Memory-RAM - M t s thu t ng và k thu t
Ghi chú: Bài vi t đ ng th i đ c l u tr ế ượ ư http://www.diendantinhoc.net/tute/phancung/ram-
rongreu/index.html
System memory: khi ta nói đ n "memory" thì có l h i m h và khó hi u cho r t nhi u b n, nh tế ơ ơ
là nh ng b n ch a có quen bi t vi c u trúc máy tính nhi u. ư ế Th c ra t memory trong quá kh đ c ượ
di n t nh đ i di n cho t t c "vùng nh " trong computer ngo i tr CPU. ư Ðó là trong quá kh khi
mà vi tính ch a phát tri n m nh m , ch n u dùng t memory mà đ c p trong nh ng th h máyư ế ế
tính hi n nay thì danh t n y hoàn toàn mù m và không chích xác di n t các b ph n trong máy
vi tính n a. Chúng ta có RAM, ROM, DRAM, SRRAM, DDR SDRAM... Ð tránh s l n l n, tôi xin
phép di n t ng n g n v memory và các thu t ng liên quan đ b n hi u rõ.
Memory: Memory đ n gi n là m t thi t b nh nó có th ghi và ch a thông tin.ơ ế ROM, RAM, Cache,
Hard disk, Floppy disk, CD.... đ u có th g i là memory c (vì nó v n l u thông tin). ư Dù là lo i
memory nào b n cũng nên đ ý đ n các tính ch t sau đây: ế
S c ch a : thi t b có th ch a đ c bao nhiêu? Ví d : CD ch a đ c 650MB-700MB,ế ượ ượ
Floppy disk ch a đ c 1.4MB, Cache ch a đ c 256KB... ượ ượ
t c đ truy nh p : b n nên l u ý đ n t c đ v n truy n thông tin c a thi t b . B n có ư ế ế
memory lo i "ch y l " khi mà th i gian truy c p thông tin ng n h n. Đây là ph n quan tr ng ơ
quy t đ nh t c đ truy c p c a thi t b . Ví d đ n gi n là n u b n có con CPU ch y t c đế ế ơ ế
1.5Ghz trong khi đó hard disk c a b n thu c lo i "rùa bò" thì dù CPU có l đ n đâu nó cũng ế
đàng ph i....ch thôi!
Tính v t c đ thì CPU bao gi cũng l nh t, sau đó là Cache, sau n a là các lo i RAM.
Interface: b n nên xem c u trúc bên ngoài c a memory nó có phù h p v i (ăn kh p) các
thi t b khác c a b n không.ế Ví d , nhi u lo i RAM tren th tr ng có s chân c m và đ c ườ
tính khác nhau. Đ phù h p cho motherboard c a b n, b n nên xem xét motherboard tr c ướ
khi mua memory.
Các lo i memory
ROM (Read Only Memory)
Ðây là lo i memory dùng trong các hãng sãn xu t là ch y u. Nó có đ c tính là thông tin l u tr ế ư
trong ROM không th xoá đ c và không s a đ c, thông tin s đ c l u tr mãi mãi. ượ ượ ượ ư Nh ngư
ng c l i ROM có b t l i là m t khi đã cài đ t thông tin vào r i thì ROM s không còn tính đa d ngượ
(xem nh b g n "ch t" vào m t n i nào đó).ư ế ơ Ví d đi n hình là các con "chip" trên motherboard hay
là BIOS ROM đ v n hành khi máy vi tính v a kh i đ ng.
PROM (Programmable ROM)
M c dù ROM nguyên th y là không xoá/ghi đ c, nh ng do s ti n b trong khoa h c, các th h ượ ư ế ế
sau c a ROM đã đa d ng h n nh PROM. Các hãng s n xu t có th cài đ t l i ROM b ng cách ơ ư
dùng các lo i d ng c đ c bi t và đ t ti n (kh năng ng i dùng bình th ng không th v i t i ườ ườ
đ c). Thông tin có th đ c "cài" vào chip và nó s l u l i mãi trong chip. M t đ c đi m l n nh tượ ượ ư
c a lo i PROM là thông tin ch cài đ t m t l n mà thôi. CD có th đ c g i là PROM vì chúng ta có ượ
th copy thông tin vào nó (m t l n duy nh t) và không th nào xoá đ c. ượ
EPROM (Erasable Programmable ROM)
M t d ng cao h n PROM là EPROM, t c là ROM nh ng chúng ta có th xoá và vi t l i đ c. ơ ư ế ượ D ng
"CD-Erasable" là m t đi n hình. EPROM khác PROM ch là thông tin có th đ c vi t và xoá ượ ế
nhi u l n theo ý ng i x d ng, và ph ng pháp xoá là hardware (dùng tia h ng ngo i xoá) cho ườ ươ
nên khá là t n kém và không ph i ai cũng trang b đ c. ượ
EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM)
Ðây là m t d ng cao h n EPROM, đ t đi m khác bi t duy nh t so v i EPROM là có th ghi và xoá ơ
thông tin l i nhi u l n b ng software thay vì hardware. Ví d đi n hình cho lo i EPROM n y là
"CD-Rewritable" n u b n ra c a hàng mua m t cái CD-WR thì có th thu và xoá thông tin mìnhế
thích m t cách tùy ý. ng d ng c a EEPROM c th nh t là "flash BIOS". BIOS v n là ROM và
flash BIOS t c là tái cài đ t thông tin (upgrade) cho BIOS. Cái ti n nh t ph ng pháp n y là b n ươ
không c n m thùng máy ra mà ch dùng software đi u khi n gián ti p. ế
RAM (Random Access Memory)
R t nhi u ng i nghĩ là RAM khác v i ROM trên nhi u khía c nh nh ng th c t RAM ch ng qua là ườ ư ế
th h sau c a ROM mà thôi. C RAM và ROM đ u là "random access memory" c , t c là thông tinế
có th đ c truy c p không c n theo th t . ượ Tuy nhiên ROM ch y ch m h n RAM r t nhi u. Thông ơ
th ng ROM c n trên 50ns đ v n hành thông tin trong khi đó RAM c n d i 10ns (do cách chườ ướ ế
t o). Tôi s tr l i v i ph n "shadow BIOS ROM" sau n y.
SRAM (Static RAM) và DRAM (Dynamic RAM)
SRAM là lo i RAM l u gi data mà không c n c p nh t th ng xuyên (static) trong khi DRAM là ư ườ
lo i RAM c n c p nh t data th ng xuyên (high refresh rate). Thông th ng data trong DRAM s ườ ườ
đ c refresh (làm t i) nhi u l n trong m t second đ l u gi l i nh ng thông tin đang l u tr , n uượ ươ ư ư ế
không refresh l i DRAM thì dù ngu n đi n không ng t, thông tin trong DRAM cũng s b m t.
SRAM ch y l h n DRAM. ơ Nhi u ng i có th l m l n là DRAM là "dynamic" cho nên u vi t h n. ườ ư ơ
Đi u đó không đúng. Trên th c t , ch t o SRAM t n kém h n h n DRAM và SRAM th ng có ế ế ơ ơ ườ
kích c l n h n DRAM, nh ng t c đ nhanh h n DRAM vì không ph i t n th i gian refresh nhi u ơ ư ơ
l n. S ra đ i c a DRAM ch là m t l i đi vòng đ h giá s n xu t c a SRAM (tôi s nói rõ h n v ơ
bên trong CPU, DRAM, và SRAM).
FPM-DRAM (Fast Page Mode DRAM)
Ðây là m t d ng c i ti n c a DRAM, v nguyên lý thì FPM DRAM s ch y l h n DRAM m t tí do ế ơ
c i ti n cách dò đ a ch tr c khi truy c p thông tin. ế ướ Nh ng lo i RAM nh FPM h u nh không còn ư ư
s n xu t trên th tr ng hi n nay n a. ườ
EDO-DRAM (Extended Data Out DRAM)
Là m t d ng c i ti n c a FPM DRAM, nó ch y l h n FPM DRAM m t nh vào m t s c i ti n ế ơ ế
cách dò đ a ch tr c khi truy c p data. M t đ c đi m n a c a EDO DRAM là nó c n support c a ướ
system chipset. Lo i memory n y ch y v i máy 486 tr lên (t c đ d i 75MHz). ướ EDO DRAM cũng
đã quá cũ so v i k thu t hi n nay. EDO-DRAM ch y l h n FPM-DRAM t 10 - 15%. ơ
BDEO-DRAM (Burst Extended Data Out DRAM)
Là th h sau c a EDO DRAM, dùng k thu t "pineline technology" đ rút ng n th i gian dò đ a chế
c a data. N u các b n đ ý nh ng m u RAM tôi gi i thi u trên theo trình t k thu t thì th y là h uế
h t các nhà ch t o tìm cách nâng cao t c đ truy c p thông tin c a RAM b ng cách c i ti n cáchế ế ế
dò đ a ch ho t cách ch t o hardware. ế Vì vi c gi i thích v hardware r t khó khăn và c n nhi u
ki n th c đi n t cho nên tôi ch l t qua ho c trình bày đ i ý.ế ướ Nhi u m u RAM tôi trình bày có th
không còn trên th tr ng n a, tôi ch trình bày đ b n có m t ki n th c chung mà thôi. ườ ế
SDRAM (Synchronous DRAM)
Ðây là m t lo i RAM có nguyên lý ch t o khác h n v i các lo i RAM tr c. Nh tên g i c a nó là ế ướ ư
"synchronous" DRAM, synchronous có nghĩa là đ ng b , n u b n h c v đi n t s thì s h n ý ế ơ
nghĩ c a tính đ ng b .
Synchronous là m t khái ni m r t quan tr ng trong lĩnh v c digital, trong gi i h n v chuyên môn tôi
cũng r t l y làm khó gi i thích. B n ch c n bi t là RAM ho t đ ng đ c là do m t memory ế ượ
controller (hay clock controller), thông tin s đ c truy c p hay c p nh t m i khi clock (dòng đi n) ượ
chuy n t 0 sang 1, "synchronous" có nghĩa là ngay lúc clock nh y t 0 sang 1 ch không h n
clock qua 1 hoàn toàn (khi clock chuy n t 0 sang 1 hay ng c l i, nó c n 1 kho ng th i gian ượ
interval, tuy vô cùng ng n nh ng cũng m t 1 kho ng th i gian, SDRAM không c n ch kho ng ư
interval này k t thúc hoàn toàn r i m i c p nh t thông tin, mà thông tin s đ c b t đ u c p nh tế ượ
ngay trong kho ng interval). Do k thu t ch t o mang tính b c ngo c n y, SDRAM và các th h ế ướ ế
sau có t c đ cao h n h n các lo i DRAM tr c. ơ ướ
Đây là lo i RAM thông d ng nh t trên th tr ng hi n nay, t c đ 66-100-133Mhz. ườ
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Ðây là lo i memory c i ti n t SDRAM. Nó nhân đôi t c đ truy c p c a SDRAM b ng cách dùng ế
c hai quá trình đ ng b khi clock chuy n t 0 sang 1 và t 1 sang 0. Ngay khi clock c a memory
chuy n t 0 sang 1 ho c t 1 sang 0 thì thông tin trong memory đ c truy c p. ượ
Lo i RAM này đ c CPU Intel và AMD h tr , t c đ hi n t i vào kho ng 266Mhz. (DDR-SDRAM ượ
đã ra đ i trong năm 2000)
DRDRAM (Direct Rambus DRAM)
Ðây l i là m t b c ngo c m i trong lĩnh v c ch t o memory, h th ng Rambus (cũng là tên c a ướ ế
m t hãng ch t o nó) có nguyên lý và c u trúc ch t o hoàn toàn khác lo i SDRAM truy n ế ế
th ng. Memory s đ c v n hành b i m t h th ng ph g i là ượ Direct Rambus Channel có đ r ng
16 bit và m t clock 400MHz đi u khi n. (có th lên 800MHz)
Theo lý thuy t thì c u trúc m i n y s có th trao đ i thông tin v i t c đ 800MHz x 16bit = 800MHzế
x 2 bytes = 1.6GB/giây. H th ng Rambus DRAM nh th n y c n m t serial presence detect ư ế
(SPD) chip đ trao đ i v i motherboard. Ta th y k thu t m i n y dùng 16bits interface, trông trái
h n v i cách ch t o truy n th ng là dùng 64bit cho memory, b i th k thu t Rambus (s h u ch ế ế
c a Rambus và Intel) s cho ra đ i lo i chân Rambus Inline Memory Module (RIMM) t ng đ iươ
khác so v i memory truy n th ng.
Lo i RAM này hi n nay ch đ c h tr b i CPU Intel Pentum IV, khá đ t, t c đ vào kho ng 400- ượ
800Mhz
SLDRAM (Synchronous-Link DRAM)
Là th sau c a DRDRAM, thay vì dùng ế Direct Rambus Channel v i chi u r ng 16bit và t c đ
400MHz, SLDRAM dùng bus 64bit ch y v i t c đ 200MHz. Theo lý thuy t thì h th ng m i có thế
đ t đ c t c đ 400Mhz x 64 bits = 400Mhz x 8 bytes = 3.2Gb/giây, t c là g p đôi DRDRAM. ượ Ði u
thu n ti n là là SLDRAM đ c phát tri n b i m t nhóm 20 công ty hàng đ u v vi tính cho nên nó ượ
r t da d ng và phù h p nhi u h th ng khác nhau.
VRAM (Video RAM)
Khác v i memory trong h th ng và do nhu c u v đ ho ngày càng cao, các hãng ch t o ế
graphic card đã ch t o VRAM riêng cho video card c a h mà không c n dùng memory c a hế
th ng chính. VRAM ch y l h n vì ng d ng Dual Port technology nh ng đ ng th i cũng đ t h n ơ ư ơ
r t nhi u.
SGRAM (Synchronous Graphic RAM)
Là s n ph m c i ti n c a VRAM mà ra, đ n gi n nó s đ c và vi t t ng block thay vì t ng m ng ế ơ ế
nh .
Flash Memory
Là s n ph m k t h p gi a RAM và hard disk. Có nghĩa là Flash memory có th ch y l nh ế ư
SDRAM mà và v n l u tr đ c data khi power off. ư ượ
PC66, PC100, PC133, PC1600, PC2100, PC2400....
Ch c khi mua s m RAM b n s th y h đ c p đ n nh ng t nh trên. PC66, 100, 133MHz thì ế ư
b n có th hi u đó là t c đ c a h th ng chipset c a motherboard. Nh ng PC1600, PC2100, ư
PC2400 thì có v h i...cao và quái l ! Th c ra nh ng t n y ra đ i khi k thu t Rambus phát tri n. ơ
Ð t đi m c a lo i motherboard n y là dùng lo i DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous
Dynamic RAM). Nh đã đ c p ph n trên, DDR SDRAM s ch y g p đôi (trên lý thuy t) lo iư ế
RAM bình th ng vì nó dùng c rising and falling edge c a system clock. Cho nên PC100 bìnhườ
th ng s thành PC200 và nhân lên 8 bytes chi u r ng c a DDR SDRAM: ườ PC200 * 8 =
PC1600. T ng t PC133 s ươ PC133 * 2 * 8bytes = PC2100PC150 s là PC150 * 2 * 8 =
PC2400.
BUS: g m nhi u dây d n đi n nh g p l i, là h th ng hành lang đ d n data t các b ph n trong
computer (CPU, memory, IO devices). BUS có ch a năng nh h th ng ng d n n c, n i nào ng ư ướ ơ
to thì n c s ch y qua nhi u h n, còn s c n c m nh hay y u là do các b ph n khác t o ra.ướ ơ ướ ế
FSB (Front Side Bus) hành lang ch y t CPU t i main memory
BSB (Back Side Bus) hành lang ch y t memory controller t i L2 (Cache level 2)
Cache memory
Là lo i memory có dung l ng r t nh (th ng nh h n 1MB) và ch y r t l (g n nh t c đ c a ượ ườ ơ ư
CPU). Thông th ng thì Cache memory n m g n CPU và có nhi m v cung c p nh ng dataườ
th ng (đang) dùng cho CPU.ườ S hình thành c a Cache là m t cách nâng cao hi u qu truy c p
thông tin c a máy tính mà thôi. Nh ng thông tin b n th ng dùng (ho c đang dùng) th ng đ c ườ ườ ượ
ch a trong Cache, m i khi x lý hay thay đ i thông tin, CPU s dò trong Cache memory tr c xem ướ
có t n t i hay không, n u có nó s l y ra dùng l i còn không thì s tìm ti p vào RAM ho c các b ế ế
ph n khác. L y m t ví d đ n gi n là n u b n m Microsoft Word lên l n đ u tiên s th y h i lâu ơ ế ơ
nh ng m lên l n th nhì thì l h n r t nhi u vì trong l n m th nh t các l nh (instructions) đ mư ơ
Microsoft Word đã đ c l u gi trong Cache, CPU ch vi c tìm nó và xài l i thôi.ượ ư
Lý do Cache memory nh là vì nó r t đ t ti n và ch t o r t khó khăn b i nó g n nh là CPU (v ế ư
c u thành và t c đ ). Thông th ng Cache memory n m g n CPU, trong nhi u tr ng h p Cache ườ ườ
memory n m trong con CPU luôn. Ng i ta g i Cache Level 1 (L1), Cache level 2 (L2)...là do v tríườ
c a nó g n hay xa CPU. Cache L1 g n CPU nh t, sau đó là Cache L2...
Interleave
Là m t k thu t làm tăng t c đ truy c p thông tin b ng gi m b t th i gian nhàn r i c a CPU.
d , CPU c n đ c thông tin thông t hai n i A và B khác nhau, vì CPU ch y quá l cho nên A ch a ơ ư
k p l y đ ra CPU ph i ch r i! A th y CPU ch thì phi n quá m i b o CPU sang B đòi luôn sau đó
tr l i A l y cũng ch a mu n! B i th CPU có th rút b t th i gian mà l y đ c đ c A ư ế ượ
B. Toàn b nghĩa interleave là v y.
Bursting
Cũng là m t k thu t khác đ gi m th i gian truy n t i thông tin trong máy tính. Thay vì CPU l y
thông tin t ng byte m t, bursting s giúp CPU l y thông tin m i l n là m t block.
ECC (Error Correction Code)
Khi mua RAM b n có th th y c m t n y mô t ph thêm vào lo i RAM. Ðây là m t k thu t đ
ki m tra và s a l i trong tr ng h p 1 bit nào đó c a memory b sai giá tr trong khi l u chuy n ườ ư
data. Nh ng lo i RAM có ECC th ng dùng cho các lo i computer quan tr ng nh server. Tuy ư ư
nhiên không có ECC cũng không ph i là m i lo l n vì theo th ng kê 1 bit trong memory có th b sai
giá tr khi ch y trong g n 750 gi , ng i tiêu dùng bình th ng nh chúng ta đâu có ai m máy liên ườ ườ ư
t c t i...1 tháng đâu ch !
Register và Buffer (cùng nh nhau)ư
Ðôi khi mua memory b n có th th y ng i bán đ c p đ n tính ch t c a memory là có buffer, ườ ế
register...Buffer và Register ch y u dùng đ qu n lý các modules trên RAM. ế Trông hình v d i ướ
ch c b n cũng s nh n ra đ c lo i RAM có buffer. ượ Lo i RAM có buffer hay register thì s ch y
ch m h n lo i RAM không có buffer hay register m t ít. ơ
CAS (Column Address Strobe) latency
Latency nghĩa là kho ng th i gian ch đ i đ làm cái gì đó, CAS latency là thu t ng di n t s
delay trong vi c truy c p thông tin c a memory và đ c tính b ng clock cycle. ượ Ví d , CAS3 là delay
3 "clock cycle". Trong quá kh các nhà s n xu t c g ng h th p ch s delay xu ng nh ng nó s ư
t l ngh ch v i giá thành s n ph m.
Cách tính dung l ng c a memory (RAM)ượ
Thông th ng RAM có hai ch s , ví d , 32Mx4.ườ Thông s đ u bi u th s hàng (chi u sâu) c a
RAM trong đ n v ơ Mega Bit, thông s th nhì bi u th s c t (chi u ngang) c a RAM. 32x4 =
32MegaBit x 4 c t = 128 Mega Bit = 128/8 Mega Bytes = 16MB. Có nhi u b n có th l m t ng ưở
thông s đ u là Mega Bytes nh ng kỳ th c các hãng sãn xu t m c đ nh nó là Mega Bit, b n nên ư
l u nh cho đi u n y khi mua RAM.ư Ví d , 32Mx64 RAM t c là m t mi ng RAM 256MB. ế
S Pin c a RAM
Khi ch n RAM, ngoài vi c chú ý t c đ , s c ch a, ta ph i coi s Pin c a nó. Thông th ng s Pinườ
c a RAM là (tuỳ vào lo i RAM): 30, 72, 144, 160, 168, 184 pins.
SIMM (Single In-Line Memory Module)
Ðây là lo i ra đ i s m và có hai lo i ho c là 30 pins ho c là 72 pins. Ng i ta hay g i rõ là 30-pin ườ
SIMM ho c 72-pin SIMM. Lo i RAM (có c u hình SIMM) n y th ng t i thông tin m i l n 8bits, sau ư
đó phát tri n lên 32bits. B n cũng không c n quan tâm l m đ n cách v n hành c a nó, n u ra ế ế
ngoài th tr ng b n ch c n nh n d ng SIMM khi nó có 30 ho c 72 pins. ườ Lo i 72-pin SIMM có
chi u r ng 41/2" trong khi lo i 30-pin SIMM có chi u r ng 31/2" ( xem hình).
DIMM (Dual In-line Memory Modules)
Cũng g n gi ng nh lo i SIMM mà thôi nh ng có s pins là 72 ho c 168. ư ư M t đ c đi m khác đ
phân bi t DIMM v i SIMM là cái chân (pins) c a SIMM dính l i v i nhau t o thành m t m ng đ
ti p xúc v i memory slot trong khi DIMM có các chân hoàn toàn cách r i đ c l p v i nhau. M t đ cế
đi m ph n a là DIMM đ c cài đ t th ng đ ng ( n mi ng RAM th ng đ ng vào memory slot) ượ ế
trong khi SIMM thì n vào nghiêng kho ng 45 đ . Thông th ng lo i 30 pins t i data 16bits, lo i 72ườ
pins t i data 32bits, lo i 144 (cho notebook) hay 168 pins t i data 64bits. ( xem hình)
SO DIMM (Small Outline DIMM)
Ðây là lo i memory dùng cho notebook, có hai lo i pin là 72 ho c 144. N u b n đ ý m t tý thìế
th y chúng có kh hình nh phù h p cho notebook. Lo i 72pins v n hành v i 32bits, lo i 144pins
v n hành v i 64bits.
RIMM (Rambus In-line Memory Modules) và SO RIMM (RIMM dùng cho notebook)
Là technology c a hãng Rambus, có 184 pins (RIMM) và 160 pins (SO RIMM) và truy n data m i
l n 16bit (th h c ch có 8bits mà thôi) cho nên ch y nhanh h n các lo i c . ế ơ Tuy nhiên do ch y
v i t c đ cao, RIMM memory t nhi t r t cao thành ra l i ch t o nó cũng ph i khác so v i các ế
lo i RAM truy n th ng. Nh hình v bên d i b n s th y mi n RAM có hai thanh gi i nhi t k pư ư ế
hai bên g i là heat speader. N u b n dùng Pentium 4 s g p lo i RAM n y. (ế xem hình)
Bài vi t đ c cung c p b i ế ượ RongReu.