان روشن کردن سیستم عملیات بررسی صحت عملکرد حافظه را انجام می دهد.

تراشه های حافظه با استفاده از روشی با نام Parity ، عملیات بررسی خطاء را انحام می دهند.

تراشه های Parity دارای یک بیت اضافه برای هشت بیت داده می باشند.روشی که Parity بر اساس آن کار می کند بسیار ساده است .

در ابتداParity زوج بررسی می گردد.

زمانیکه هشت بیت ( یک بایت) داده ئی را دریافت می دارند، تراشه تعداد یک های موجود در آن را محاسبه می نماید.در صورتیکه تعداد یک های موجود فرد باشد مقدار بیت Parity یک خواهد شد.

در صورتیکه تعداد یک های موجود زوج باشد مقدار بیت parity صفر خواهد شد.

زمانیکه داده از بیت های مورد نظر خوانده می شود ، مجددا" تعداد یک های موجود محاسبه و با بیت parity مقایسه می گردد.درصورتیکه مجموع فرد و بیت Parity مقدار یک باشد داده مورد نظر درست بوده و برای پردازنده ارسال می گردد.

اما در صورتیکه مجموع فرد بوده و بیت parity صفر باشد تراشه متوجه بروز یک خطاء در بیت ها شده و داده مورد نظر کنار گذاشته می شود.

parity فرد نیز به همین روش کار می کند در روش فوق زمانی بیت parity یک خواهد شد که تعداد یک های موجود در بایت زوج باشد.

مسئله مهم در رابطه با Parity عدم تصحیح خطاء پس از تشخیص است .

در صورتیکه یک بایت از داده ها با بیت Parity خود مطابقت ننماید داده دور انداخته شده سیستم مجددا" سعی خود را انجام خواهد داد.

کامپیوترها نیازمند یک سطح بالاتربرای برخورد با خطاء می باشند.برخی از سیستم ها از روشی با نام به (error correction code)ECC استفاده می نمایند.

در روش فوق از بیت های اضافه برای کنترل داده در هر یک از بایت ها استفاده می گردد.

اختلاف روش فوق با روش Parity در این است که از چندین بیت برای بررسی خطاء استفاده می گردد.

( تعداد بیت های استفاده شده بستگی به پهنای گذرگاه دارد ) حافظه های مبتنی بر روش فوق با استفاده از الگوریتم مورد نظر نه تنها قادر به تشخیص خطا بوده بلکه امکان تصحیح خطاهای بوجود آمده نیز فراهم می گردد.

ECCهمچنین قادر به تشخیص خطاها در مواردی است که یک یا چندین بیت در یک بایت با مشکل مواجه گردند .

فصل دوم : انواح حافظه RAM (Static random access memory)SRAM این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمایند.

برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد.

این نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند .

شکل (4) SRAM شکل (5) ترانزیستور ) SRAM (Dynamic random access memory)DRAM .

در این نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از یک زوج ترانزیستورو خازن استفاده می گردد .

شکل (6) یک DRAM شکل (7) نمای خارجی از DRAM Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM) .

شکل اولیه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکمیل فرآیند استقرار یک بیت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بایست منتظر و در ادامه بیت خوانده خواهد شد.( قبل از اینکه عملیات مربوط به بیت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) .

این نوع حافظه ها در انتظار تکمیل و اتمام پردازش های لازم برای اولین بیت نشده و عملیات مورد نظر خود را در رابطه با بیت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد.

پس از اینکه آدرس اولین بیت مشخص گردید EDO DRAM عملیات مربوط به جستجو برای بیت بعدی را آغاز خواهد کرد.

سرعت عملیات فوق پنج برابر سریعتر نسبت به حافظه های FPM است .

حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .

شکل (8) نمای خارجی EDO Synchronous dynamic random access memory) SDRM ) از ویژگی "حالت پیوسته " بمنظور افزایش و بهبود کارائی استفاده می نماید .بدین منظور زمانیکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بین ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامین داده ،آن را خواهد خواند.

SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های بوده و امروزه در اکثر کامپیوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابایت در ثانیه است .

(Rambus dynamic random access memory) RDRAM یک رویکرد کاملا" جدید نسبت به معماری قبلی DRAM است.

این نوع حافظه ها از Rambus (in-line memory module)RIMM استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پیکربندی مشابه یک DIMM استاندارد است.

وجه تمایز این نوع حافظه ها استفاده از یک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است .

تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پیدا نمایند.

Credit card memory یک نمونه کاملا" اختصاصی از تولیدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دریک نوع خاص اسلات ، در Laptop ها استفاده می گردد .

PCMCIA memory card نوع دیگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در Laptop استفاده می شود.

شکل (9) نمای خارجی SDRM شکل (10) : نمای مدارهای SDRM FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفیت کم برای استفاده در دستگاههائی نظیر تلویزیون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد.

زمانیکه این نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به میزان اندکی برق مصرف خواهند کرد.

در کامپیوتر نیز از این نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظیمات هارد دیسک و ...

استفاده می گردد.

(VideoRam)VRAM یک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظیر : آداپتورهای ویدئو و یا شتا ب دهندگان سه بعدی استفاده می شود.

به این نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) (MPDRAM نیز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدین دلیل است که این نوع از حافظه ها دارای امکان دستیابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سریال می باشند .

VRAM بر روی کارت گرافیک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است.

میزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظیر : " وضوح تصویر " و " وضعیت رنگ ها " بستگی دارد.

شکل (11) : نمایی از FlashRam فصل سوم : به چه میزان حافظه نیاز است ؟

حافظه RAM یکی از مهمترین فاکتورهای موجود در زمینه ارتقاء کارآئی یک کامپیوتر است .

افزایش حافظه بر روی یک کامپیوتر با توجه به نوع استفاده می تواند در مقاطع زمانی متفاوتی انجام گیرد.

در صورتیکه از سیستم های عامل ویندوز 95 و یا 98 استفاده می گردد حداقل به 32 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.

( 64 مگابایت توصیه می گردد) .اگر از سیستم عامل ویندوز 2000 استفاده می گردد حداقل به 64 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.( 128 مگابایت توصیه می گردد) در ویندوز ایکس پی میزان نیاز به حافظه رم به 128 مگابایت افزایش یافته است ..سیستم عامل لینوکس صرفا" به 4 مگابایت حافظه نیاز دارد.

در صورتیکه از سیستم عامل اپل استفاده می گردد به 16 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.( 64 مگابایت توصیه می گردد).

میزان حافظه اشاره شده برای هر یک از سیستم های فوق بر اساس کاربردهای معمولی ارائه شده است .

دستیابی به اینترنت ، استفاده از برنامه های کاربردی خاص و سرگرم کننده ، نرم افزارهای خاص طراحی، انیمیشن سه بعدی و...

مستلزم استفاده از حافظه بمراتب بیشتری خواهد بود .

آشنایی با تکنولوژی Dual Channel تکنولوژی Dual Channel که احتمالا بسیاری از شما این نام رو در مشخصات مادربوردهای یه مقدار مدل بالاتر شنیده یا دیده اید.

افزایش سرعت وبهرهگیری از حداکثر نوان پردازنده ها،یکی از مهمترین اهداف طراحان سیستم های کامپیوتری است و تکنولوژی های DDR و Dual Channel یکی از راه های افزایش سرعت هستن.

Dual Channel برای بهتر فهمیدن این موضوع یک مثال براتون میزنم: شما یک پردازنده پنتیوم 4 با FSB800 مگاهرتز همراه یک RAM DDR400 رو در نظر بگیرین.

نکته:FSB چیه؟

FSB مخفف Front Side Bus است.منظور از FSB همون گذرگاهی است که CPU از طریق آن با پل شمالی مادربورد ارتباط برقرار میکنه.و همچنین نمایانگرسرعت انتقالاطلاعات بین پردازنده و چیپ اصلی مادربورد یعنی MCH Memory Controler Hub است.

تا پیش از سال 1995 و اومدن پنتیوم پرو ها،Host Bus این وظیفه رو بر عهده داشت و بعد از اون FSB پا به عرصه گذاشت.فرکانس FSB از نظر کارایی سیستم بسیار دارای اهمیت است،چون تنها راهیه که پردازنده از طریق آن داده رو از حافظه و دستگاهای دیگر کسب میکنه و در واقع میشه گفت که FSB پایه اصلی سرعت مادربورده چون تعیین کننده سرعت ارتباط پردازنده با گذر گاهای PCI و AGP نیز هست.

در حالت FSB800 مگاهرتز سرعت انتقال اطلاعات در حدود 6/4 گیگابایت در ثانیه است و حداکثر سرعت انتقال در رم های DDR400 در حدود 3/2 مگابایت در ثانیه است با یک حساب دودوتا چارتا معلوم میشه که نیمی از پهنای باند پردازنده و MCH تقریبا بلا استفاده میمونه و این یعنی 50% کارائی سیستم.

با استفاده از این تکنولوژی به جای استفاده از یک مسیر انتقال اطلاعات،بین رم و کنترلر حافظه،از 2 مسیر استفاده میشه.که با توجه به پهنای باند هر یک از کانال ها(3/2 Gb/s )مجموع نرخ انتقال اطلاعات در هر 2 تا کانال با نرخ انتقال اطلاعات بین CPU و MCH برابر میشه.

چند نکته همه در این باب: 1- رم هایی که در این تکنولوژی استفاده میشن تفاوتی با رم های معمولیDDR ندارن.

2- تعداد رم های نصب شده بروی مادربورد حتما باید زوج باشن.

3- رم ها حتما میباست با در اسلات های 1 و 3 و یا در اسلات های 2 و 4 به صورت جفت نصب بشن.اصولا برای راحتی کار این بانک های رم بروی مادربورد با 2 رنگ مجزا مشخص میشن.

4- رم هایی که به صورت جفت نصب میشن هر 2 تا شون باید از نظر فرکانس و ظرفیت یکسان باشن،مثلا اگر یکی از رم ها 256 و DDR333 است اون یکی هم باید مشابه همین باشه.

5- نیازی نیست که رم ها در اسلات های 1و3 با رم های اسلات 2و4 مشابه باشن.

آشنایی با تکنولوژی های DDR و DDR2 و GDDR DDR چیست؟

Double Data-Rate Memory----> DDR Memory DDR SDRAM که به طور خلاصه DDR نامیده میشود تکنولوژی ساختار یافته ای بر اساس SDRAM های PC100 و PC133 فعلی می باشد و برای دو برابر کردن نرخ اطلاعات حافظه طراحی شده است.

یک حافظه SDRAM با فرکانس 100 مگاهرتز میتواند یک Signal را در یک واحد زمان انتقال دهد و نرخ ارسال اطلاعات آن 100 مگاهرتز خواهد.

یک حافظه DDR با فرکانس 100 مگاهرتز میتواند دو Signal از اطلاعات را در واحد زمان انتقال دهد و نرخ ارسال آن 100MHz x2 یا همان 200 مگاهرتز می باشد و یک حافظه DDR با فرکانس 133 مگاهرتز که نرخ ارسال آن معادل133MHz x2 یا همان 266 مگاهرتز خواهد بود.

به طور علمی خطوط انتقال حافظه های DDR از نوع PC1600 با فرکانس 100 مگاهرتز و PC2100 با فرکانس 133 مگاهرتز و DDR از نوع PC2700 با فرکانس 166 مگاهرتز کار خواهند کرد.

به طور کلی ماژول های حافظه DDR با نرخ ارسال 200MHz ،266MHz ،333MHz ایفای نقش می نمایند.حافظه های DDR باعث ایجاد نسل جدید کامپیوترهای پر قدرت در سطوح مختلف از قبیل Desktop ،Workstation ،Server ،Notebook و Sub_Compact Computer گردیده اند.همچنین این تکنولوژی در صنعت Data Communication و محصولات شبکه از قبیل Router و Switch نیز نقش بسزایی ایفا می کند و باعث تغییر و تحول در ساختار درونی این رده دستگاهها گردیده است.

در این راستا شرکت ها و کمپانیهای صاحب نام در تکنولوژی کامپیوتر و کمپانی های سازنده Chipset از قبیل Intel ،VIA ،AMD ،Acer Labs (ALI )،SIS ، nVIDIA و ATI طی یک توافق پشتیبانی از حافظه های DDR در سطوح مختلف محصولات جدید خود را اعلام نموده اند.

مقایسه ظاهری ماژول های DDR یا SDRAM الف) بانک های DIMM از نوع DDR از نظر اندازه کاملا یکسان با SDRAM می باشد و از نظر ساختار متفاوت می باشد.

ب) بانک های DDR DIMM از نوع 184 پین و بانکهای SDRAM DIMM از نوع 168 پین می باشد.

پ) ماژول های DDR بدلیل اختلاف در ساختار DIMM قابل بر روی SDRAM DIMM نمی باشد.

به طور خلاصه : حافظه های DDR در سال 2003 به عنوان تنها حافظه استاندارد شده نوسط کمپانیهای تولید کننده مادربورد و سایر ادوات کامپیوتر که به نوعی از حافظه استفاده می کنند مورد استفاده قرار گرفته است.

پهنای باند در حافظه های DDR روش زیر طریقه محاسبه پهنای باند حافظه های DDR را نشان میدهد.

Peak Band Width=(Memory Bus Width) x (Data Rate) Data Rate = (Memory Bus Speed) x (Operations/Clock cycle) هر ماژول DIMM به صورت 64 بیت یا 8 بایت می باشد.پس پهنای یاند PC2100 DIMM به صورت زیر محاسبه می شود: (8byte) x (266 MHz) = 2,128 MB/sec که به طور خلاصه 2.1 GB/sec می باشد.

پهنای باند PC1600 DIMM به صورت زیر می باشد: (8byte) x (200MHz) = 1.600 MB/sec = 1.6 GB/sec پهنای باند PC2700 به صورت زیر می باشد: (8byte) x (333MHz) = 2.664 MB/sec = 2.7 GB/sec گام بعدی DDR برای قابلیت بیشتر DDR2 SDRAM اینک پیشرفت دیگری در DDR DOUBLE DATA RATE MEMORY حاصل شده است.MICRON فرکانس DDR266 SDRAM را در تکنولوژی 2 برابر کرده است DDR2 533 SDRAM جدید MICRON همچنین دارای پهنای باند وسیعتر می باشد بدون این که توان مصرفی سیستم زیاد شده باشد،در حقیقت SSTL_18 I/O و 1.8 VOLT VDD آن از نیاز توان مصرفی کاسته است.

DDR2 SDRAM مایکرون با 533 مگابایت در ثانیه سرعت انتقال داده ها به طراحان قابلیت استفاده از تمام ابزاری که برای تولید نسل جدید DESKTOP ها ،LAPTOP ها و SERVER ها داده است در این محصولات قابلیت بالا و توان مصرفی پایین مد نظر می باشد.

استفاده از این تکنولوژی جدید با سرعت بالا در حقیقت استفاده از یک حافظه سیستم 64 بیتی می باشد که می تواند 4300 مگابایت در ثانیه داده ها را پردازش نماید که این 1/5 برابر سریعتر از DDR 533 استاندارد می باشد.

Features: • VDD = 1.8V, VDDQ = 1.8V • I/O = SSTL_18 • 200 MHz and 266 MHz clock frequencies • 400 Mb/s/pin and 533 Mb/s/pin data rates • 3,200 MB/s and 4,300 MB/s for 64-bit systems • 4n data prefetch • 4 banks for 256Mb and 512Mb devices • 8 banks for 1Gb and 2Gb devices • Burst length of 4 or 8 • WRITE latency = READ latency - 1 clock • Differential data strobe option • Duplicate RDQS data strobe option • CAS latency: 3, 4, and 5 clocks • Posted CAS# additive latency: 0, 1, 2, 3, and 4 clocks • On-die termination (ODT) • Off-chip driver (OCD) output impedance calibration option • FBGA packaging فصل چهارم : محافظت از RAM Ram خوبی که تبدیل به یک Ram معیوب و آزار دهنده میشود هر فردی که امروزه دارای کامپیوتر باشد و یا حتی کمی با آن سر و کار داشته باشد به میزان اهمیت حافظه موقت یا RAM واقف است برای همین نیز امروزه تقاضای مموریهای معتبر روز به روز بیشتر بوده و نیاز به شناختن این قطعه نیز اهمیت بیشتری پیدا کرده است یک رم معیوب اصلا چه نشانه هایی دارد صفحه آبی که در هنگام نصب ویندوز 2000 یا ایکس پی ظاهر میشود یکی از شایع ترین نشانه های ایراد در حافظه موقت است صفحه آبی و خطاهای مختلف اتفاقی و ناگهانی در هنگام راه اندازی ویندوزهای 2000 و ایکس پی البته این مسئله میتواند عامل های دیگری نیز داشته باشد هنگ کردن سیستم زمانی که از رم به صورت شدید کار کشیده میشود مثل اجرای بازیهای سه بعدی، Benchmarking ، کامپایل کردن ، رندر کردن ، بعضی از نرم افزارها شبیه فوتوشاپ و غیره ظاهر شدن خطوط رنگی بر روی صفحه مانیتور و همچنین به هم ریختن گرافیک در حال نمایش که البته این مسئله میتواند ناشی از عدم کارکرد صحیح کارت گرافیک نیز باشد مشکل در بوت شدن سیستم که همراه با بوق های ممتد و یا نوع هشداری که در بایوس مادربرد برای اختلالات رم قرار داده شده باشد بهترین راه تست مشکلات رم جایگزین کردن آن با یک رم دیگه می باشد.

در ضمن مارکهای معروف این قطعه Corsair, Crucial و Kingston می باشند البته Speck Tec نیز در ایران بسیار شناخته شده است هر ماژول رم شامل مداری می باشد که چندین DRAM یا دینامیک رم بر روی آن لحیم شده است اصولا کارخانه سازنده هم برای رفاه مشتریان و هم برای اعتبار محصولات خود قبل از عرضه رمها را تست مینماید و حتی مارکهای معتبر بر روی ماژولهای خود گارانتی های 3 ساله تا مادام العمر ارائه میدهند.

اما مطمئنم بسیاری از شما غافل از این مسئله هستید که یک رم خوب و مرغوب می تواند به مرور زمان و یا ناگهان تبدیل به یک رم بد و معیوب گردد چند عامل بسیار موثر را در معایب برای شما بازگو میکنم شوک الکتریکی یکی از توصیه های شرکت های سازنده قطعات سخت افزاری استفاده از مچ بند های آنتی شوک می باشد که حتی خود بنده نیز هیچگاه به آن عمل نکرده ام اما لازم به تذکر میدونم براتون یه توضیح کوچک در این مورد بدم بدن شما در صورت اصطکاک و مالش با محیط اطراف مقداری الکتریسیته ساکن در خودش ذخیره میکنه و این الکتریسیته ساکن تا زمانی که در بدن شما وجود داشته باشه و تخلیه نشده باشه میتونه یکی از خطرناکترین و نامرئی ترین دشمنان قطعات سخت افزاری شما باشه پس اول اونو تخلیه کنید یا به اتصال به زمین توسط یک سیم یا هر رسانایی که وجود دارد بعد ماژول رم خود را در دست بگیرید و اونو نصب کنید.

ولتاژ نامناسب افزایش ناگهانی ولتاژ برق مورد استفاده سیستم و یا منبع تامین انرژی معیوبی که جریان سیالی برای سیستم فراهم نکند و دارای نوسان باشد می تواند گاه ناگهانی به مموری و رم شما آسیب برساند و گاه این عمل به تدریج رخ میدهد همچنین بالابردن ناآگاهانه ولتاژ مورد استفاده رم توسط تنظیمات مادربرد نیز میتواند عامل موثری در معیوب کردن حافظه موقت کامپیوتر باشد گرد و خاک یا رطوبت اگر کامپیوتر شما برای قرن های متمادی کنج اتاق فقط کار کرده است و حتی یک بار هم در آن باز نشده و درون آن نظافت نشده پس بهتره همین الان بهش یه حال اساسی بدید و داخل اونو از گرد و خاک کاملا پاک کنید وجود گرد و خاک هم به صورت عایق حرارتی باعث افزایش گرما بر روی مدارها میشود و هم میتواند با قرار گرفتن بین اتصالات باعث قطع جریان و ایجاد اختلال شود همچنین وجود رطوبت باعث زنگ زدگی و پایین آمدن راندمان کار وسایل کامپیوتری میشود حمل و جابجایی نامناسب این عامل بیشترین ضرر را به رم میزند مجموعه ای از مدارات و وسایل ریز الکترونیکی که با کوچکترین بی دقتی حتی از روی برد نیز کنده میشوند به همین دلیل رمهای قابدار برای کسانی که دائما رم خود را جابجا میکنند توصیه میشود .لازم به ذکر هست بگم که قابها حتی باعث افزایش گرما میشوند ولی واقعا میتوانند رم را از آسیب فیزیکی ناشی از ضربه یا اصطکاک حفظ کنند چاک واقع بر روی مادر برد برای قرار دادن رم محل نصب رم بر روی مادر برد یا DIMM نیز بسیار باید مورد توجه قرار گیرد همانقدر که این عوامل بر روی خود رم تاثیر می گذارند می توانند بر روی DIMM ها اثر گذار باشند پس از چک کردن و بررسی آنها نیز غافل نشوید پیشنهادات: به طور کلی رمهای موجود در بازار دنیا در سه دسته‌بندی (درجه) مختلف وجود دارندکه از نظر کارآیی و قیمت تفاوت می‌کنند که عمده تفاوت آن ها در کیفیت و قیمت مواد تشکیل دهنده چیپهای آنها است.

البته تکنولوژی‌های به کار رفته در تولید RAM و همچنین Component های استفاده شده روی آن نیز در این رده‌بندی مؤثر است: 1.

RAM های درجه یک (Grade A): طول عمر مفید 10 سال و بالاتر 2.

RAM های درجه دو (Grade B): طول عمر مفید 3 تا 6 سال است.

3.

RAM های درجه سه (Grade C): طول عمر مفید 5 ماه تا 15 ماه است.

این بدین معنی است که اگر کاربر روی سیستم خود از RAM درجه سه استفاده می‌کند (برای اینکه سیستم قیمت تمام شده بهتری داشته باشد) خیلی زود طول عمر RAM به اتمام می‌رسد و به این صورت است که سیستم هنگ می‌کند.