همه چیز درباره حافظه رم و عملکرد آن در کامپیوتر

همه چیز درباره حافظه رم و عملکرد آن در کامپیوتر

حافظه دسترسی تصادفی یا حافظه رم که به‌شکل RAM نوشته می‌شود، نوعی حافظه اصلی برای ذخیره‌سازی موقت اطلاعات در کامپیوتر یا دیگر تجهیزات دیجیتال است. حافظه رم، اطلاعات را با سرعت بالا در اختیار دیگر برنامه‌ها قرار می‌دهد. دسترسی به این اطلاعات به‌شکل کاملاً مستقیم انجام می‌شود که به آن دسترسی تصادفی (Random Access) می‌گویند.

اهمیت حافظه رم زمانی مشخص می‌شود که بدانید در حافظه‌های دائمی قدیمی مثل نوارهای مغناطیسی، سی‌دی و دی‌وی‌دی، دسترسی به اطلاعات به‌شکل تقریباً ترتیبی صورت می‌گیرد و زمان زیادی می‌طلبد. حتی در هارد دیسک‌های پیشرفته نیز سرعت دسترسی تصادفی به اطلاعات بسیار پایین است. تنها با فراگیر شدن حافظه‌های SSD در سال‌های اخیر است که سرعت دسترسی به اطلاعات در حافظه‌های دائمی افزایش قابل توجهی پیدا کرده است.

تفاوت حافظه اصلی و حافظه جانبی

حافظه اصلی در سیستم‌های کامپیوتر برای پردازش ضروری هستند و مستقیماً در اختیار پردازنده قرار می‌گیرند ولی حافظه‌های جانبی در پردازش سیستم نقشی ندارند.

حافظه‌های اصلی توسط سیستم مدیریت می‌شوند ولی مدیریت حافظه‌های جانبی یا ثانویه توسط کاربر صورت می‌گیرد. اطلاعات ذخیره‌شده در حافظه‌های اصلی به‌شکل موقت بوده و بارها تغییر می‌کنند ولی حافظه‌های جانبی برای ذخیره‌سازی بلندمدت اطلاعات به‌کار گرفته می‌شوند. این اطلاعات تنها در صورت نیاز به حافظه اصلی منتقل شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چرا از حافظه رم استفاده می‌کنیم؟

همان‌طور که گفتیم، حافظه رم سرعت بسیار زیادی دارد که قابل مقایسه با سریع‌ترین حافظه جانبی (هارد دیسک یا SSD) نیست. در سیستم‌های کامپیوتری، پردازنده سرعت فوق‌العاده بیشتری در مقایسه با حافظه‌های جانبی دارد و اگر برای اجرای هر پردازش بخواهیم اطلاعات را از هارد دیسک دریافت کنیم، زمان بسیار زیادی هدر می‌رود. بنابراین حافظه‌های اصلی (حافظه رم و حافظه رام) نقش واسطه را ایفا می‌کنند تا با سرعتی نزدیک به پردازنده اصلی، اطلاعات را در اختیار آن قرار دهند. راهنمای خرید حافظه SSD را بخوانید.

برای مقایسه می‌توان پردازنده‌ای را در نظر گرفت که با فرکانس ۲ گیگاهرتز کار می‌کند. زمان اجرای هر عملیات توسط این پردازنده فقط ۰.۵ نانو ثانیه است. حافظه‌های جانبی معمول برای اجرای فرمان خوانش داده حدود ۵ میلی‌ثانیه تاخیر دارند. بنابراین سرعت حافظه حدود ۱۰ هزار برابر کندتر از سرعت پردازنده است و تقریباً تمام توان پردازنده هدر می‌رود. اگرچه سرعت حافظه رم باز هم به سرعت پردازنده نمی‌رسد اما زمان تاخیر به‌مراتب کمتر خواهد بود.

هنگام انتخاب حافظه رم به چه مواردی توجه کنیم؟

هنگام خرید حافظه رم مناسب برای هر سیستم کامپیوتری باید به دو مورد توجه کرد: ظرفیت، و سرعت یا فرکانس. در ادامه این دو مورد را توضیح می‌دهیم.

ظرفیت حافظه رم

اولین و مهم‌ترین موردی که هنگام خرید حافظه رم باید مد نظر قرار دهید، ظرفیت است. اجرای سیستم‌عامل، اجرای بازی‌ها و نرم‌افزارها و حتی مرورگر ساده وب به حافظه رم نیاز دارد. ظرفیت حافظه رم با واحد گیگابایت (GB) سنجیده می‌شود. تجهیزات دیجیتال مدرن معمولاً بین ۱ تا ۱۶ گیگابایت حافظه رم دارند. به‌عنوان مثال اکثر گوشی‌های هوشمند میان‌رده در حال حاضر با ۶ گیگابایت حافظه رم وارد بازار می‌شوند.

اگرچه افزایش بیش از حد ظرفیت حافظه رم، سرعت کامپیوتر شما را بیشتر نمی‌کند اما کمبود آن می‌تواند باعث کندی و حتی ایرادهای نرم‌افزاری شود. این‌که چه‌مقدار حافظه رم برای شما مناسب است کاملاً بستگی به نوع استفاده شما از کامپیوتر دارد. در حال حاضر برای استفاده بی‌دردسر از ویندوز ۱۰ و نرم‌افزارهای عمومی، پیشنهاد می‌کنیم که حداقل ۸ گیگابایت حافظه رم تهیه کنید. اگر به اجرای برنامه‌های سنگین، باز کردن هم‌زمان تعداد زیادی صفحه وب یا اجرای بازی‌های نیمه‌سنگین علاقه دارید بهتر است حداقل ۱۶ گیگابایت حافظه رم را در نظر بگیرید. اگر گیمر حرفه‌ای هستید، ویدیوهای سنگین تدوین می‌کنید یا به طراحی‌های سه‌بعدی مشغول‌اید به ۲۴ یا ۳۲ گیگابایت حافظه رم نیاز خواهید داشت.

سرعت یا فرکانس حافظه رم

سرعت حافظه رم علاوه بر تکنولوژی ساخت چیپ‌های حافظه، به فرکانس عملکرد آن بستگی دارد. هرچه فرکانس عملکرد حافظه رم بیشتر باشد، سرعت آن نیز بیشتر خواهد بود. سرعت یا فرکانس حافظه رم را بر حسب مگاهرتز (MHz) نشان می‌دهند. امروزه حافظه‌های رم با سرعت ۲۴۰۰ مگاهرتز بسیار پرکاربرد هستند.

هنگام خرید حافظه رم احتمالاً با عبارتی نظیر DDR4-2133 روبرو می‌شوید. بخش اول این عبارت به تکنولوژی ساخت چیپ حافظه یا نسل آن اشاره دارد و عدد دوم فرکانس یا سرعت آن را نشان می‌دهد. حافظه‌های رم جدید با حداقل فرکانس ۲۱۳۳ مگاهرتز در بازار حضور دارند اما بهتر است حداقل فرکانس ۲۴۰۰ مگاهرتز را انتخاب کنید. فرکانس حافظه‌های رم پرسرعت که برای سیستم‌های حرفه‌ای و گیمینگ ساخته شده‌اند به ۳۲۰۰ مگاهرتز یا حتی بالاتر می‌رسد. بهترین لپ‌تاپ گیمینگ سال ۲۰۲۱ به لینک مراجعه کنید.

انواع حافظه رم

به‌طور کلی حافظه‌های رم به دو دسته ایستا (Static) و پویا (Dynamic) تقسیم می‌شوند. حافظه‌های ایستا معمولاً در داخل پردازنده اصلی تعبیه شده‌اند و شما به آنها دسترسی ندارید. بنابراین توضیح آنها کاربرد زیادی نخواهد داشت. حافظه رم پویا همان حافظه رم متداول در کامپیوترهای شخصی است که با آن آشنا هستید. حافظه رم پویا در ابتدا از نوع SDR بود اما در سال ۲۰۰۰ با معرفی فناوری DDR سرعت آنها دو برابر شد و اکنون تمامی انواع حافظه رم موجود در بازار از نوع DDR هستند.

تا به امروز فناوری حافظه رم DDR به نسل چهارم رسیده که با عنوان DDR4 شناخته می‌شوند. هر نسل از حافظه DDR در مقایسه با نسل قبلی سرعت بیشتری دارد، انرژی کمتری مصرف می‌کند و زمان تأخیر کمتری دارد. البته هنگام خرید حافظه رم باید به پشتیبانی سخت‌افزاری مادربورد خود نیز توجه کنید، چون هر کدام از این نسل‌ها درگاه مخصوص به خود دارند. به‌عنوان مثال روی مادربردهای قدیمی نمی‌توانید حافظه رم DDR4 نصب کنید.