حافظه رم (RAM) چیست و چطور کار می‌کند؟

این روزها کامپیوترها به عضوی جدا نشدنی از زندگی ما بدل گردیده‌ند. کار، تحصیل و بسیاری از فعالیت‌های اجتماعی ما به صورت روزانه وابسته به این دسته از تجهیزات هستند. از این رو داشتن اطلاعات درباره‌ی این عضو حیاتی، می‌تواند علاوه بر بهبود دانش عمومی، ما را در خرید این ابزار نیز یاری دهد.

از این رو در این سری از مقالات بخش سخت افزار ویجیاتو به معرفی بخش‌های مختلف کامپیوتر می‌پردازیم. و در ادامه درباره‌ی کارکرد آن‌ها توضیح خواهیم داد. کامپیوترها از بخش‌های گوناگونی تشکیل شده‌اند. یکی از حیاتی‌ترین قطعات به منظور راه اندازی کامپیوترها بزرگ تا دیوایس‌های هوشمند، رم کامپیوتر (RAM) یا حافظه‌ی موقت است.

---

رم (RAM) کامپیوتر چیست؟

حافظه موقت یا رم (RAM) که مخفف Random Access Memory است، با عبارت حافظه‌ی دسترسی تصادفی ترجمه می‌شود. رم در واقع یک حافظه بسیار پرسرعت است که امکان انتقال و آدرس دهی بسیار سریع برای پردازنده‌های کامپیوتر را فراهم می‌آورد. در وظیفه این قطعه این است که داده‌هایی که پردازنده‌ی کامپیوتر اکنون مشغول پردازش آن‌هاست را نگهداری ‌کند.

رم کامپیوتر یک قطعه‌ی مستطیل شکل است که روی مادربرد یا برد اصلی سوار می‌شود. این قطعه از طریق اتصال مادربرد به پردازنده‌ها متصل شده و به آن‌ها اجازه می‌دهد تمامی پردازش‌های در حال اجرای کامپیوتر به صورت موقت روی آن ذخیره شوند. در واقع اطلاعات هر پردازشی که در کامپیوتر در حال صورت گرفتن است، روی رم ذخیره می‌شود. این اطلاعات پس از اتمام پردازش حذف و یا به حافظه‌ی دائم منتقل می‌شوند.

---

رم چطور کار می‌کند؟

همان‌طور که پیش‌تر بیان کردیم، حافظه‌ی رم وظیفه‌ی نگهداری از داده‌هایی که کامپیوتر مشغول پردازش آن‌هاست را بر عهده دارد. پردازنده‌ی مرکزی یا CPU در واقع مغز کامپیوتر است که داده‌ها را پردازش می‌کند. به طور دقیق‌تر هر فعالیتی که شما با کامپیوتر انجام می‌دهید، توسط این قطعه صورت می‌گیرد.

پردازنده‌ی مرکزی داده‌هایی که در حال پردازش آن است را از حافظه‌های HDD یا SSD قرض و به صورت موقت روی حافظه‌ی رم ذخیره می‌کند. معمولا پردازنده‌ها دارای سرعت پردازش بالایی هستند. در صورتی که حافظه‌های جانبی نظیر HDD یا SSD، سرعت ذخیره کمتری دارند و کند هستند. بنابراین رم در بین این دو ماژول (حافظه جانبی و پردازنده) قرار می‌گیرد و تعامل ایجاد می‌کند.

رم، برخلاف حافظه‌های HDD یا SSD در کامپیوتر، به صورت مداوم بازنویسی و حذف می‌شود. زیرا هدف آن این است که به پردازنده اجازه دهد با سرعت بالا به داده‌های مورد نیاز دست پیدا کند. سرعت رم بالا است اما کارکرد آن وابسته به تغذیه است. یعنی اگر جریان برق قطع شود، اطلاعات درون رم حذف یا به اصطلاح ریست (Reset) می‌شوند.

در واقع رم به مثابه‌ی چرک‌نویس پردازنده است. اگر تصور کنیم وظیفه‌ی پردازنده محاسبه‌ی جمع دو عدد باشد. این دو عدد ابتدا از حافظه‌ی جانبی دریافت می‌شود و سپس عمل جمع برروی حافظه‌ی موقت رم صورت می‌گیرد. در نهایت جواب نهایی از طریق پردازنده به صورت خروجی ارسال می‌شود و محاسبات صورت گرفته برای رسیدن به جواب حمع دو عدد از روی رم پاک می‌شود.

یک برگه‌ی سفید را تصور کنید که به صورت مداوم روی آن محاسبات نوشته و سپس پاک می‌شوند. به مرور و با پاک شدن محاسبات قبلی، نوشتن داده‌های جدید دشوارتر می‌شود. رم هم دقیقا همین عمل می‌کند. استفاده در گذر زمان طولانی می‌تواند نوشتن داده‌های جدید را روی این حافظه‌ها دچار دشواری یا کندی نماید.

---

چند نوع رم کامپیوتر داریم؟

حافظه‌های موقت بسته به دیوایسی که قرار است در آن مورد استفاده قرار گیرند، انواع و اقسام متفاوتی دارند. با این حال زمانی که صحبت از رم کامپیوتر می شود، در حالت کلی منظور از رم، حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) یا حافظه دسترسی تصادفی پویا همزمان (SDRAM) است.

حافظه دسترسی تصادفی پویا همزمان (SDRAM) معمولا به عنوان حافظه‌ی موقت داخلی پردازنده‌ها شناخته می‌شود. این در حالی است که DRAM همان ماژول مستطیل شکلی است که روی مادربرد سوار شده و به عنوان رم کامپیوتر شناخته می‌شود.

رم کامپیوتر در نسل‌های متفاوتی در دسترس است. در حال حاضر رم‌های نسل چهارم یعنی استاندارد DDR4 بیشترین فراوانی را دارند. هرچند به تازگی رم‌ها با استاندارد DDR5 نیز راهی بازار شده‌اند، با این حال این دسته از حافظه‌های موقت همچنان قیمت به شدت بالایی داشته و نیازمند پردازنده و بردهای مدرن‌تری هستند. برای کسب اطلاعات دقیق‌تر می‌توانید «تفاوت DDR4 و DDR5 در چیست؟» را مطالعه کنید.

استاندارد DDR (کوتاه شده عبارت Double Data Rate) در هر نسل DDR در مقایسه با نسل قبلی سرعت بیشتری دارد، برق کمتری مصرف می‌کند و زمان تاخیر کمتری دارد. در مادربردهای کامپیوتر و لپ‌تاپ به علت تفاوت در تعداد پین‌ها و شیارها، تنها یک نوع از این استاندارد پشتیبانی می‌شود. برای مثال بردهای مدل ۲۰۱۴ به بعد تنها با DDR4 سازگارند و از نسل قدیمی‌تر پشتیبانی نمی‌کنند.

---

کلام انتهایی

رم یک قطعه‌ی حیاتی به منظور راه اندازی کامپیوتر است که به عنوان حافظه‌ی موقت میزبانی داده‌های در حال پردازش پردازنده‌ی مرکزی را به عهده دارد. این دسته از حافظه در نسل، سرعت رم، فرکانس و ویژگی‌های متعددی عرضه می‌شوند که پیش‌تر در مقاله‌ی «هرآنچه که باید پیش از خرید رم گیمینگ بدانید» به آن پرداختیم.