5.1หน่วยความจำแบบโวลาไทน์
และนอนโวลาไทน์
Nonvolatile Memoryหรือ นอนโวลาไทล์เมมโมรี่ คือ
หน่วยความจำทุกชนิดที่ไม่ต้องทำการรีเฟรชคอนเทนต์ ได้แก่ รอมทุกประเภท (ROM)เช่น พีรอม (PROM),เอ็ปรอม (EPROM),อีเอ็ปรอม (EEPROM)และแฟลชเมมโมรี่ (Flash
Memory)รวมถึงแรม (RAM)ที่ต้องใช้ไฟเลี้ยงจากแบตเตอรี่ด้วย"Open-Source"หรือ "โอเพ่นซอร์ส" คือคำที่ใช้แทนคำว่า ฟรีซอฟต์แวร์ (Free
Software)หรือซอฟต์แวร์เสรี ที่ให้เสรีภาพแก่ผู้บริโภคในการรัน,แก้ไขปรับปรุง และเผยแพร่โปรแกรม ไม่ว่าจะโดยการจำหน่ายหรือให้ฟรีก็ตาม
แต่ที่สำคัญคือต้องแถมซอร์สโค้ด (Source Code)ไปด้Operating
System (OS)หรือ ระบบปฏิบัติการ คือ
โปรแกรมที่โหลดขึ้นมาตามกระบวนการบูตเครื่องคอมพิวเตอร์PCI Expressเทคโนโลยีใหม่สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต
โดยเฉพาะกราฟิกการ์ด มีแบนด์วิธกว้างกว่าและความเร็วสูงกว่ามาตรฐานPCIที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันPodcastพ็อดคาสต์หรือPodcastคือการบันทึกเสียงหรือการนำไฟล์เสียงขึ้นไปเก็บบนเว็บไซต์
เพื่อให้ผู้สนใจดาวน์โหลดมาฟังProcessorหรือ โปรเซสเซอร์
คือวงจรตรรก (Logic)ซึ่งทำหน้าที่ตอบสนองหรือประมวลชุดคำสั่งพื้นฐาน
(Instructionที่ใช้ในการขับเคลื่อนคอมพิวเตอร์
โดยทั่วไปแล้วคำ“Processor”อาจใช้แทนคำ“CPU”ได้
ทั้งนี้โปรเซสเซอร์ที่อยู่ในเครื่องพีซีหรือในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กจะนิยมเรียกว่า“Microprocessor”หรือ ไมโครโปรเซสเซอร์
สแตติกแรมและไดนามิกส์แรม (Static RAM and Dynamic RAM)
Static RAMหรือSRAM เป็นวงจรที่สร้างให้เก็บข้อมูลในลักษณะ
มีไฟและ ไม่มีไฟ ถ้ามีสัญญาณไฟฟ้าจะตรวจสอบตรรกะเป็น1ไม่มีสัญญาณให้ค่าตรรกะเป็น0ทำให้เก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดเวลาที่มีไฟเลี้ยงและทำงานด้วยความเร็วสูง แต่วงจรจะมีขนาดใหญ่ใช้กระแสไฟมากทำให้เกิดความร้อนในตัวชิพสูง
ราคาแพงกว่าไดนามิกแรมมากจึงใช้เป็นหน่วยความจำแคชเท่านั้น
Dynamic RAMหรือDRAM เป็นวงจรที่สร้างให้เก็บข้อมูลโดยการตรวจสอบว่า มีประจุ หรือ ไม่มีประจุ ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่าแบบแสตติกมากราคาถูกเป็นแรมที่ใช้ทำหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่มีข้อเสียที่ประจุไฟฟ้าในแรมจะลดจำนวนลงไปเรื่อย ๆ จึงต้องมีระบบเติมประจุให้กับส่วนที่มีประจุเป็นระยะเรียกว่าการRefreshเพื่อให้ไดนามิกแรมเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดเวลาที่ใช้งาน ช่วงเวลาที่เติมประจุเรียกว่าRefresh Rate
Dynamic RAMหรือDRAM เป็นวงจรที่สร้างให้เก็บข้อมูลโดยการตรวจสอบว่า มีประจุ หรือ ไม่มีประจุ ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่าแบบแสตติกมากราคาถูกเป็นแรมที่ใช้ทำหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่มีข้อเสียที่ประจุไฟฟ้าในแรมจะลดจำนวนลงไปเรื่อย ๆ จึงต้องมีระบบเติมประจุให้กับส่วนที่มีประจุเป็นระยะเรียกว่าการRefreshเพื่อให้ไดนามิกแรมเก็บข้อมูลไว้ได้ตลอดเวลาที่ใช้งาน ช่วงเวลาที่เติมประจุเรียกว่าRefresh Rate
Computer PC จะใช้แรมประเภท DRAM เนื่องจากเหตุผลทางด้านราคาต่อความจุที่ดีกว่า ลักษณะภายนอกของ RAM โดยทั่วไปจะเป็นชิปที่ติดมากับแผ่นเมนบอร์ดของเครื่องคอมพิวเตอร์
ซึ่งเราสามารถเพิ่มจำนวนของ RAM ได้โดยการเสียบเพิ่มที่ Socket บนเมนบอร์ด ซึ่ง RAM แต่ละแบบแต่ละรุ่นก็จะมี Socket ที่ต่างกัน ดังนี้
1. SDRAM (Synchronous Dynamic Random - Access Memory)
หลักการทำงานของSDRAM
SDRAM ใช้ความเร็วแบบ Synchronous โดยที่หลักของการทำงานของ SDRAM จะขึ้นอยู่กับความเร็วของสัญญาณนาฬิกาของระบบทั้งหมด การถ่ายเทข้อมูลจะเกิดขึ้น 1 ครั้ง ต่อหนึ่งลูกคลื่นสัญญาณนาฬิกา โดยทำงานที่ความเร็วระดับเดียวกับ Bus มีความเร็วตั้งแต่ 66MHz ถึง 133MHz
จุดด้อยของ SDRAM
ถึงแม้ว่า SDRAM จะทำงานในระดับความเร็วระดับเดียวกับ Bus แต่ SDRAM ก็ไม่ได้ทำให้ผู้ใช้รู้สึกถึงความเร็ว เนื่องจากจุดด้อยของหน่วยความจำประเภทนี้อยู่ที่การทำงานตามความเร็วของค่า แคช จึงทำให้หน่วยความจำ SDRAM ไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ รวมทั้งเป็นหน่วยความจำที่มีการส่งข้อมูลเพียง 64 bit จึงมีความเร็วอยู่ที่ 1064 MB/s bandwidth (133MHz x 8 bytes) ที่หน่วยความจำแบบ PC133 และเมื่อการประมวลข้อมูลมีมากขึ้นทำให้ไม่เพียงพอต่อความต้องการ ต่อมาจึงได้มีการพัฒนา RAM แบบ DDR ขึ้นมาแทน
2. RDRAM (Rambus DRAM)
Intel ได้พัฒนา RDRAM (Rambus DRAM) ขึ้นเพื่อใช้กับ Pantium 4 willamate (Socket 423) ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่า DDR และ SD RAM
หลักการทำงานของ RDRAM
RDRAM (Rambus DRAM) มีหลักการทำงานคล้ายกับ DDR RAM แต่การทำงานจะทำงานเป็นคู่ทำให้จำนวน bit ที่รับส่งในแต่ละรอบสูงขึ้นเป็น 128 bit ทำให้สามารถทำ bandwidth สูงสุดถึง 6400 MB/s
จุดด้อยของ RDRAM
ข้อด้อยของ RAM แบบนี้ ก็คือ เรื่องของราคาที่ค่อนข้างสูง รวมทั้งค่อนข้างที่จะสิ้นเปลืองแผ่นความร้อนมากทำให้ RAM ประเภทนี้ไม่ได้รับความนิยม และถูกแทนที่ด้วย DDR RAM แบบ Duel Channel ในที่สุด
3. DDR RAM (Double Data Rate Random-Access Memory)
DDR RAM เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อมาจาก SDRAM ในช่วงแรกบริษัทอินเทลไม่พัฒนา
ชิพเซต และไม่ให้การสนับสนุน ทำให้ผู้ผลิตรายอื่น เช่น เอเอ็มดี และบริษัทผู้ผลิตชิพเซตและสร้างเมนบอร์ดชั้นนำของโลกจากไต้หวัน ซึ่งได้แก่ VIA, SiS, ATi ได้รวมกันและพัฒนาเทคโนโลยีนี้จนได้รับความนิยมสูง
หลักการทำงานของ DDR RAM
RAM ประเภทนี้จะเป็นการส่งข้อมูลผ่านสัญญาณขาขึ้นและขาลงของสัญญาณนาฬิกาแทนแบบเดิมที่ส่งข้อมูลผ่านสัญญาณขาขึ้นเท่านั้น เป็นผลทำให้อัตราส่งถ่ายเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ซึ่งก็คือ ที่มาของชื่อ DDR (Double Data Rate)
ความแตกต่างระหว่าง DDR RAM และ SDRAM
DDR RAM และ SDRAM มีความแตกต่างกัน คือ จำนวนของขาสัญญาณ (Pins) ที่มี 184 ขา ซึ่งมากกว่า SDRAM ที่มีจำนวนขาสัญญาณเพียง 168 ขา นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างอื่นๆ อีกมากมาย เช่น
- ขนาดหีบห่อ หรือ Package DDR SDRAM มีขนาด 0.65 มิลลิเมตร ส่วน SDRAM มีขนาดหีบห่อที่ 0.8 มิลลิเมตรเท่านั้น
- ส่วนของแรงดันไฟเลี้ยง DDR SDARM กินไฟ 2.5V และที่สำคัญอัตราการแกว่งไกว (ช่วงเวลาในการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า) ของแรงดันไฟที่ต่ำ
- ลักษณะของ Interface DDR SDRAM ใช้อินเทอร์เฟซแบบ SSTL_2 (Stub Series-Terminated Logic) ซึ่งเป็นมาตรฐานการอินเทอร์เฟซสำหรับหน่วยความจำที่มีความเร็วสูง โดยมีคุณลักษณะพิเศษของการทำงานแบบสวิตซ์ชิ่ง ซึ่งจะทำให้หน่วยความจำสามารถทำงานที่ความเร็วที่สูงกว่า 200MHz ขึ้นไปได้ ซึ่ง DDR SDRAM สามารถทำงานที่ความเร็ว 300 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) (ปัจจุบันอยู่ที่ 550MHz)
- DDR SDRAM มีการเทอร์มิเนตที่ปลายของเส้นสัญญาณจึงลดสัญญาณรบกวน โดยเฉพาะ
หากทำงานที่ความเร็วสูงถือเป็นสิ่งจำเป็นมาก
- CAS Latency ซึ่งเป็นค่าหน่วงเวลาที่มีความสำคัญในหน่วยความจำ เนื่องจากเป็นค่าที่บอกหลังจากที่สัญญาณ CAS มาถึงตัว DRAM และอีกนานเท่าใดข้อมูลจาก DRAM จึงจะถูกปลดปล่อยออกมา โดย DDR SDRAM นี้ มีค่า CAS Latency อยู่ที่ 2, 2.5 และ 3 ตามลำดับ และเมื่อใดที่ค่าของ Latency ยิ่งน้อยลงเท่าใดการส่งข้อมูลออกมาจะทำได้รวดเร็วมากขึ้นเท่านั้น รวมถึงการรองรับระบบแรมแบบแถวคู่ (Dual in – line memory modules-DIMM) เป็นการเพิ่มจำนวนของข้อมูลที่ขนส่งได้ใน 1 รอบเป็น 128 bit ยิ่งทำให้มี Bandwidth เพิ่มขึ้นจนสามารถแทนที่ RDRAM ได้ในที่สุด
DDR RAM ยังมีการพัฒนาต่อเนื่องในเรื่องขนาดและความเร็วจาก DDR RAM เป็น DDR2 เนื่องจากความต้องการ Bandwidth ที่เพิ่มมากขึ้น เนื่องมาจาก Processor สามารถทำงานได้เร็วขึ้น มีจำนวน Core มากขึ้น จึงทำให้มีเทคโนโลยี DDR2 เกิดขึ้นมาเพื่อลดปัญหาคอขวดที่เกิดขึ้น
ค่า CAS Latency หรือ CL เป็นตัวบ่งบอกถึง Timing ในการทำงานของ RAM ซึ่งค่ายิ่งน้อย RAM ยิ่งทำการ Read – Write ต่อ 1 รอบสัญญาณได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ในทางกลับกันถ้า CL สูง การทำงานต่อ 1 รอบสัญญาณก็จะมาก ทำให้ประสิทธิภาพที่ได้ลดน้อยลงตามไปด้วย
4. DDR2
DDR2 พัฒนาขึ้นมาจาก DDR โดย DDR2 จะมีจำนวน 240 ขา ที่มีการรวมสัญญาณที่ระบบ IO-buffer ข้อมูลได้ส่งจากหน่วยความจำได้ 4 ทาง โดยเป็นการส่งข้อมูลแบบ 16 bit ซึ่งจะใช้ในการเพิ่มขึ้นของอัตราข้อมูล ดังนั้นเราจะได้รับผลของอัตราของคลื่นความถี่ของข้อมูลถึง 400 MHz และยังเป็นข้อมูลที่มีความกว้าง 64 bit เท่าเดิม ชื่อของ DDR II 400 ซึ่งเครื่องหมายของระบบเหมือนกับ DDR และยังมีการบอกถึงผลของการโอนถ่ายข้อมูลและอัตราของคลื่นความถี่ที่มีลักษณะ เหมือนกัน
ความแตกต่างของ Memory Bandwidths ที่ 100 Mb/s สำหรับ SDRAM และ 200 Mb/s สำหรับ DDR และ 400 Mb/s สำหรับ DDR II
DDR II จะมีความเร็วในการส่งข้อมูลได้เร็วขึ้นมากกว่า DDR ถึงเท่าตัว ถึงแม้ว่าหน่วยของความจำแบบ DDR2 จะมีค่า Timing สูงกว่า DDR ก็ตามจุดเด่นของชิป DDR2
จุดเด่นของชิป DDR2 คือ สามารถพัฒนาให้มีความเร็วในการทำงานและมีความจุได้สูงกว่า DDR แบบเดิม แม้ว่าจะมี DDR บางรุ่น เช่น ของบริษัท Kingmax ที่ใช้แพคเกจแบบ BGA กับหน่วยความจำ DDR ของตน ซึ่งผลิตออกมาเพื่อเน้นการนำไปโอเวอร์คล็อก ช่วยให้หน่วยความจำทำงานได้ที่ความเร็วสูงอย่างมีเสถียรภาพ แต่ในภาพรวมหน่วยความจำ DDR จะผลิตบนมาตรฐานของ แพคเกจแบบ TSOP มากกว่า เพราะมีต้นทุนที่ถูกกว่า แต่ชิป DDR2 ใช้แพคเกจแบบ FBGA (Fine – pitch Ball – Grid Array) มีจุดเด่นตรงที่สามารถระบายความร้อนได้ดีมาก รวมทั้งลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างตัวชิปได้ดี โครงสร้างของแพคเกจ FBGA ทำให้ตัวชิป DDR2 มีขนาดเล็กลง ใช้พลังงานน้อย เป็นเหตุผลให้ความร้อนลดลงได้ประมาณ 30%
จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ที่ทำให้ DDR2 สามารถพัฒนาให้มีความเร็วในการทำงานและมีความจุได้สูงกว่า DDR แบบเดิม และเหตุผลอีกประการที่ทำให้ DDR2 ที่ได้เปรียบ DDR คือ เรื่องของการแผ่ความร้อน เนื่องจากหน่วยความจำ DDR นั้นมีความจุ 256 MB, 512 MB ในขณะใช้งานไม่เกิดความร้อนมากนัก แต่ถ้าความจุสูงมากขึ้น จะแผ่ความร้อนออกมาอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น การใส่หน่วยความจำถึง 4GB จะแผ่ความร้อนออกมาอย่างมาก ซึ่งในอนาคตด้วยความเร็วของหน่วยความจำที่เพิ่มสูงขึ้นทุกวันย่อมส่งผลกระทบ อย่างแน่นอน จึงเป็นเหตุผลให้เกิดการพัฒนา DDR2 ขึ้นมา โดยตัวชิป DDR2 ใช้ไฟเพียง 1.8 V เท่านั้น เมื่อเทียบกับตัว DDR ที่ใช้ไฟ 2.5 – 2.6 V จะเห็นว่าลดลงมามาก ทำให้ความร้อนจากการใช้งานเกิดขึ้นน้อยกว่า
5. DDR3
DDR3 ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อตอบสนองความต้องการ Barandwidth ที่ค่อนข้างสูงในการประมวลผลในปัจจุบัน รวมทั้งความต้องการในเรื่องของการประหยัดพลังงานลดภาวะโลกร้อน
ความแตกต่างของ DDR3 และ DDR2
ลักษณะภายนอกของ DDR3 มีลักษณะเหมือนกับ DDR2 ค่อนข้างมาก ไม่ว่าจะเป็นแพคเกจแบบ FBGA (Fine – pitch Ball-Grid Array) และจำนวนของขาที่มี 240 ขาเท่ากัน แต่ไม่สามารถใช้แทนกันได้ เนื่องจากภายในแตกต่างกันค่อนข้างมาก ได้แก่ การใช้พลังงานที่ DDR3 ใช้ไฟเลี้ยงเพียง 1.5 V ซึ่งน้อยกว่า DDR2 ที่ใช้ถึง 1.8 V เนื่องจากกระบวนการผลิต DDR3 ที่เล็กกว่าจึงทำให้กินไฟน้อยกว่า และที่สำคัญ คือ Prefetch Buffer ที่มากกว่า DDR2 2 เท่า และ Timming Margin ชิป มีขนาด 4 กิกะบิต ทำให้มีหน่วยความจำได้สูงถึง 16 GB หรือใหญ่กว่านั้น ทำให้ DDR3 มีความเร็วและรองรับความจุมากกว่า DDR2
จุดเด่นของ DDR3
DDR3 ยังมีความสามารถในการรีเซตตัวเองของชิปเมโมรีทุกครั้งที่เครื่อง PC หยุดการทำงานลง ไม่ว่าจะจากการปิดเครื่องหรือเครื่องเกิดค้างขึ้นมา ซึ่งข้อดีประการนี้จะทำให้ไม่มีข้อมูลหลงเหลือหรือค้างอยู่ภายในชิปเมโมรี ทำให้ลดอัตราความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับตัวชิปได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเริ่มการทำงานใหม่อีกครั้ง เนื่องจากชิปเมโมรีจะเริ่มต้นจาก 0 หรือ เริ่มต้นใหม่ทุกครั้งที่มีการทำงาน และ Fly – By Topology ซึ่งจะสามารถเข้ามาช่วยให้การทำงานของ DDR3 ทำงานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ช่วยลดระยะเวลาชดเชยความล่าช้าของ Latency ได้อีกต่อหนึ่งDDR3 ในปัจจุบันทำความเร็วได้มากสุดถึง 1600MHz และกำลังจะแทนที่ DDR2 เนื่องมาจากความเร็วที่สูงกว่าและประหยัดไฟมากกว่า แต่ราคาในปัจจุบันยังแพงกว่า DDR2
1. SDRAM (Synchronous Dynamic Random - Access Memory)
หลักการทำงานของSDRAM
SDRAM ใช้ความเร็วแบบ Synchronous โดยที่หลักของการทำงานของ SDRAM จะขึ้นอยู่กับความเร็วของสัญญาณนาฬิกาของระบบทั้งหมด การถ่ายเทข้อมูลจะเกิดขึ้น 1 ครั้ง ต่อหนึ่งลูกคลื่นสัญญาณนาฬิกา โดยทำงานที่ความเร็วระดับเดียวกับ Bus มีความเร็วตั้งแต่ 66MHz ถึง 133MHz
จุดด้อยของ SDRAM
ถึงแม้ว่า SDRAM จะทำงานในระดับความเร็วระดับเดียวกับ Bus แต่ SDRAM ก็ไม่ได้ทำให้ผู้ใช้รู้สึกถึงความเร็ว เนื่องจากจุดด้อยของหน่วยความจำประเภทนี้อยู่ที่การทำงานตามความเร็วของค่า แคช จึงทำให้หน่วยความจำ SDRAM ไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ รวมทั้งเป็นหน่วยความจำที่มีการส่งข้อมูลเพียง 64 bit จึงมีความเร็วอยู่ที่ 1064 MB/s bandwidth (133MHz x 8 bytes) ที่หน่วยความจำแบบ PC133 และเมื่อการประมวลข้อมูลมีมากขึ้นทำให้ไม่เพียงพอต่อความต้องการ ต่อมาจึงได้มีการพัฒนา RAM แบบ DDR ขึ้นมาแทน
2. RDRAM (Rambus DRAM)
Intel ได้พัฒนา RDRAM (Rambus DRAM) ขึ้นเพื่อใช้กับ Pantium 4 willamate (Socket 423) ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่า DDR และ SD RAM
หลักการทำงานของ RDRAM
RDRAM (Rambus DRAM) มีหลักการทำงานคล้ายกับ DDR RAM แต่การทำงานจะทำงานเป็นคู่ทำให้จำนวน bit ที่รับส่งในแต่ละรอบสูงขึ้นเป็น 128 bit ทำให้สามารถทำ bandwidth สูงสุดถึง 6400 MB/s
จุดด้อยของ RDRAM
ข้อด้อยของ RAM แบบนี้ ก็คือ เรื่องของราคาที่ค่อนข้างสูง รวมทั้งค่อนข้างที่จะสิ้นเปลืองแผ่นความร้อนมากทำให้ RAM ประเภทนี้ไม่ได้รับความนิยม และถูกแทนที่ด้วย DDR RAM แบบ Duel Channel ในที่สุด
3. DDR RAM (Double Data Rate Random-Access Memory)
DDR RAM เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อมาจาก SDRAM ในช่วงแรกบริษัทอินเทลไม่พัฒนา
ชิพเซต และไม่ให้การสนับสนุน ทำให้ผู้ผลิตรายอื่น เช่น เอเอ็มดี และบริษัทผู้ผลิตชิพเซตและสร้างเมนบอร์ดชั้นนำของโลกจากไต้หวัน ซึ่งได้แก่ VIA, SiS, ATi ได้รวมกันและพัฒนาเทคโนโลยีนี้จนได้รับความนิยมสูง
หลักการทำงานของ DDR RAM
RAM ประเภทนี้จะเป็นการส่งข้อมูลผ่านสัญญาณขาขึ้นและขาลงของสัญญาณนาฬิกาแทนแบบเดิมที่ส่งข้อมูลผ่านสัญญาณขาขึ้นเท่านั้น เป็นผลทำให้อัตราส่งถ่ายเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ซึ่งก็คือ ที่มาของชื่อ DDR (Double Data Rate)
ความแตกต่างระหว่าง DDR RAM และ SDRAM
DDR RAM และ SDRAM มีความแตกต่างกัน คือ จำนวนของขาสัญญาณ (Pins) ที่มี 184 ขา ซึ่งมากกว่า SDRAM ที่มีจำนวนขาสัญญาณเพียง 168 ขา นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างอื่นๆ อีกมากมาย เช่น
- ขนาดหีบห่อ หรือ Package DDR SDRAM มีขนาด 0.65 มิลลิเมตร ส่วน SDRAM มีขนาดหีบห่อที่ 0.8 มิลลิเมตรเท่านั้น
- ส่วนของแรงดันไฟเลี้ยง DDR SDARM กินไฟ 2.5V และที่สำคัญอัตราการแกว่งไกว (ช่วงเวลาในการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า) ของแรงดันไฟที่ต่ำ
- ลักษณะของ Interface DDR SDRAM ใช้อินเทอร์เฟซแบบ SSTL_2 (Stub Series-Terminated Logic) ซึ่งเป็นมาตรฐานการอินเทอร์เฟซสำหรับหน่วยความจำที่มีความเร็วสูง โดยมีคุณลักษณะพิเศษของการทำงานแบบสวิตซ์ชิ่ง ซึ่งจะทำให้หน่วยความจำสามารถทำงานที่ความเร็วที่สูงกว่า 200MHz ขึ้นไปได้ ซึ่ง DDR SDRAM สามารถทำงานที่ความเร็ว 300 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) (ปัจจุบันอยู่ที่ 550MHz)
- DDR SDRAM มีการเทอร์มิเนตที่ปลายของเส้นสัญญาณจึงลดสัญญาณรบกวน โดยเฉพาะ
หากทำงานที่ความเร็วสูงถือเป็นสิ่งจำเป็นมาก
- CAS Latency ซึ่งเป็นค่าหน่วงเวลาที่มีความสำคัญในหน่วยความจำ เนื่องจากเป็นค่าที่บอกหลังจากที่สัญญาณ CAS มาถึงตัว DRAM และอีกนานเท่าใดข้อมูลจาก DRAM จึงจะถูกปลดปล่อยออกมา โดย DDR SDRAM นี้ มีค่า CAS Latency อยู่ที่ 2, 2.5 และ 3 ตามลำดับ และเมื่อใดที่ค่าของ Latency ยิ่งน้อยลงเท่าใดการส่งข้อมูลออกมาจะทำได้รวดเร็วมากขึ้นเท่านั้น รวมถึงการรองรับระบบแรมแบบแถวคู่ (Dual in – line memory modules-DIMM) เป็นการเพิ่มจำนวนของข้อมูลที่ขนส่งได้ใน 1 รอบเป็น 128 bit ยิ่งทำให้มี Bandwidth เพิ่มขึ้นจนสามารถแทนที่ RDRAM ได้ในที่สุด
DDR RAM ยังมีการพัฒนาต่อเนื่องในเรื่องขนาดและความเร็วจาก DDR RAM เป็น DDR2 เนื่องจากความต้องการ Bandwidth ที่เพิ่มมากขึ้น เนื่องมาจาก Processor สามารถทำงานได้เร็วขึ้น มีจำนวน Core มากขึ้น จึงทำให้มีเทคโนโลยี DDR2 เกิดขึ้นมาเพื่อลดปัญหาคอขวดที่เกิดขึ้น
ค่า CAS Latency หรือ CL เป็นตัวบ่งบอกถึง Timing ในการทำงานของ RAM ซึ่งค่ายิ่งน้อย RAM ยิ่งทำการ Read – Write ต่อ 1 รอบสัญญาณได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ในทางกลับกันถ้า CL สูง การทำงานต่อ 1 รอบสัญญาณก็จะมาก ทำให้ประสิทธิภาพที่ได้ลดน้อยลงตามไปด้วย
4. DDR2
DDR2 พัฒนาขึ้นมาจาก DDR โดย DDR2 จะมีจำนวน 240 ขา ที่มีการรวมสัญญาณที่ระบบ IO-buffer ข้อมูลได้ส่งจากหน่วยความจำได้ 4 ทาง โดยเป็นการส่งข้อมูลแบบ 16 bit ซึ่งจะใช้ในการเพิ่มขึ้นของอัตราข้อมูล ดังนั้นเราจะได้รับผลของอัตราของคลื่นความถี่ของข้อมูลถึง 400 MHz และยังเป็นข้อมูลที่มีความกว้าง 64 bit เท่าเดิม ชื่อของ DDR II 400 ซึ่งเครื่องหมายของระบบเหมือนกับ DDR และยังมีการบอกถึงผลของการโอนถ่ายข้อมูลและอัตราของคลื่นความถี่ที่มีลักษณะ เหมือนกัน
ความแตกต่างของ Memory Bandwidths ที่ 100 Mb/s สำหรับ SDRAM และ 200 Mb/s สำหรับ DDR และ 400 Mb/s สำหรับ DDR II
DDR II จะมีความเร็วในการส่งข้อมูลได้เร็วขึ้นมากกว่า DDR ถึงเท่าตัว ถึงแม้ว่าหน่วยของความจำแบบ DDR2 จะมีค่า Timing สูงกว่า DDR ก็ตามจุดเด่นของชิป DDR2
จุดเด่นของชิป DDR2 คือ สามารถพัฒนาให้มีความเร็วในการทำงานและมีความจุได้สูงกว่า DDR แบบเดิม แม้ว่าจะมี DDR บางรุ่น เช่น ของบริษัท Kingmax ที่ใช้แพคเกจแบบ BGA กับหน่วยความจำ DDR ของตน ซึ่งผลิตออกมาเพื่อเน้นการนำไปโอเวอร์คล็อก ช่วยให้หน่วยความจำทำงานได้ที่ความเร็วสูงอย่างมีเสถียรภาพ แต่ในภาพรวมหน่วยความจำ DDR จะผลิตบนมาตรฐานของ แพคเกจแบบ TSOP มากกว่า เพราะมีต้นทุนที่ถูกกว่า แต่ชิป DDR2 ใช้แพคเกจแบบ FBGA (Fine – pitch Ball – Grid Array) มีจุดเด่นตรงที่สามารถระบายความร้อนได้ดีมาก รวมทั้งลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างตัวชิปได้ดี โครงสร้างของแพคเกจ FBGA ทำให้ตัวชิป DDR2 มีขนาดเล็กลง ใช้พลังงานน้อย เป็นเหตุผลให้ความร้อนลดลงได้ประมาณ 30%
จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ที่ทำให้ DDR2 สามารถพัฒนาให้มีความเร็วในการทำงานและมีความจุได้สูงกว่า DDR แบบเดิม และเหตุผลอีกประการที่ทำให้ DDR2 ที่ได้เปรียบ DDR คือ เรื่องของการแผ่ความร้อน เนื่องจากหน่วยความจำ DDR นั้นมีความจุ 256 MB, 512 MB ในขณะใช้งานไม่เกิดความร้อนมากนัก แต่ถ้าความจุสูงมากขึ้น จะแผ่ความร้อนออกมาอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น การใส่หน่วยความจำถึง 4GB จะแผ่ความร้อนออกมาอย่างมาก ซึ่งในอนาคตด้วยความเร็วของหน่วยความจำที่เพิ่มสูงขึ้นทุกวันย่อมส่งผลกระทบ อย่างแน่นอน จึงเป็นเหตุผลให้เกิดการพัฒนา DDR2 ขึ้นมา โดยตัวชิป DDR2 ใช้ไฟเพียง 1.8 V เท่านั้น เมื่อเทียบกับตัว DDR ที่ใช้ไฟ 2.5 – 2.6 V จะเห็นว่าลดลงมามาก ทำให้ความร้อนจากการใช้งานเกิดขึ้นน้อยกว่า
5. DDR3
DDR3 ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อตอบสนองความต้องการ Barandwidth ที่ค่อนข้างสูงในการประมวลผลในปัจจุบัน รวมทั้งความต้องการในเรื่องของการประหยัดพลังงานลดภาวะโลกร้อน
ความแตกต่างของ DDR3 และ DDR2
ลักษณะภายนอกของ DDR3 มีลักษณะเหมือนกับ DDR2 ค่อนข้างมาก ไม่ว่าจะเป็นแพคเกจแบบ FBGA (Fine – pitch Ball-Grid Array) และจำนวนของขาที่มี 240 ขาเท่ากัน แต่ไม่สามารถใช้แทนกันได้ เนื่องจากภายในแตกต่างกันค่อนข้างมาก ได้แก่ การใช้พลังงานที่ DDR3 ใช้ไฟเลี้ยงเพียง 1.5 V ซึ่งน้อยกว่า DDR2 ที่ใช้ถึง 1.8 V เนื่องจากกระบวนการผลิต DDR3 ที่เล็กกว่าจึงทำให้กินไฟน้อยกว่า และที่สำคัญ คือ Prefetch Buffer ที่มากกว่า DDR2 2 เท่า และ Timming Margin ชิป มีขนาด 4 กิกะบิต ทำให้มีหน่วยความจำได้สูงถึง 16 GB หรือใหญ่กว่านั้น ทำให้ DDR3 มีความเร็วและรองรับความจุมากกว่า DDR2
จุดเด่นของ DDR3
DDR3 ยังมีความสามารถในการรีเซตตัวเองของชิปเมโมรีทุกครั้งที่เครื่อง PC หยุดการทำงานลง ไม่ว่าจะจากการปิดเครื่องหรือเครื่องเกิดค้างขึ้นมา ซึ่งข้อดีประการนี้จะทำให้ไม่มีข้อมูลหลงเหลือหรือค้างอยู่ภายในชิปเมโมรี ทำให้ลดอัตราความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับตัวชิปได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเริ่มการทำงานใหม่อีกครั้ง เนื่องจากชิปเมโมรีจะเริ่มต้นจาก 0 หรือ เริ่มต้นใหม่ทุกครั้งที่มีการทำงาน และ Fly – By Topology ซึ่งจะสามารถเข้ามาช่วยให้การทำงานของ DDR3 ทำงานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ช่วยลดระยะเวลาชดเชยความล่าช้าของ Latency ได้อีกต่อหนึ่งDDR3 ในปัจจุบันทำความเร็วได้มากสุดถึง 1600MHz และกำลังจะแทนที่ DDR2 เนื่องมาจากความเร็วที่สูงกว่าและประหยัดไฟมากกว่า แต่ราคาในปัจจุบันยังแพงกว่า DDR2
5.3แรมแบบ DDR SDRAM
แรม หรือ หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม [1] (อังกฤษ: random access memory:
RAM) เป็นหน่วยความจำหลัก ที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบัน
หน่วยความจำชนิดนี้ อนุญาตให้เขียนและอ่านข้อมูลได้ในตำแหน่งต่างๆ อย่างอิสระ
และรวดเร็วพอสมควร โดยคำว่าเข้าถึงโดยสุ่มหมายความว่าสามารถเข้าถึงข้อมูลแต่ละตำแหน่งได้เร็วเท่าๆ
กัน ซึ่งต่างจากสื่อเก็บข้อมูลชนิดอื่นๆ อย่างเทป หรือดิสก์ ที่มีข้อจำกัดของความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูลและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล
ที่ต้องทำตามลำดับก่อนหลังตามที่จัดเก็บไว้ในสื่อ หรือมีข้อกำจัดแบบรอม ที่อนุญาตให้อ่านเพียงอย่างเดียวข้อมูลในแรม
อาจเป็นโปรแกรมที่กำลังทำงาน หรือข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล
ของโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ ข้อมูลในแรมจะหายไปทันที
เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ถูกปิดลง เนื่องจากหน่วยความจำชนิดนี้
จะเก็บข้อมูลได้เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้น (หน่วยความจำชั่วคราว)
