همه کامپیوترها، تلفن‌های همراه، کنسول‌های بازی و … دارای 2 قسمت خیلی مهم با نام رم (Ram) و رام (Rom) هستند. بسیاری از کاربران تفاوت آن‌ها را نمی‌دانند و گاهی نیز آن‌ها را یک چیز در نظر می‌گیرند. بعضی دیگر گمان می‌کنند رام همان اسم دیگر رم است. اما تمامی این تفکرات اشتباه بوده و این 2 بخش از یکدیگر مجزا و دارای کارایی متفاوت‌اند. در ادامه برای پاسخ به سؤال ”مقایسه میان RAM و ROM در چیست؟ ” ابتدا هر کدام را معرفی کرده و سپس تفاوت‌هایشان را ذکر می‌کنیم.
رم (Ram) چیست؟
رم یا RAM مخفف عبارت Random Access Memory است. این قطعه سخت افزاری به منظور افزایش سرعت سیستم‌ها و کارایی بیشتر پردازنده تولید شد. اطلاعات یک کامپیوتر روی هارد آن ذخیره می‌شود. اما خواندن و نوشتن اطلاعات از هارد بسیار زمان بر است. اگر رم وجود نداشت، پردازنده برای اجرای هر دستور باید به هارد مراجعه می‌کرد و زمان زیادی صرف خواندن یا نوشتن اطلاعات از هارد تلف می‌شد. برای بهبود این وضعیت حافظه‌های اصلی یا همان رم‌ها معرفی شدند.
رم ها حافظه‌هایی هستند که بین پردازنده و هارد قرار می‌گیرند. اطلاعات لازم در هر مرحله از هارد بر روی رم آمده و پردازنده فقط با رم ارتباط دارد. وقتی برای بار اول برنامه‌ای اجرا شود، آن اطلاعات برنامه از هارد بر روی رم قرار می‌گیرد و بعد از آن هر مرتبه پردازنده اطلاعات را از روی رم خوانده یا روی رم می‌نویسد.
پس در یک نتیجه‌گیری کلی می‌توان گفت رم‌ها حافظه‌هایی هستند که بین هارد و پردازنده قرار می‌گیرند تا سرعت پردازش سیستم را افزایش دهند و از بیکار ماندن پردازشگر جلوگیری کنند. این حافظه‌ها حجم بسیار کمتری در برابر حافظه‌هایی با عنوان هارد دارند. سرعت نوشتن و خواندن اطلاعات در آن‌ها بسیار بالاتر از هاردها است.
در حال حاضر دو نوع RAM وجود دارد که در دنیا به طور گسترده ای به کار می روند، SRAM که مخفف (static RAM) و DRAM که مخفف (dynamic RAM) است. تولید SRAM ها هزینه بسیاری دارد، این رم ها با استفاده از یک سلول حافظه ترانزیستور قادر هستند اطلاعات بیشتری را ذخیره کنند. به علاوه این رم ها سرعت بیشتر و مصرف انرژی کمتری دارند. بنابراین در تولیدات مدرن رایانه ها به عنوان حافظه cache (حافظه نهان پردازنده) به کار می روند.
در مقابل DRAM با استفاده از یک جفت ترانزیستور و خازن مقدار کم تری از داده ها را می تواند ذخیره کند. از آنجا که تولید آن ارزانتر است، از آن ها به طور گسترده در رایانه ها استفاده می شود. هم SRAM و هم DRAM از نظر ماهیتی حافظه های موقت به شمار می آیند و در صورت قطع برق اطلاعات خود را از دست می دهند. این رم ها به صورت ویژه، مسئول تامین حافظه اصلی در سیستم هستند.
انواع رم (RAM):
رایانه ها، تلفن های هوشمند، کنسول های بازی و هر نوع دستگاهی مانند سرور که امروز در حال استفاده است دارای نوعی رم است. در ادامه به بررسی هریک از این RAM کار می کند و برای چه چیزی استفاده می شود. انواع RAM عبارتند از:
- SRAM
- DRAM
- SDRAM
- SDR RAM
- DDR SDRAM
- GDDR
- HMB
SRAM و DRAM:
حافظه دسترسی تصادفی استاتیک (SRAM) و حافظه دسترسی پویا (DRAM) 2نوع طبقه بندی رم هستند. با استفاده از SRAM ، داده ها با استفاده از شش سلول حافظه ترانزیستور ذخیره می شوند. SRAM اغلب به عنوان حافظه نهان پردازنده (CPU) استفاده می شود و به طور معمول قابل تعویض توسط کاربر نیست. DRAM داده ها را با استفاده از یک ترانزیستور و یک جفت خازن ، که یک سلول DRAM را تشکیل می دهند ، ذخیره می کند . DRAM ارزانتر است اما کمی کندتر از SRAM است.
SDRAM:
شاید برخی تصور کنند SDRAM ترکیبی از SRAM و DRAM اما اینگونه نیست. SDRAM یک رده از DRAM است که با ساعت CPU همگام می شود، به این معنا که برای پاسخگویی به داده ورودی منتظر سیگنال ساعت می ماند. با توجه به ماهیت هم زمانی آن و نحوه پیکر بندی حافظه SDRAM، CPU می تواند چندین دستورالعمل را به صورت هم زمان اجرا کند و عملکرد آن را به صورت قابل توجهی بالا می برد.
SDR RAM:
SDR RAM نام گسترده ای برای SDRAM است، که هم نوع و یکسان هستند اما SDRAM رایج تر است. DDR SDRAM در اصل نسل دوم توسعه یافته SDR SDRAM است.
DDR RAM:
DDR RAM از لحاظ عملکرد مانند SDR SDRAMاما تنها تفاوت اصلی آن در دو برابر سریع تر بودن آن است.به همین جهت قابلیت اجرای دو دستورالعمل خواندن و نوشتن در هر چرخه ساعت CPU را به طور همزمان دارد. چندین نسل از حافظه DDR وجود دارد: نسل اول، که ما از آن به عنوان DDR 1 یاد می کنیم ، سرعت SDRAM را با اجازه دادن به عملیات خواندن و نوشتن در هر دو مرحله اوج و میانی چرخه CPU، بالا می برد. DDR2 ، DDR3 و DDR4 امروزه از نظر ظاهری نسبت به اولین نسل DDR بهبود یافته اند!
GDDR SDRAM:
GDDR SDRAM نوعی از DDR SDRAM است که به طور ویژه برای رندر گرافیک ویدیویی طراحی شده است و معمولا با یک GPU اختصاصی (واحد پردازش گرافیک) در کارت گرافیک رابطه مستقیم دارد. این حافظه با سرعت SDRAM معمولی پاسخ دهی ندارد ، اما قابلیا انتقال اطلاعات بیشتری را در صورت پاسخ، به یکباره منتقل کند که این برای برنامه های گرافیکی مناسب است.
(high-bandwidth memory)HBM:
GDDR در قالب حافظه HBM رقیبی دارد که در تعداد محدودی از کارتهای گرافیکی ساخته شده توسط AMD ارائه شده است ودر حال حاضر آخرین نسخه آن HBM 2 است. حافظه HBM از یک تراشه 3 بعدی استفاده می کند که مسیری گسترده با مسافت کم برای داده ها ایجاد می کند در نتیجه نسبت به GDDR دارای تاخیر کمتری است.
رام (ROM) چیست؟
حافظه رام (Rom) مخفف عبارت Read Only Memory به معنای حافظه فقط خواندنی است. همانطور از اسم این حافظه پیداست این حافظه‌ها تنها برای خواندن از روی آن‌ها ساخته شدند و نمی‌توان اطلاعات روی آن‌ها را تغییر داد. اطلاعات موجود در این نوع حافظه‌ها در کارخانه سازنده نوشته می‌شود و دیگر امکان تغییر آن‌ها وجود ندارد. درون رام‌ها دیودها و ترانزیستورهایی هستند که این اطلاعات را ذخیره می‌کنند.
البته این موضوع مخصوص نسل‌های اولیه رام است. رام‌ها انواع مختلفی مثل EPROM ،EEPROM و PROM دارند. حافظه‌های EEPROM و Erasable programmable read-only memory) EPROM) را می‌توان توسط روش‌های خاصی مانند اعمال ولتاژ بالا پاک کرد و دوباره به آن‌ها اطلاعات داد که اما این فرآیند زمانبر است. رام‌ها را در کارخانه‌ها توسط دستگاهایی با نام پروگرمر دیتا (Programer Data)می‌سازند.
یک مثال خوب از ROM بایوس رایانه است، از حافظه رام برای دخیره کردن اطلاعات بایوس استفاده می‌شود. وقتی شما به عنوان مثال کامپیوتر و یا حتی تلفن همراه خود را روشن می‌کنید، برای روشن شدن و بالا آمدن سیستم عامل نیازمند یک سری دستورات خاص هستید. این مجموعه اطلاعات در رام ذخیره میشوند. به بیان دیگر در رایانه ها برنامه های مورد نیاز پردازنده برای راه اندازی سیستم در ROM ذخیر می شود. ROM برنامه ریزی شده به صورت فیزیکی داده های مورد نیاز برای ذخیره سازی را کدگذاری می کند.
از سال 2008 به بعد رام‌ها به شکلی ساخته شد که بتوانند علاوه بر ذخیره دائمی اطلاعات، اطلاعات قبلی را حذف و اطلاعات جدیدی بپذیرند. این کار به منظور ایجاد امکان آپدیت (Update) در رام‌ها اعمال شد. بعد از آپدیت رام باز هم اطلاعات موجود در آن برای همیشه در آن ذخیره می‌ماند مگر آنکه خودتان اطلاعات قبلی را حذف و اطلاعات جدیدی بر روی آن بریزید.
ROM همچنین در کنسول های بازی مانند Nintendo، Gameboy ، Sega Genesis و غیره به کار رفته است.
انواع رام (ROM):
ROMها در 4 دسته طبقه بندی میشوند که این 4 دسته عبارتند از : EEPROM، ROM، PROM، EPROM که در ادامه هرکدام را به طور خلاصه توضیح داده ایم.
PROM :
PROM مخفف شده عبارت Programmable read-only memory که در فارسی به معنای حافظه فقط خواندنی می باشد که توسط کاربر قابل برنامه‌ریزی است،بعد از برنامه‌ریزی داده‌ها و دستورالعمل‌های موجود در آن قابل تغییر نیست.
EPROM :
EPROM مخفف شده عبارت Erasable Programmable read-only memoryکه در لغت به معنای حافظه قابل‌خواندن و قابل‌برنامه‌ریزی مجدد میباشد. برای پاک کردن داده‌های آن‌ها از اشعه ماورای بنفش استفاده می‌شود. برای برنامه‌ریزی مجدد آن‌ها باید تمامی داده‌های قبلی پاک شود و این فرایند بسیار طولانی است.
EEPROM :
EEPROM مخفف شده عبارت Electrically erasable programmable read-only memory که در لغت به معنای حافظه الکترونیکی پاک شدنی و فقط خواندنی است. با استفاده از میدان الکتریکی و بدون استفاده از اشعه ماورای بنفش می‌توانیم داده‌ها و اطاعات را پاک‌کنیم.
MROM :
MROM مخفف عبارت Mask ROM نوعی حافظه فقط خواندنی است.
مقایسه میان RAM و ROM در چیست:
تا اینجا با مفهموم کلی رم (Ram) و رام (Rom) آشنا شدید و نحوه کارکرد هرکدام را ملاحظه فرمودید. اکنون به بیان تفاوت‌های میان آن‌ها می‌پردازیم :
- اولین تفاوت نام آن‌ها است که یکی Random Access Memory و دیگری Read Only Memory میباشد. نگهداری اطلاعات در رم کوتاه مدت و در رام بلند مدت می باشد.
- تفاوت بعدی آن‌ها در نوشتن اطلاعات روی آن‌هاست که اینکار در رم ساده بوده و بارها اتفاق می‌افتد اما در رام اینکار نیازمند روش‌های مخصوص و به تعداد محدود امکان پذیر است.
- تراشه ROM یک وسیله ذخیره سازی غیر فرار است، یعنی برای حفظ اطلاعات ذخیره شده روی آن به منبع برق ثابت نیازی نیست. در مقابل یک تراشه RAM فرار است و هنگام قطع جریان برق هرگونه اطلاعاتی که روی آن ثبت شده است، از بین می رود. به عبارت دیگرنگهداری اطلاعات در رم کوتاه مدت ودر رام بلند مدت میباشد.
- سرعت آن‌ها دیگر تفاوتشان است که در رم بیشتر از رام است.
- یکی دیگر از تفاوت‌های این 2 قطعه اندازه ظرفیت آن‌هاست. حافظه‌های رم ظرفیت بسیار بیشتری نسبت به رام دارند.
- رام در درجه اول، هنگام راه اندازی یک کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد درحالی که رم تنها زمانی که سیستم عامل بارگیری شد در عملیات های عادی به کار می رود. تراشه RAM می تواند بسته به ظرفیتی که دارد از ۱ تا ۲۵۶ گیگابایت اطلاعات را ذخیره کند، اما تراشه ROM تنها می تواند چند مگابایت، معمولا بین ۴ تا ۸ مگابایت را در هر تراشه ذخیره می کند.
- عمده ترین تفاوت RAM و ROM این است که رام پس از قطع جریان انرژی نیز اطلاعات را حفظ می کند، اما رم این توانایی را ندارد. به عبارت دیگر ROM برای ذخیره سازی دائمی اطلاعات و RAM برای ذخیره سازی موقت است.
سخن آخر:
امیدواریم با توجه به مقایسه میان RAM و ROM به کاربرد هر یک پی برده باشید. با توجه به کاربردهای هر کدام، یک کامپیوتر به هر دو نوع حافظه نیاز دارد. در حقیقت الان که مشغول خواندن این مطلب هستید حافظه RAM مشغول کار است، اما زمانی که کامپیوتر شخصی خود را روشن می کنید، سیستم برای راه اندازی خود از حافظه ROM استفاده می کند.
بیشتر بخوانید: هر آنچه در رابطه با رم سرور باید بدانید
