Η Μνήμη RAM. Τι Είναι η Μνήμη RAM. Τα Βασικά για τη RAM

Transcript

1 Σαχπατζίδης Αβραάμ Καθηγητής Πληροφορικής Π.Ε 20 Master of Arts (M.A) in "Gender, New Forms of Education, New Forms of Employment and New Technologies in the Information Age". Η Μνήμη RAM Τι Είναι η Μνήμη RAM Η μνήμη RAM (Random Access Memory), δηλ. μνήμη τυχαίας προσπέλασης, είναι η πιο γνωστή μορφή (τύπος) μνήμης υπολογιστή. Η μνήμη RAM θεωρείται ότι είναι τυχαίας προσπέλασης (random access) επειδή μπορούμε να έχουμε πρόσβαση απευθείας σ' ένα οποιοδήποτε κύτταρο ή κελί της μνήμης αυτής (memory cell) αν γνωρίζουμε τη γραμμή (row) και τη στήλη (column) όπου βρίσκεται αυτό το κελί (cell). Το αντίθετο της μνήμης RAM είναι η μνήμη SAM (Serial Access Memory), δηλ. μνήμη σειριακής προσπέλασης. Η SAM αποθηκεύει τα δεδομένα ως μια σειρά από κύτταρα μνήμης (memory cells) στα οποία μπορεί να υπάρξει μόνο σειριακή πρόσβαση, όπως δηλαδή συμβαίνει σε μια κασέτα. Αυτό σημαίνει ότι αν αναζητάμε κάποια δεδομένα, τότε θα πρέπει να ελεγχθούν όλα τα κύτταρα μνήμης από την αρχή μέχρι να βρεθούν τα επιθυμητά δεδομένα. Η SAM εργάζεται πολύ καλά με τους καταχωρητές μνήμης (memory buffers), όπου τα δεδομένα είναι συνήθως αποθηκευμένα με τη σειρά με την οποία πρόκειται να χρησιμοποιηθούν, ενώ τα δεδομένα που υπάρχουν στη μνήμη RAM μπορούν να προσπελαστούν με οποιαδήποτε σειρά (τυχαία). Τα Βασικά για τη RAM Όπως ένας μικροεπεξεργαστής (microprocessor), ένα τσιπ μνήμης (memory chip) είναι κι αυτό ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC, integrated circuit), που αποτελείται από εκατομμύρια τρανζίστορς (transistors) και πυκνωτές (capacitors). Στην πιο κοινή μορφή της μνήμης του υπολογιστή, που είναι η DRAM (Dynamic Random Access Memory), ένα τρανζίστορ και ένας πυκνωτής υπάρχουν ως ζευγάρι για να μπορέσουν να δημιουργήσουν ένα κύτταρο μνήμης (memory cell), το οποίο παριστάνει ένα μόνο bit (δυαδικό ψηφίο) δεδομένων.

2 Ο πυκνωτής περιέχει το bit της πληροφορίας, δηλ. ένα 0 ή ένα 1, ενώ το τρανζίστορ ενεργεί ως ένας διακόπτης (switch) που επιτρέπει στο κύκλωμα ελέγχου του τσιπ μνήμης να διαβάσει τον πυκνωτή ή να αλλάξει την κατάστασή του. Ο πυκνωτής είναι σαν ένας μικρός κουβάς (δοχείο) που μπορεί να αποθηκεύσει ηλεκτρόνια (electrons). Για να αποθηκεύσει το 1 στο κύτταρο μνήμης, ο κουβάς γεμίζει με ηλεκτρόνια, ενώ για να αποθηκεύσει το 0, αδειάζει. Το πρόβλημα με τον κουβά του πυκνωτή είναι ότι παρουσιάζει μια διαρροή και σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου μπορεί να αδειάσει ένας γεμάτος κουβάς. Συνεπώς, για να μπορέσει να δουλέψει σωστά η δυναμική μνήμη, θα πρέπει είτε η CPU ή ο ελεγκτής μνήμης (memory controller) να αναλάβει δράση και να ξαναφορτίσει όλους τους πυκνωτές που περιέχουν ένα 1 πριν αυτοί αποφορτιστούν. Για να γίνει αυτό, ο ελεγκτής μνήμης διαβάζει τη μνήμη και μετά την ξαναγράφει αμέσως. Αυτή η διαδικασία της ανανέωσης συμβαίνει αυτόματα χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο. Ο πυκνωτής, που είναι ένα κύτταρο μνήμης δυναμικής RAM, είναι όπως ένας κουβάς που παρουσιάζει διαρροή και πρέπει συνεπώς να ανανεώνεται (refreshed) περιοδικά ή αλλιώς θα εκφορτισθεί σε 0. Αυτή η διαδικασία της ανανέωσης είναι απ' όπου έλαβε το όνομά της η δυναμική μνήμη (dynamic memory), η οποία θα πρέπει να ανανεώνεται δυναμικά συνέχεια αλλιώς θα χάσει το περιεχόμενό της. Το μειονέκτημα αυτής της διαδικασίας της ανανέωσης είναι ότι απαιτεί χρόνο και επιβραδύνει τη μνήμη. Αυτά τα κύτταρα μνήμης χαράζονται σ' ένα κομμάτι από πυρίτιο και σε μια διάταξη από στήλες (bitlines) και γραμμές (wordlines). Η τομή ενός bitline και ενός wordline αποτελεί τη διεύθυνση (address) του κυττάρου μνήμης. Η μνήμη αποτελείται από δυαδικά ψηφία (bits) που είναι διατεταγμένα σ' ένα πλέγμα δύο διαστάσεων. Η DRAM εργάζεται στέλνοντας ένα φορτίο μέσω της κατάλληλης στήλης για να ενεργοποιήσει το τρανζίστορ σε κάθε bit της στήλης. Όταν κάνει εγγραφή, οι γραμμές των σειρών περιέχουν την κατάσταση που θα πρέπει να έχει ο πυκνωτής. Στην ανάγνωση, ο sense-amplifier καθορίζει το επίπεδο της φόρτισης στον πυκνωτή. Αν είναι πάνω από 50%, το διαβάζει ως ένα 1, αλλιώς το διαβάζει ως ένα 0. Ο μετρητής (counter) καταγράφει τη σειρά ανανέωσης λαμβάνοντας υπόψη σε ποιες γραμμές υπήρξε πρόσβαση και με ποια σειρά. Ο χρόνος που απαιτείται για να γίνει αυτό είναι τόσο μικρός που εκφράζεται σε νανοδευτερόλεπτα (nanoseconds), δηλ. σε δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Ένα τσιπ μνήμης με ρυθμό (rating) 70ns σημαίνει ότι χρειάζεται 70 nanoseconds για να διαβάσει πλήρως και να ξαναφορτίσει το κάθε κελί μνήμης. Τα κύτταρα μνήμης θα ήταν άχρηστα αν δεν υπήρχε κάποιος τρόπος να λάβουμε πληροφορίες από και προς αυτά. Έτσι υπάρχει μια πλήρης δομή υποστήριξης από άλλα εξειδικευμένα κυκλώματα, τα οποία μπορούν να κάνουν τις εξής λειτουργίες :

3 Αναγνώριση της κάθε γραμμής (row) και της κάθε στήλης (column) (row address select και column address select). Παρακολούθηση της σειράς ανανέωσης (μετρητής). Ανάγνωση και επαναφορά του σήματος από ένα κελί μνήμης (sense amplifier). Ενημέρωση ενός κελιού μνήμης για το αν θα πρέπει να λάβει ένα φορτίο ή όχι (write enable). Άλλες λειτουργίες του ελεγκτή μνήμης (memory controller) περιλαμβάνουν μια σειρά από εργασίες όπως αναγνώριση του τύπου, της ταχύτητας και της ποσότητας της μνήμης καθώς και τον έλεγχο λαθών. Η στατική RAM χρησιμοποιεί μια τελείως διαφορετική τεχνολογία, όπου ένα είδος κυκλώματος flip-flop περιέχει το κάθε bit της μνήμης. Ένα flip-flop για ένα κύτταρο μνήμης χρειάζεται 4 ή 6 τρανζίστορς μαζί με κάποια καλωδίωση, αλλά δεν απαιτείται ποτέ να γίνει ανανέωση. Αυτό κάνει τη στατική RAM να είναι σημαντικά ταχύτερη από τη δυναμική RAM. Όμως, επειδή περιέχει περισσότερα εξαρτήματα, ένα κύτταρο στατικής μνήμης καταλαμβάνει πολύ περισσότερο χώρο σ' ένα τσιπ απ' ό,τι ένα κύτταρο δυναμικής μνήμης. Συνεπώς, έχουμε λιγότερη μνήμη ανά τσιπ και αυτό κάνει τη στατική RAM να είναι πολύ περισσότερο ακριβή. Έτσι, η στατική RAM είναι γρήγορη και ακριβή και η δυναμική RAM είναι λιγότερο ακριβή και πιο αργή. Η στατική RAM χρησιμοποιείται για να κατασκευαστεί η λανθάνουσα μνήμη (cache) της CPU, που πρέπει να είναι γρήγορη, ενώ η δυναμική RAM χρησιμοποιείται στη μεγαλύτερη μνήμη του συστήματος, που είναι η RAM. Τα Αρθρώματα Μνήμης (Memory Modules) Τα τσιπ μνήμης των προσωπικών υπολογιστών χρησιμοποιούσαν αρχικά ένα είδος pin με ονομασία DIP (dual inline package), το οποίο μπορούσε να κολληθεί σε ειδικές υποδοχές (τρύπες) στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή ή να τοποθετηθεί σε μια ειδική υποδοχή (socket) η οποία ήταν κολλημένη πάνω στη μητρική πλακέτα. Αυτή η μέθοδος δούλεψε πολύ καλά όταν ακόμα οι υπολογιστές χρειάζονταν μερικά μόνο MBytes μνήμης RAM, αλλά καθώς η ανάγκη για μνήμη αύξανε συνέχεια, αυξανόταν και ο αριθμός των τσιπς και συνεπώς και ο απαραίτητος χώρος στη μητρική πλακέτα (motherboard). Η λύση ήταν να τοποθετηθούν τα τσιπ μνήμης, μαζί μ' όλα τα εξαρτήματα υποστήριξης, σε μια ξεχωριστή πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB, printed circuit board), η οποία θα μπορούσε μετά να τοποθετηθεί σ' έναν ειδικό κοννέκτορα (υποδοχή, memory bank) πάνω στη μητρική πλακέτα. Τα περισσότερα απ' αυτά τα τσιπς χρησιμοποιούν μια μικρή διάταξη pin τύπου J- lead (SOJ), αλλά αρκετοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν και τη διάταξη (TSOP).

4 Η ουσιαστική διαφορά ανάμεσα στα νεότερα αυτά είδη pin και την αρχική διάταξη DIP είναι ότι τα τσιπς SOJ και TSOP είναι επιφανειακής στήριξης (surface-mounted) πάνω στην PCB. Μ' άλλα λόγια, τα pins είναι κολλημένα απευθείας στην επιφάνεια της πλακέτας και όχι τοποθετημένα σε τρύπες ή υποδοχές (sockets). Τα τσιπ μνήμης είναι συνήθως διαθέσιμα μόνο ως τμήματα μιας κάρτας που είναι γνωστή ως άρθρωμα (module). Αναφέρονται συνήθως με τους συνδυασμούς 8x32 ή 4x16, όπου αυτοί οι αριθμοί παριστάνουν τον αριθμό των τσιπς πολλαπλασιασμένο με τη χωρητικότητα του κάθε μεμονωμένου τσιπ, η οποία μετριέται σε Mbits (Megabits, Mb), δηλ. ένα εκατομμύριο bits. Υπολογίζουμε το γινόμενο και το διαιρούμε με το 8 για να βρούμε τον αριθμό των Megabytes του συγκεκριμένου αρθρώματος (module). Για παράδειγμα, το 4x32 σημαίνει ότι το module έχει 4 τσιπς των 32-megabit. Πολλαπλασιάζουμε το 4 με το 32 και έχουμε 128 Megabits. Εφόσον γνωρίζουμε ότι ένα byte έχει 8 bits, διαιρούμε το αποτέλεσμα 128 με το 8 και έχουμε 16 Megabytes. Το είδος της πλακέτας (board) και του connector που χρησιμοποιόντουσαν για την RAM στους desktop υπολογιστές έχει εξελιχθεί τα τελευταία χρόνια. Τα αρχικά είδη ήταν ατομικά, που σημαίνει ότι ο κάθε κατασκευαστής υπολογιστή ανέπτυσσε πλακέτες μνήμης (memory boards) που δούλευαν μόνο με τα συστήματά του. Μετά ήρθε η πλακέτα μνήμης SIMM (single in-line memory module), η οποία χρησιμοποιούσε έναν κοννέκτορα (connector) των 30-pin και είχε διαστάσεις περίπου 3,5 Χ 0,75 ίντσες ή 9 Χ 2 εκατοστά. Στους περισσότερους υπολογιστές, έπρεπε να εγκατασταθούν τα SIMMs σε ζευγάρια ίδιας χωρητικότητας και ταχύτητας. Αυτό συνέβαινε επειδή το πλάτος του διαδρόμου (bus) ήταν μεγαλύτερο από ένα μόνο κομμάτι SIMM. Για παράδειγμα, έπρεπε να εγκαταστήσουμε δύο SIMMs των 8-Megabytes για να έχουμε 16 Megabytes συνολική RAM. Το κάθε SIMM μπορούσε να στείλει 8 bits δεδομένων κάθε φορά, ενώ το bus του συστήματος μπορούσε να χειρισθεί 16 bits κάθε φορά. Αργότερα, οι πλακέτες SIMM, που ήταν λίγο μεγαλύτερες, με διαστάσεις 4,25 Χ 1 ίντσες ή 11 Χ 2,5 εκατοστά, χρησιμοποιούσαν έναν connector των 72-pin για αυξημένο εύρος ζώνης (bandwidth) και επέτρεπαν έως και 256 MB μνήμης RAM. Καθώς οι επιδόσεις των επεξεργαστών σε ταχύτητα και εύρος ζώνης αύξαναν συνέχεια, η βιομηχανία υιοθέτησε ένα νέο πρότυπο (standard), το DIMM (dual in-line memory module), μ' έναν connector των 168-pin ή 184-pin και μέγεθος 5,4 Χ 1 ίντσες ή 14 Χ 2,5 εκατοστά. Τα DIMMs έχουν χωρητικότητα από 8 MB έως 1 GB ανά άρθρωμα μνήμης (module) και μπορούν να εγκατασταθούν μόνα τους αντί για ζευγάρια. Τα περισσότερα αρθρώματα μνήμης των υπολογιστών λειτουργούν στα 2,5 Volts. Ένα άλλο πρότυπο, το RIMM (rambus in-line memory module), είναι συγκρίσιμο στο μέγεθος και τη διάταξη των pins με το DIMM, αλλά χρησιμοποιεί ένα ειδικό bus μνήμης ώστε να αυξήσει σημαντικά την ταχύτητα.

5 Πολλοί τύποι φορητών υπολογιστών (notebook computers) χρησιμοποιούν δικά τους αρθρώματα μνήμης (memory modules), αλλά πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν μια RAM που βασίζεται στη διάταξη SODIMM (small outline dual in-line memory module), οι κάρτες της οποίας είναι μικρές, με μέγεθος περίπου 2 Χ 1 ίντσες ή 5 Χ 2,5 εκατοστά και διαθέτουν 144 ή 200 pins. Η χωρητικότητά τους κυμαίνεται από 16 MB έως 1 GB ανά άρθρωμα μνήμης (module) και για να κερδίσουν χώρο, μερικοί desktop υπολογιστές χρησιμοποιούν SODIMMs αντί για τα παραδοσιακά DIMMs. Ο Έλεγχος Λαθών (Error Checking) Οι περισσότερες μνήμες που διατίθενται σήμερα είναι πολύ αξιόπιστες και τα περισσότερα συστήματα υπολογιστών κάνουν έλεγχο μέσω του ελεγκτή μνήμης (memory controller) για εντοπισμό λαθών κατά την εκκίνηση (start-up) και αρκούνται σ' αυτό. Τα τσιπ μνήμης που διαθέτουν ενσωματωμένο έλεγχο λάθους χρησιμοποιούν μια μέθοδο που είναι γνωστή ως μέθοδος ισοτιμίας (parity) για να κάνουν έλεγχο λαθών. Τα τσιπς ισοτιμίας (parity chips) διαθέτουν ένα επιπλέον bit για κάθε 8 bits δεδομένων. Ο τρόπος που δουλεύει η ισοτιμία είναι απλός. Θα δούμε αρχικά την άρτια ισοτιμία (even parity). Όταν τα 8 bits ενός byte λάβουν δεδομένα, το τσιπ μετράει τον συνολικό αριθμό των 1 και αν αυτός ο αριθμός είναι περιττός (odd), το bit ισοτιμίας (parity bit) γίνεται ίσο με 1, ενώ αν αυτός ο αριθμός είναι άρτιος (even), το bit ισοτιμίας (parity bit) γίνεται ίσο με 0. Όταν αυτά τα δεδομένα διαβασθούν, υπολογίζεται ξανά ο συνολικός αριθμός των bits και συγκρίνεται με το bit ισοτιμίας. Αν το σύνολο των bits είναι περιττός αριθμός και το parity bit είναι ίσο με 1, τότε τα δεδομένα θεωρούνται ότι είναι σωστά (έγκυρα) και στέλνονται στην CPU για περαιτέρω επεξεργασία. Αλλά αν ο συνολικός αριθμός των bits είναι περιττός και το parity bit είναι ίσο με 0, το τσιπ γνωρίζει ότι υπάρχει λάθος (error) σε κάποιο από τα 8 bits και απορρίπτει τα δεδομένα. Η περιττή ισοτιμία (odd parity) εργάζεται με παρόμοιο τρόπο, με τη διαφορά ότι το parity bit γίνεται ίσο με 1 όταν ο συνολικός αριθμός των 1 που υπάρχουν byte είναι άρτιος (even). Το πρόβλημα με την ισοτιμία είναι ότι βρίσκει τα λάθη αλλά δεν κάνει τίποτα για να τα διορθώσει. Αν ένα byte δεδομένων δεν ταιριάξει με το bit ισοτιμίας του, τότε τα δεδομένα απορρίπτονται και το σύστημα κάνει άλλη μια προσπάθεια για να ξαναστείλει. Όμως, οι υπολογιστές που βρίσκονται σε καίριες θέσεις χρειάζονται ένα υψηλότερο επίπεδο ανοχής σε λάθη. Οι high-end servers διαθέτουν ένα είδος ελέγχου λαθών (error-checking) που είναι γνωστό ως κώδικας διόρθωσης λαθών (ECC, error-correction code), που όπως η ισοτιμία χρησιμοποιεί επιπλέον bits για να μπορεί να παρακολουθεί (ελέγχει) τα δεδομένα που υπάρχουν σε κάθε byte. Η διαφορά είναι ότι ο ECC χρησιμοποιεί αρκετά bits

6 για τον έλεγχο λαθών (error checking), όπου το πόσα εξαρτάται από το εύρος ζώνης του καναλιού (bus), αντί για ένα. Η μνήμη του ECC χρησιμοποιεί έναν ειδικό αλγόριθμο όχι μόνο για να μπορέσει να εντοπίσει μεμονωμένα λάθη bit, αλλά και για να τα διορθώσει. Η μνήμη του ECC μπορεί επίσης να εντοπίσει περιπτώσεις όπου υπάρχουν λάθη σε περισσότερα από ένα bits δεδομένων σ' ένα byte. Τέτοιες περιπτώσεις είναι πολύ σπάνιες και δεν μπορούν να διορθωθούν ούτε με τον ECC. Η πλειοψηφία των σημερινών υπολογιστών χρησιμοποιούν nonparity τσιπς μνήμης, τα οποία δεν παρέχουν κάποιο είδος ενσωματωμένου ελέγχου λαθών (built-in error checking), αλλά αντίθετα βασίζονται στον ελεγκτή μνήμης (memory controller) για τον εντοπισμό λαθών. Κοινοί Τύποι Μνήμης RAM SRAM (static random access memory). Χρησιμοποιεί πολλαπλά τρανζίστορς, τυπικά 4 έως 6, για κάθε κελί μνήμης αλλά δεν έχει έναν πυκνωτή σε κάθε κελί. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη μνήμη cache, που είναι γνωστή και ως λανθάνουσα μνήμη. DRAM (dynamic random access memory). Περιέχει κελιά μνήμης με ζευγάρια από τρανζίστορς και πυκνωτές τα οποία χρειάζονται συνεχείς ανανεώσεις. FPM DRAM (fast page mode dynamic random access memory). Ήταν η αρχική μορφή της DRAM. Περιμένει για ολόκληρη τη διαδικασία εντοπισμού ενός bit δεδομένων με στήλη (column) και σειρά (row) και μετά διαβάζει αυτό το bit πριν πάει στο επόμενο bit. Η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς (transfer rate) στη μνήμη L2 cache είναι περίπου 176 MBps. EDO DRAM (extended data-out dynamic random access memory). Δεν περιμένει για ολόκληρη τη διαδικασία επεξεργασίας του πρώτου bit πριν συνεχίσει με το επόμενο. Μόλις εντοπισθεί η διεύθυνση του πρώτου bit, η EDO DRAM αρχίζει να ψάχνει για το επόμενο bit. Είναι περίπου 5% ταχύτερη από την FPM. Η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς (transfer rate) στη μνήμη L2 cache είναι περίπου 264 MBps. SDRAM (synchronous dynamic random access memory). Η SDRAM είναι περίπου 5% ταχύτερη από την EDO RAM και είναι η πιο κοινή μορφή μνήμης στους σημερινούς desktop υπολογιστές. Η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς (transfer rate) στη μνήμη L2 cache είναι περίπου 528 MBps.

7 DDR SDRAM (double data rate synchronous dynamic RAM). Είναι σαν την SDRAM με τη διαφορά ότι έχει μεγαλύτερο εύρος ζώνης (bandwidth), που σημαίνει μεγαλύτερη ταχύτητα. Η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς (transfer rate) στη μνήμη L2 cache είναι περίπου MBps (για DDR SDRAM στα 133 MHZ). RDRAM (rambus dynamic random access memory). Αποτελεί ένα παράρτημα της προηγούμενης αρχιτεκτονικής της DRAM. Σχεδιασμένη από τον Rambus, η RDRAM χρησιμοποιεί ένα άρθρωμα RIMM (Rambus in-line memory module), το οποίο είναι παρόμοιο σε μέγεθος και διάταξη pin μ' ένα κλασικό DIMM. Αυτό που κάνει την RDRAM να ξεχωρίζει είναι ότι χρησιμοποιεί ένα ειδικό κανάλι δεδομένων (data bus) υψηλής ταχύτητας που αποκαλείται το κανάλι (channel) Rambus. Τα τσιπς της μνήμης RDRAM εργάζονται σε παράλληλη διάταξη για να επιτύχουν ρυθμό δεδομένων (data rate) ίσο με 800 MHz ή και MBps. Εφόσον λειτουργούν σε τόσο μεγάλες ταχύτητες, παράγεται πολύ περισσότερη θερμότητα (heat) από άλλα είδη τσιπς. Για να απορροφηθεί αυτή η επιπλέον θερμότητα, τα τσιπς Rambus είναι εξοπλισμένα μ' ένα ειδικό εξάρτημα που μοιάζει με μακρύ, λεπτό δισκάκι. Όπως υπάρχουν μικρότερες παραλλαγές των DIMMs, υπάρχουν επίσης και τα SO-RIMMs, που είναι σχεδιασμένα για φορητούς υπολογιστές (notebook computers). Credit Card Memory. Είναι ένας ειδικός τύπος μνήμης DRAM που συνδέεται σε μια ειδική θύρα (slot) για χρήση σε φορητούς υπολογιστές. PCMCIA Memory Card. Είναι ένας άλλος τύπος μνήμης DRAM για φορητούς υπολογιστές, αλλά οι κάρτες αυτού του τύπου μπορούν να δουλέψουν και με άλλους φορητούς υπολογιστές των οποίων το bus του συστήματος ταιριάζει με τη διάταξη (configuration) της κάρτας μνήμης. CMOS RAM. Είναι ένας όρος για τη μικρή ποσότητα μνήμης που χρησιμοποιείται από τον υπολογιστή μας και από κάποιες άλλες συσκευές για να θυμάται πράγματα όπως είναι οι ρυθμίσεις του σκληρού δίσκου. Αυτή η μνήμη χρησιμοποιεί μια μικρή μπαταρία ώστε να έχει την απαραίτητη ισχύ για να μπορεί να κρατήσει τα περιεχόμενα της μνήμης. VRAM (VideoRAM). Είναι γνωστή και ως multiport dynamic random access memory (MPDRAM), είναι ένας τύπος RAM που χρησιμοποιείται ειδικά για video adapters ή επιταχυντές (accelerators) 3-D. Ο όρος "multiport" προέρχεται από το γεγονός ότι η VRAM κανονικά έχει δύο ανεξάρτητες θύρες πρόσβασης (access ports) αντί για μια, κάτι που επιτρέπει στην CPU και στον επεξεργαστή γραφικών (graphics processor) να έχουν πρόσβαση στην RAM ταυτόχρονα. Η VRAM βρίσκεται στην κάρτα γραφικών (graphics card) και έχει πολλά χαρακτηριστικά. Η ποσότητα της VRAM είναι ένας καθοριστικός

8 παράγοντας για την ανάλυση (resolution) και το βάθος χρώματος (color depth) της εμφάνισης. Η VRAM χρησιμοποιείται επίσης για να διατηρήσει πληροφορίες σχετικά με τα γραφικά, όπως είναι η γεωμετρία των δεδομένων 3-D και οι χάρτες υφής (texture maps). Επειδή οι αληθινές multiport VRAM είναι ακριβές, σήμερα πολλές κάρτες γραφικών χρησιμοποιούν την SGRAM (synchronous graphics RAM). Ενώ η απόδοση είναι στην ουσία η ίδια, η SGRAM είναι φθηνότερη. Πόση RAM Χρειαζόμαστε Έχει ειπωθεί ότι ποτέ δεν μπορούμε να έχουμε επαρκή μνήμη και αυτό ισχύει και για τη μνήμη RAM, ιδίως αν έχουμε πολλά γραφικά στις εργασίες μας ή και παιχνίδια. Δίπλα στην ίδια την CPU, η RAM αποτελεί τον σημαντικότερο παράγοντα για την απόδοση ενός υπολογιστή. Αν δεν διαθέτουμε αρκετή, η προσθήκη επιπλέον RAM κάνει μεγαλύτερη διαφορά ακόμα και από το να τοποθετήσουμε μια καινούργια CPU. Αν το σύστημά μας εργάζεται αργά ή έχει συνέχεια πρόσβαση στον σκληρό δίσκο, τότε αυτό είναι ένδειξη ότι χρειαζόμαστε περισσότερη RAM. Αν έχουμε τα Windows XP, η Microsoft προτείνει 128 MB ως την ελάχιστη RAM, ενώ για καλύτερη απόδοση συνιστώνται τα 256 MB. Αν έχουμε τα Windows 95/98, θέλουμε τουλάχιστον 32 MB και θα είναι πολύ καλύτερα αν έχουμε 64 MB. Τα Windows NT/2000 χρειάζονται τουλάχιστον 64 MB και θα είναι πολύ καλύτερα με 128 MB ή και περισσότερα. Το Linux εργάζεται πολύ καλά σ' ένα σύστημα με μόλις 4 MB RAM. Αλλά αν θελήσουμε να προσθέσουμε τα X-Windows, θα χρειασθούμε πιθανότατα 64 MB. Η ποσότητα της RAM που αναφέρθηκε παραπάνω ανάλογα με το σύστημα, έχει υπολογισθεί για κανονική χρήση, όπως είναι η πρόσβαση στο Internet, η επεξεργασία κειμένου κ.ά. Αν ασχολείσθε με CAD (computer-aided design), 3- D modeling/animation ή κάποια βαριά επεξεργασία δεδομένων ή αν είστε φανατικός των παιχνιδιών, τότε είναι σχεδόν σίγουρο ότι χρειάζεστε περισσότερη RAM. Θα χρειασθείτε επίσης περισσότερη RAM αν ο υπολογιστής σας λειτουργεί ως server, για Web pages, database, application, FTP ή και server δικτύου (network). Μια άλλη ερώτηση είναι πόση VRAM θα χρειασθούμε στην κάρτα βίντεο (video card). Όλες σχεδόν οι κάρτες έχουν σήμερα τουλάχιστον 16 MB RAM, που είναι αρκετά για εργασία σ' ένα τυπικό περιβάλλον γραφείου. Θα πρέπει να έχουμε 32 MB ή μια καλύτερη κάρτα γραφικών αν θέλουμε να ασχοληθούμε με κάτι από τα παρακάτω : Παιχνίδια. Σύλληψη και επεξεργασία video.

9 Δημιουργία γραφικών 3-D. Εργασία σ' ένα περιβάλλον με υψηλή ανάλυση και με πολλά χρώματα. Δημιουργία γραφικών με πολλά χρώματα. Όταν αγοράζουμε μια κάρτα βίντεο, θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι η οθόνη και ο υπολογιστής μας θα πρέπει να μπορούν να την υποστηρίξουν. Η Εγκατάσταση της RAM Συνήθως, η εγκατάσταση της RAM είναι μια πολύ απλή διαδικασία και το κλειδί είναι να κάνουμε σωστή έρευνα για το τι πρέπει να προσέξουμε : Πόση RAM έχουμε. Πόση RAM θέλουμε να προσθέσουμε. Ο τύπος της RAM. Τα εργαλεία που χρειαζόμαστε. Η εγγύηση. Στα προηγούμενα είδαμε πόση RAM χρειάζεται στις περισσότερες περιπτώσεις. Η RAM πωλείται συνήθως σε πολλαπλάσια των 16 Megabytes, δηλ. 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 (που είναι στην ουσία το ίδιο με 1 GB). Αυτό σημαίνει ότι αν διαθέτουμε ένα σύστημα με 64 MB RAM και χρειαζόμαστε τουλάχιστον 100 MB RAM σύνολο, τότε θα πρέπει να προσθέσουμε ένα άρθρωμα των 64 MB. Οι περισσότεροι υπολογιστές που πουλιούνται σήμερα για οικιακή χρήση ή χρήση σε γραφείο διαθέτουν υποδοχές (slots) του τύπου DIMM. Τα πιο εξελιγμένα συστήματα στρέφονται προ την τεχνολογία RIMM. Εφόσον οι δύο αυτοί τύποι, DIMM και RIMM, μοιάζουν πολύ μεταξύ τους, θα πρέπει να είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί ποιον τύπο δέχεται ο υπολογιστής μας καθώς αν επιλέξουμε τον λάθος τύπο κάρτας μπορεί να προκληθεί ζημιά στο σύστημά μας ή/και καταστροφή της κάρτας. Θα πρέπει επίσης να γνωρίζουμε ότι για να επιτύχουμε τη βέλτιστη απόδοση, η RAM που θα προσθέσουμε στον υπολογιστή μας θα πρέπει να ταιριάζει με την υπάρχουσα RAM σε ταχύτητα, ισοτιμία (parity) και τύπο. Ο πιο κοινός τύπος που είναι διαθέσιμος σήμερα είναι ο SDRAM. Ακόμη, μερικοί υπολογιστές υποστηρίζουν τη σύνθεση (configuration) Dual Channel RAM, η οποία σημαίνει ότι τα αρθρώματα της RAM είναι εγκατεστημένα σε παρόμοια ζευγάρια, δηλ. αν υπάρχει ήδη μια κάρτα 512 MB RAM, τότε θα υπάρχει και μια άλλη κάρτα των 512 MB δίπλα της. Αν η διάταξη Dual Channel είναι προαιρετική, τότε η εγκατάσταση της RAM σε ταιριαστά ζευγάρια επιταχύνει την απόδοση του συστήματος σε συγκεκριμένες εφαρμογές, ενώ αν είναι υποχρεωτική, τότε ο υπολογιστής δεν θα δουλεύει σωστά αν δεν υπάρχουν ταιριαστά ζευγάρια από τσιπς της RAM.

10 Για την εγκατάσταση ενός αρθρώματος μνήμης (memory module) δεν απαιτείται συνήθως η χρήση κάποιου εργαλείου καθώς η RAM εγκαθίσταται σε μια σειρά από υποδοχές (slots) πάνω στη μητρική πλακέτα (motherboard) που είναι γνωστές με τον όρο memory bank. Τα αρθρώματα μνήμης έχουν μια εγκοπή στο ένα άκρο τους ώστε να μην είναι δυνατόν να τοποθετηθούν σε λάθος θέση. Για τα SIMMs και για μερικά DIMMs, τοποθετούμε το άρθρωμα στην υποδοχή του με γωνία (κλίση) περίπου 45 μοιρών. Μετά το σπρώχνουμε μέχρι να γίνει κάθετο προς τη μητρική πλακέτα και τα μικρά μεταλλικά κλιπς στα άκρες να μπουν στις θέσεις τους. Μνήμη RAM τύπου SIMM. Μνήμη RAM τύπου DIMM SDRAM.

11 Μνήμη RAM τύπου RIMM πάνω σε μητρική πλακέτα (motherboard) υπολογιστή.