เป็นเรื่องปกติที่จะได้ยินเกี่ยวกับหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ แต่คุณรู้หรือไม่ว่า ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่มีอยู่? อ่านบทความที่น่าสนใจนี้ต่อไปแล้วคุณจะรู้ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับมัน
ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์
โดยทั่วไปแล้ว เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและถูกต้อง จำเป็นต้องมีสี่ ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์. ต่อไปเราจะให้รายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับพวกเขา
อย่างไรก็ตาม ก่อนอื่น จำเป็นต้องจดจำแง่มุมพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อสำคัญนี้ ตัวอย่างเช่น ความหมายของหน่วยความจำ ลักษณะของคอมพิวเตอร์ และอื่นๆ
หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์คืออะไร?
หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์หรือหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ตามที่บางคนเรียกว่า ไม่มีอะไรมากไปกว่าอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูลและคำแนะนำแบบดิจิทัล สำหรับสิ่งนี้เรามีหลากหลาย ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ซึ่งแต่ละชุดมีลักษณะเฉพาะและมีลักษณะเฉพาะ
กล่าวอีกนัยหนึ่ง หน่วยความจำคอมพิวเตอร์เป็นส่วนประกอบในการประมวลผลที่จัดเก็บข้อมูลชั่วคราวหรือถาวรผ่านชุดชิป ในแง่สุดท้ายนี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าประเภทของการจัดเก็บขึ้นอยู่กับฟังก์ชันเฉพาะของแต่ละความทรงจำ
คุณสมบัติ
ทั้งหมด ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่มีอยู่อธิบายโดยพารามิเตอร์ทั่วไป ซึ่งส่วนใหญ่ก่อให้เกิดการจำแนกประเภทต่าง ๆ ตามเกณฑ์ที่ใช้สำหรับคำจำกัดความ ได้แก่ หน่วยและความจุ เวลาและประเภทการเข้าถึง รอบเวลา ความเสถียร ฟังก์ชัน และอื่นๆ
หน่วยเก็บ
หน่วยเก็บข้อมูลของ .ใด ๆ ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่เราได้ตั้งชื่อเป็นบิต ดังนั้น บิตคือปริมาณข้อมูลที่สามารถเก็บไว้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถสร้างค่าที่ซับซ้อนมากขึ้นได้
ความจุ
นี่คือจำนวนบิตที่หน่วยความจำคอมพิวเตอร์สามารถจัดเก็บได้ ในเรื่องนี้ ขึ้นอยู่กับประเภทที่เราอ้างอิง เรามักจะพูดถึงกิโลไบต์ เมกะไบต์ หรือกิกะไบต์
เวลาเข้าใช้
เป็นเวลาที่ผ่านพ้นไปจากช่วงเวลาที่คำหนึ่งถูกกล่าวถึงจนกว่าจะมีการอ่านหรือเขียนในหน่วยความจำ ในเรื่องนี้ สิ่งสำคัญคือต้องกล่าวว่าแต่ละคำประกอบด้วยชุดของบิต ซึ่งเข้าถึงได้พร้อมกัน
ประเภทของการเข้าถึง
โดยทั่วไป เราสามารถพูดถึงการเข้าถึงหน่วยความจำคอมพิวเตอร์สองประเภท: สุ่มและซีเรียล ในครั้งแรก เวลาในการเข้าถึงจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งที่คำนั้นอยู่ในหน่วยความจำ ในขณะที่วินาทีนั้นจะแตกต่างกันไปมาก
ด้วยวิธีนี้ เรามีหน่วยความจำ RAM และ ROM ภายในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม และส่วนย่อยที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่หน่วยความจำการเข้าถึงแบบอนุกรมแบ่งออกเป็น: รีจิสเตอร์ Shift, หน่วยความจำ LIFO และหน่วยความจำ FIFO
รอบเวลา
นี่หมายถึงช่วงเวลาขั้นต่ำที่ผ่านไประหว่างการเข้าถึงหน่วยความจำและช่วงเวลาต่อเนื่องกัน ในเรื่องนี้ สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่ารอบเวลานั้นมากกว่าเวลาเข้าใช้เสมอ นอกจากนี้ ค่าผกผันจะวัดจำนวนคำที่สามารถประมวลผลได้ต่อหน่วยเวลา
สภาพแวดล้อมทางกายภาพ
โดยทั่วไปแล้ว ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่มีอยู่สามารถจำแนกได้ตามสภาพแวดล้อมทางกายภาพ ด้วยวิธีนี้ เรามีหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ แม่เหล็ก และออปติคัล
ลักษณะสำคัญของหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์คือสร้างขึ้นด้วยเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะที่หน่วยความจำแบบแม่เหล็กสร้างด้วยวัสดุแม่เหล็กแบบเฟอร์โร ในที่สุด ความทรงจำเกี่ยวกับแสงจะขึ้นอยู่กับการใช้เทคโนโลยีเลเซอร์
ความมั่นคง
ในทางกลับกัน หน่วยความจำคอมพิวเตอร์สามารถจำแนกได้ตามประเภทของความเสถียรที่แสดง ดังนั้นเราจึงมีหน่วยความจำที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและทำลายล้างได้
ในเรื่องนี้ ข้อมูลที่เก็บไว้ในความทรงจำที่ระเหยได้จะสูญหายไปเมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ขณะที่อยู่ในหน่วยความจำแบบไดนามิก ข้อมูลจะต้องถูกกู้คืนผ่านการรีเฟรชเป็นระยะเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหาย
ในที่สุด ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ที่อ่านแล้วทำลายล้าง ข้อมูลจะถูกกำจัดทันทีที่อ่าน ด้วยวิธีนี้ หน่วยความจำประเภทนี้จะมีกระบวนการกู้คืนอยู่เสมอ
ฟังก์ชั่น
โดยทั่วไป อีกวิธีหนึ่งในการสร้างความแตกต่าง ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่มีอยู่ผ่านการทำงานของพวกเขา ด้วยวิธีนี้ เราสามารถพูดถึงสิ่งต่อไปนี้: หน่วยความจำภายใน หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำรอง
ภายใน: ลักษณะสำคัญของหน่วยความจำประเภทนี้คือความจุสูงในการถ่ายโอนข้อมูล ในทางกลับกัน มันมีข้อมูลหรือบันทึกภายในทั้งหมดที่พบในหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
หลัก: เรียกอีกอย่างว่าหน่วยความจำกลางซึ่งมีหน้าที่จัดเก็บโปรแกรมและข้อมูล โดยทั่วไป หน่วยความจำประเภทนี้จะเร็วและมีขนาดใหญ่ นอกจากนี้ CPU สามารถเข้าถึงโดยตรงผ่านบัส
รอง: ขนาดของหน่วยความจำนี้สูงกว่าหน่วยความจำก่อนหน้าอย่างมาก อย่างไรก็ตามมันกลับกลายเป็นช้ากว่า นอกจากนี้ หน่วยความจำสำรองมีหน้าที่จัดเก็บโปรแกรมระบบและไฟล์ขนาดใหญ่ ยิ่งกว่านั้นการเข้าถึงโดย CPU นั้นเป็นทางอ้อม
การทำงานพื้นฐานของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์มีอะไรบ้าง?
โดยทั่วไปแล้ว ความทรงจำของคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการดำเนินการพื้นฐานสองอย่าง: การเขียนและการอ่านข้อมูล ในเรื่องนี้เราสามารถพูดได้ว่าคำแรกหมายถึงที่พักของคำในที่อยู่หน่วยความจำเฉพาะ
ในส่วนของการเขียนข้อมูลเป็นกระบวนการที่สามารถเรียกคำดังกล่าวได้เมื่ออ่านจากหน่วยความจำแล้ว ในเรื่องนี้ สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงว่าคำว่า address หมายถึงตำแหน่งที่คำนั้นอยู่ในหน่วยความจำ
นอกจากนี้ จำเป็นต้องสังเกตว่าการดำเนินการเหล่านี้เป็นไปได้ด้วยที่อยู่และบัสข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรามีว่าอันแรกใช้เพื่อระบุทิศทางการอ่าน / เขียน; ในขณะที่ data bus ทำหน้าที่ในการอ่านหรือเขียนแต่ละคำ
หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ประเภทใดบ้างที่มีอยู่?
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว การทำงานของคอมพิวเตอร์ขึ้นอยู่กับอย่างน้อยสี่ ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์. ต่อไปเราจะให้รายละเอียดเกี่ยวกับแต่ละรายการ
นอกจากนี้ ในวิดีโอต่อไปนี้ คุณสามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้:
แรม
RAM (Random Access Memory) เรียกอีกอย่างว่าหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม และหมายความว่าส่วนใดส่วนหนึ่งของหน่วยความจำสามารถเข้าถึงได้ทุกเมื่อ นอกจากนี้ยังเป็นที่นิยมมากที่สุดในบรรดาหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ทุกประเภท
โดยทั่วไป หน่วยความจำ RAM จะเก็บข้อมูลและคำแนะนำโปรแกรมที่จำเป็นและใช้งานโดย CPU นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นหน่วยความจำที่ผันผวนและอ่าน / เขียนเนื่องจากตอบสนองทั้งสองฟังก์ชัน
ในแง่นี้ ลักษณะที่ผันผวนเกิดจากการที่ข้อมูลที่เก็บไว้จะสูญหายเมื่อปิดคอมพิวเตอร์หรือเกิดไฟฟ้าขัดข้อง ทำให้ต้องบันทึกข้อมูลลงในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติม ในทางกลับกัน มันมาจาก RAM ที่โปรแกรมเริ่มทำงาน โหลด และดำเนินการ นอกจากนี้ เนื่องจากโปรแกรมเหล่านี้ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม จึงเก็บถาวรไว้ในหน่วยความจำนี้ชั่วคราว
SRAM
โดยทั่วไปแล้ว มันคือหน่วยความจำ RAM แบบคงที่ ซึ่งจะเก็บรักษาข้อมูลตราบเท่าที่คอมพิวเตอร์เปิดอยู่ นอกจากนี้ ยังช่วยลดการเข้าถึงและรอบเวลา ซึ่งแปลเป็นความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูง
อย่างไรก็ตาม มันเป็นหน่วยความจำที่มีความจุต่ำ ในทางกลับกัน หน่วยความจำ SRAM ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่าง DRAM และ CPU นั่นคือทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำแคชชนิดหนึ่ง
นอกจากนี้ หน่วยความจำนี้ง่ายต่อการจัดการ เนื่องจากการเข้าถึงข้อมูลและแอดเดรสบัสนั้นโดยตรง สุดท้าย เราสามารถพูดถึงหน่วยความจำ SRAM สองประเภท: อะซิงโครนัสและซิงโครนัส
ในส่วนของหน่วยความจำ SRAM แบบอะซิงโครนัส บัสทิศทางจะควบคุมข้อมูลอินพุตและเอาต์พุต ในขณะที่การควบคุมหน่วยความจำ SRAM แบบซิงโครนัสเป็นความรับผิดชอบของขอบนาฬิกา
DRAM
โดยหลักการแล้ว หน่วยความจำ DRAM เป็น RAM ประเภทไดนามิก ทั้งขนาดใหญ่และความเร็วต่ำ ดังนั้นหน่วยความจำประเภทนี้จะสูญเสียข้อมูลที่เก็บไว้เมื่ออุปกรณ์หยุดรับแหล่งจ่ายไฟ
ในแง่นี้ นั่นเป็นเหตุผลหลักว่าทำไมหน่วยความจำประเภทนี้จึงต้องมีการรีเฟรชหรือเติมพลังใหม่อย่างต่อเนื่อง เพื่อไม่ให้ข้อมูลสูญหาย โดยทั่วไป หน่วยความจำ DRAM มีความจุมากกว่าหน่วยความจำ SRAM
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม คุณสามารถอ่านบทความ: ประเภทหน่วยความจำแรม และลักษณะของพวกเขา.
หน่วยความจำ ROM
ROM (Read Only Memory) เป็นหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวความจุปานกลาง ไม่ลบเลือน กล่าวอีกนัยหนึ่งคืออ่านและใช้ข้อมูล แต่ไม่ได้แก้ไข นอกจากนี้ ข้อมูลจะถูกเก็บไว้อย่างถาวรโดยไม่สูญหายแม้ในขณะที่คอมพิวเตอร์หมดพลังงาน
สำหรับการทำงานของ ROM จะมีคำแนะนำทั้งหมดที่คอมพิวเตอร์ต้องใช้ในการทำงาน ซึ่งเรียกว่าคำแนะนำในการเริ่มต้นระบบหรือ BIOS ของคอมพิวเตอร์ ด้วยวิธีนี้ เมื่อเปิดคอมพิวเตอร์ เครื่องจะเข้าถึงหน่วยความจำนี้เพื่อใช้สิ่งที่จำเป็นในการเริ่มการทำงาน รวมทั้งทราบข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์
ในทางกลับกัน ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำประเภทนี้ไม่สามารถแก้ไขได้ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี สามารถแก้ไขได้ด้วยความยากลำบากอย่างมาก โดยทั่วไปแล้ว การจัดเก็บข้อมูลภายในหน่วยความจำนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการผลิต ดังนั้นข้อมูลเหล่านี้จึงถูกบันทึกไว้อย่างถาวร แม้ว่าคอมพิวเตอร์จะไม่ได้เปิดเครื่องก็ตาม
สุดท้ายนี้ เราสามารถพูดได้ว่า ROM เป็นซอฟต์แวร์ชนิดหนึ่งที่อยู่ภายในฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ ในเรื่องนี้ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า Firmware ซึ่งเป็นแนวคิดที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน
งานพรอม
เป็นประเภทของหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งใช้เซมิคอนดักเตอร์ที่มีชุดคำสั่งและข้อมูล นอกจากนี้ เนื้อหาสามารถอ่านได้ แต่ไม่สามารถแก้ไขได้ นอกจากนี้ สิ่งเหล่านี้ไม่ได้สร้างขึ้นจากกระบวนการผลิต แต่โดยการใช้โปรแกรมพิเศษที่ตามมาภายหลัง
อย่างไรก็ตาม เมื่อกระบวนการตั้งโปรแกรมเสร็จสิ้น PROM จะทำงานเหมือนกับ ROM ปกติ ในเรื่องนี้ เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าหากมีข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมในระหว่างกระบวนการดังกล่าว จะไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งจะทำให้หน่วยความจำไม่ทำงานตามที่คาดไว้
EPROM
เป็นหน่วยความจำ ROM แบบตั้งโปรแกรมได้ทางไฟฟ้า ซึ่งช่วยในการจัดเก็บข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการทำงานของแอปพลิเคชัน อย่างไรก็ตาม ข้อมูลสามารถลบได้โดยใช้แสงอัลตราไวโอเลตจากแหล่งกำเนิดแสงไอปรอท
ในเรื่องนี้ เราสามารถพูดได้ว่าหน่วยความจำประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไขโปรแกรมที่แสดงข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม ในระหว่างการบันทึกเนื้อหาในหน่วยความจำ PROM ด้วยวิธีนี้ หน่วยความจำ EPROM จะยังคงอยู่ในระบบเพื่อทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แบบอ่านอย่างเดียว เว้นแต่จะต้องแก้ไขเนื้อหาและต้องลบออกชั่วคราว
ดังนั้น หลังจากที่เนื้อหาถูกลบไป หน่วยความจำ EPROM จะถูกตั้งโปรแกรมอีกครั้งผ่านแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า และจะถูกวางไว้อีกครั้งภายในระบบเดียวกันหรือในระบบอื่นเมื่อจำเป็น ในเรื่องนี้ ข้อเท็จจริงที่เราต้องเน้นก็คือการลบข้อมูลจะต้องดำเนินการอย่างครบถ้วน และไม่เลือกในส่วนของเนื้อหาหน่วยความจำแต่อย่างใด
EEPROM
EEPROM หรือที่เรียกกันว่า E memory2PROM สามารถตั้งโปรแกรมด้วยระบบไฟฟ้าได้เหมือนกับหน่วยความจำที่เรากล่าวถึงในส่วนที่แล้ว อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่เก็บไว้ใน EEPROM จะถูกลบด้วยระบบไฟฟ้า
ในเรื่องนี้หมายความว่าเนื้อหาจะถูกลบออกโดยไม่จำเป็นต้องถอดหน่วยความจำออกจากแผงวงจร อย่างไรก็ตาม มีไม่บ่อยนัก เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วเวลาในการเขียนจะสูงกว่าเวลาในการอ่าน
ความทรงจำ RAM
หน่วยความจำ SRAM ส่วนใหญ่เรียกว่าหน่วยความจำแคช ซึ่งมีหน้าที่ในการเร่งการเข้าถึงข้อมูลโดย CPU ในเรื่องนี้ หน้าที่ของแคชคือการเก็บสำเนาของข้อมูลที่ใช้บ่อยซึ่งจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก
กล่าวอีกนัยหนึ่ง หน่วยความจำประเภทนี้มีข้อมูลที่ซ้ำกันเพื่อให้เข้าถึงได้ง่ายและรวดเร็ว ในลักษณะที่ CPU ค้นหาแคชก่อนที่จะไปที่หน่วยความจำหลัก หากพบสิ่งที่ต้องการ มันจะอ่านหรือเขียนในหน่วยความจำดังกล่าวและดำเนินการต่อกับงานอื่นๆ ที่รอดำเนินการ
ในบทความของเรา: แคช: ความหมาย ฟังก์ชัน ความสำคัญ และอื่นๆ คุณสามารถทราบรายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ที่สำคัญประเภทนี้ได้
สลับหน่วยความจำ
หน่วยความจำแบบสว็อปเรียกอีกอย่างว่าหน่วยความจำเสมือนหรือพื้นที่สว็อป ใช้เมื่อความต้องการของระบบปฏิบัติการและผู้ใช้เกินหน่วยความจำที่มีอยู่ของอุปกรณ์
ในทางกลับกัน หน่วยความจำประเภทนี้สามารถขยายได้เมื่อความต้องการของผู้ใช้ต้องการ ด้วยวิธีนี้ หน่วยความจำสว็อปเป็นส่วนขยายของหน่วยความจำหลัก ซึ่งต้องใช้พาร์ติชั่นดิสก์สำหรับการดำเนินการ
นอกจากนี้ หน่วยความจำสลับสามารถจัดหาระบบปฏิบัติการด้วยหน่วยความจำ RAM มากกว่าที่มีอยู่จริง นั่นคือพื้นที่สว็อปจัดเตรียมพื้นที่ว่างบนดิสก์สำหรับเพจที่ไม่มีอิมเมจ
อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ใช้หน่วยความจำเสมือนประเภทนี้ทั้งหมด เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว พื้นที่สว็อปจะมากกว่าการเข้าถึงหน้าของ RAM จนถึงจุดที่เกินขีดจำกัด อย่างไรก็ตาม อาจมีประโยชน์เมื่อเราต้องการลบกระบวนการที่ใช้งานน้อยออกจาก RAM เพื่อแทนที่ด้วยกระบวนการอื่นที่ต้องการพื้นที่ภายใน
นอกจากประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ที่เราได้กล่าวไปแล้วนั้น เรามีหน่วยความจำแบบแฟลช นี่คือหน่วยความจำชนิดพิเศษที่มีอยู่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิจิตอลแบบพกพาบางชนิด เช่น กล้องถ่ายภาพหรือวิดีโอ
หน่วยความจำแฟลช
โดยทั่วไป หน่วยความจำแฟลชจะรวมข้อดีของ RAM และ ROM เข้าด้วยกัน ด้วยวิธีนี้ ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่ม รวมทั้งเขียนทับเนื้อหาได้ตลอดเวลา
ข้อเท็จจริงที่สนุกสนาน
ในบรรดาทั้งหมด ประเภทของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ที่มีอยู่ RAM เป็นที่นิยมมากที่สุด ดังนั้น คำว่า หน่วยความจำ มักใช้เพื่ออ้างถึงโดยทั่วไป
เป็นเรื่องปกติที่บางคนจะสับสนระหว่างเงื่อนไขการจัดเก็บและแรม อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างคนทั้งสอง ประการแรก ที่เก็บข้อมูลมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำ นอกจากนี้ ข้อมูลที่อยู่ในนั้นจะไม่สูญหายแม้ในขณะที่ปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ในขณะที่ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำจะเป็นแบบชั่วคราว