สแตติกแรมและไดนามิกส์แรม (Static RAM and Dynamic RAM)

หน่วยความจำที่ใช้งานส่วนใหญ่และมีปริมาณความจุสูงได้แก่ พวก RAM ด้วยเทคโนโลยี RAM ที่ใช้มีการแบ่งแยกออกเป็นสองกลุ่มคือ สแตติกแรม และไดนามิกส์แรม สแตติกแรม (Static RAM - SRAM) เป็หน่วยความจำที่ใช้สถานะทางวงจรไฟฟ้าเป็นที่เก็บข้อมูล โดยวงจรเล็ก ๆ แต่ละวงจรจะเก็บข้อมูล "0" "1" และคงสถานะไว้จนกว่าจะมีการสั่งเปลี่ยนแปลง ส่วนไดนามิกส์แรม (DRAM-Dynamic RAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้หลักการบรรจุประจุลงในหน่วยเล็ก ๆ ที่ทำหน้าที่เหมือนตัวเก็บประจุ แต่เป็นจากตัวเก็บประจุไฟฟ้าเล็ก ๆ นี้ ทำจากสารกึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติคงค่าแรงดันไว้ได้ชั่วขณะ จึงต้องมีกลไกการรีเฟรชหรือทำให้ค่าคงอยู่ได้ จุดเด่นของ DRAM คือ มีความหนาแน่นต่อชิพสูงมากเมื่อเทียบกับ SRAM ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้เพราะมีราคาถูกกว่ามาก อย่างไรก็ดีการเชื่อมต่อเข้ากับวงจรคอมพิวเตอร์ของ DRAM มีข้อยุ่งยากมากกว่า SRAM และจากความจุสูงมากของ DRAM (ปัจจุบันมีความจุได้มากถึง 512 Mbit ต่อชิพ) ดังนั้นจึงต้องวางโครงสร้างแอดเดรสเพื่อเข้าถึงส่วนต่าง ๆ ของหน่วยความจำเป็นแบบแมทริกซ์ จงมีลักษณะเป็นแถวและสดมภ์เทคโนโลยีในการสร้างอุปกรณ์หน่วยความจำแรมยังแยกออกไปได้อีก 2 ประเภทเรียกว่า สแตติกแรม (Static RAM , S-RAM.) และไดนามิคแรม (Dynamic RAM., D-RAM.) ซึ่งมีความแตกต่างภายในวิธีการเก็บข้อมูล ทำให้เกิดคุณสมบัติที่ต่างกันได้แก่ขนาดของวงจรภายใน สแตติกแรมมีขนาดของวงจรใหญ่กว่าไดนามิกแรม จึงมีผลทำให้การสร้างวงจรรวมของไดนามิกแรมมีความจุสูงกว่าสแตติกแรมความเร็วในการทำงาน ไดนามิกแรมมีขั้นตอนการทำงานที่ซับซ้อนกว่า เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่มีระยะเวลาในการจดจำข้อมูลสั้นจึงต้องสร้างกลไกเขียนข้อมูลซ้ำ เรียกว่าการรีเฟรช (Refresh) อยู่เป็นระยะทำให้ความเร็วในการทำงานของไดนามิกแรมช้ากว่าสแตติกแรม ปัจจุบันความเร็วไดนามิกแรมที่ใช้กับเครื่องพีซีมีความเร็วในระดับ 50-70 นาโนวินาที ในขณะที่สแตติกแรมมีความเร็วอยู่ในระดับต้นของนาโนวินาทีราคาต่อหน่วยความจุ เนื่องจากขนาดของวงจรภายในที่เล็กกว่าและมีความจุสูงกว่าราคาของไดนามิกแรมมีราคาต่อหน่วยความจุที่ถูกว่าสแตติกแรมนับสิบเท่าจากจุดเด่นจุดด้อยของอุปกรณ์แรมทั้งสองประเภทนี้ การนำมาใช้ในระบบคอมพิวเตอร์จะมีความแตกต่างกัน โดยหน่วยความจำไดนามิกที่มีราคาต่ำและความจุสูงขนาดของอุปกรณ์เล็ก จะถูกนำมาใช้เป็นหน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์ ในยุคที่ซีพียูยังมีความเร็วไม่สูงมากเช่น พีซีที่ใช้ซีพียู 8088 สัญญาณนาฬิกา 4.77 เมกกะเฮิรทซ์ สามารถใช้ ไดนามิกแรมเป็นหน่วยความจำหลักที่ทำงานได้เร็วทันซีพียู แต่เมื่อซีพียูถูกพัฒนาให้มีความเร็วขึ้นนับร้อยเท่า เช่น เพนเทียมที่ใช้สัญญาณนาฬิกา 200 เมกกะเฮิรทซ์ขึ้นไป หน่วยความจำไดนามิกแรมไม่สามารถทำงานได้ทันซีพียู ทำให้ซีพียูต้องหยุดรอหน่วยความจำ ซึ่งไม่มีประโยชน์ที่จะพัฒนาซีพียูให้มีความเร็วสูง หน่วยความจำสแตติกจึงถูกนำมาใช้ประโยชน์ การใช้งานหน่วยความจำสแตติกในวงจรคอมพิวเตอร์ที่ต้องการความจุของหน่วยความจำ สูงนั้น ติดขัดที่ขนาดของอุปกรณ์หน่วยความจำมีขนาดใหญ่ ความจุภายในตัวอุปกรณ์ต่ำและมีราคาแพง หน่วยความจำสแตติกจึงถูกนำมาใช้ในรูปแบบของหน่วยความจำแคช (cache memory) ที่ทำหน้าที่เหมือนเป็นตัวพักข้อมูลบางส่วนที่ดึงเข้ามาจากไดนามิกแรม โดยหน่วยความจำแคชจะมีขนาดความจุไม่สูงนัก เช่น ในพีซีเพนเทียมปัจจุบันมีแคชขนาด 256-512 กิโลไบท์ (kilo = 1000 ไบท์ โดยประมาณ) หรือในคอมพิวเตอร์สถานีงานวิศวกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง มีขนาดหน่วยความจำหลักไดนามิกแรมความจุนับกิกะไบท์ จะมีหน่วยความจำแคชเพียง 4 เมกกะไบท์ เป็นต้นซีพียูรุ่นใหม่ ๆ ในปัจจุบันจะสร้างหน่วยความจำแคชอยู่บนไมโครชิพเดียวกันกับตัวซีพียู พร้อมกับกลไกในการจัดการถ่ายข้อมูลระหว่างหน่วยความจำหลักกับหน่วยความจำแคช เพื่อให้ทำงานสอดคล้องสัมพันธ์กันกับซีพียูได้มากที่สุด และซีพียูสามารถเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็วที่สุด ในด้านของไดนามิแรมก็ได้มีการพัฒนาเทคนิคของวงจรภายในให้สามารถทำงานได้เร็ว ขึ้น เช่น อีดีโอแรม (Enhanced Data Output- EDO.RAM.) , เอสดีแรม (Synchronous Dynamic RAM. - SD-RAM.) เป็นต้น
Top of Form