KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ RAM

Hiện nay nhiều người thường nhầm lẫn về cách gọi tên của các loại RAM. Nếu như RDRAM không có gì để nói thì với dòng SDRAM, việc nhầm lẫn ngày càng lớn. Khái niệm RAM (Random Access Memory) thì chắc hẳn ai cũng biết. DRAM hay SDRAM là khái niệm mở rộng hơn (Synchronous Dynamic Random Access Memory - RAM đồng bộ). Ban đầu và thậm chí hiện nay khi nói đến SDRAM người ta thường nghĩ ngay đến RAM loại cũ với tốc độ 100MHz hay 133MHz; tuy nhiên từ sau khi DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ra đời thì quan niệm này hoàn toàn sai. Tham khảo một vài bảng báo giá linh kiện, bạn sẽ thấy các công ty đã góp phần không nhỏ vào việc khiến người dùng hiểu sai vấn đề. SDRAM là tên gọi chung của một dòng bộ nhớ máy tính, nó được phân ra SDR (Single Data Rate) và DDR (Double Data Rate). Do đó nếu gọi một cách chính xác, chúng ta sẽ có hai loại RAM chính là SDR SDRAM và DDR SDRAM. Cấu trúc của hai loại RAM này tương đối giống nhau, nhưng DDR có khả năng truyền dữ liệu ở cả hai điểm lên và xuống của tín hiệu nên tốc độ nhanh gấp đôi. Trong thời gian gần đây xuất hiện chuẩn RAM mới dựa trên nền tảng DDR là DDR-II, DDR-III có tốc độ cao hơn nhờ cải tiến thiết kế.
Về Tốc độ: Đây có lẽ là khái niệm được người dùng quan tâm nhất, tuy nhiên có người thắc mắc về cách gọi tên, đối với DDR thì có hai cách gọi theo tốc độ MHz hoặc theo băng thông. Ví dụ, khi nói DDR333 tức là thanh RAM đó mặc định hoạt động ở tốc độ 333MHz nhưng cách gọi PC2700 thì lại nói về băng thông RAM, tức là khi chạy ở tốc độ 333MHz thì nó sẽ đạt băng thông là 2700MB/s (trên lý thuyết). Thường ở Việt Nam thông dụng các loại RAM có bus 333 và 400, những loại có bus cao hơn thường xuất hiện ở những loại cao cấp như Kingston HyperX, Corsair , Mushkin LV nhưng nói chung khá hiếm.
Bảng tên gọi RAM ứng theo băng thông & tốc độ MHz
PC1600 DDR 200
PC 2100 DDR 266
PC 2700 DDR 333
PC 3000 DDR 366
PC 3200 DDR 400
PC 3500 DDR 466
PC 4000 DDR 500
PC 4200 DDR 533
PC 4400 DDR 550
PC 4800 DDR 600
Độ trể của RAM (Latency): CAS Latency là khái niệm mà người dùng thắc mắc nhiều nhất. Trước đây, khi đi mua RAM, người mua thường chỉ quan tâm tới tốc độ hoạt động như 100MHz hay 133MHz nhưng gần đây, khái niệm CAS đang dần được người dùng để ý bởi nó đóng vai trò khá quan trọng vào tốc độ xử lý tổng thể của hệ thống; đặc biệt trong ép xung. Vậy CAS là gì? CAS là viết tắt của 'Column Address Strobe' (địa chỉ cột). Một thanh DRAM được coi như một ma trận của các ô nhớ (bạn có thể hình dung như một bảng tính excel với nhiều ô trống) và dĩ nhiên mỗi ô nhớ sẽ có toạ độ (ngang, dọc). Như vậy bạn có thể đoán ngay ra khái niệm RAS (Row Adress Strobe) là địa chỉ hàng nhưng do nguyên lý hoạt động của DRAM là truyền dữ liệu xuống chân nên RAS thường không quan trọng bằng CAS.

Khái niệm độ trễ biểu thị quãng thời gian bạn phải chờ trước khi nhận được thứ mình cần. Theo từ điển Merriam-Webster thì latency có nghĩa là 'khoảng thời gian từ khi ra lệnh đến khi nhận được sự phản hồi'. Vậy CAS sẽ làm việc như thế nào? CAS Latency có ý nghĩa gì? Để hiểu khái niệm này, chúng ta sẽ cùng điểm nhanh qua cách thức bộ nhớ làm việc, đầu tiên chipset sẽ truy cập vào hàng ngang (ROW) của ma trận bộ nhớ thông qua việc đưa địa chỉ vào chân nhớ (chân RAM) rồi kích hoạt tín hiệu RAS. Chúng ta sẽ phải chờ khoảng vài xung nhịp hệ thống (RAS to CAS Delay) trước khi địa chỉ cột được đặt vào chân nhớ và tín hiệu CAS phát ra. Sau khi tín hiệu CAS phát đi, chúng ta tiếp tục phải chờ một khoảng thời gian nữa (đây chính là CAS Latency) thì dữ liệu sẽ được tìm thấy. Điều đó cũng có nghĩa là với CAS 2, chipset phải chờ 2 xung nhịp trước khi lấy được dữ liệu và với CAS3, thời gian chờ sẽ là 3 xung nhịp hệ thống.

Bạn sẽ thắc mắc như vậy phải chăng CAS2 nhanh hơn CAS3 tới 33%, không đến mức như vậy bởi có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng tổng thể của bộ nhớ điển hình như:

+ Chuỗi xử lý thông tin: kích hoạt RAS, chờ khoảng thời gian trễ RAS-to-CAS Delay và CAS Latency.

+ Truy cập bộ nhớ theo chuỗi: đôi khi chipset sẽ đọc dữ liệu trong bộ nhớ RAM theo chuỗi (burst) như vậy rất nhiều dữ liệu sẽ được chuyển đi một lần và tín hiệu CAS chỉ được kích hoạt một lần ở đầu chuỗi.

+ Bộ vi xử lý có bộ đệm khá lớn nên chứa nhiều lệnh truy cập và dữ liệu; do đó thông tin được tìm kiếm trên bộ đệm trước khi truy cập vào RAM và tần số dữ liệu cần được tìm thấy trên bộ đệm (hit-rate) khá cao (vào khoảng 95%).
Tần số làm tươi: Thường thì khi nhắc tới khái niệm tần số làm tươi (RAM Refresh Rate), người ta thường nghĩ ngay đến màn hình máy tính, tuy nhiên bộ nhớ DRAM (Dynamic Random Access Memory) cũng có khái niệm này. Như bạn đã biết module DRAM được tạo nên bởi nhiều tế bào điện tử, mỗi tế bào này phải được nạp lại điện hàng nghìn lần mỗi giây vì nếu không dữ liệu chứa trong chúng sẽ bị mất. Một số loại DRAM có khả năng tự làm tươi dữ liệu độc lập với bộ xử lý thường được sử dụng trong những thiết bị di động để tiết kiệm điện năng.
Trên đây là những thành phần cơ bản của thanh RAM