RAM là gì? Ý nghĩa và chức năng của RAM trong thiết bị điện tử?

Các khái niệm cơ bản về RAM

Bất kỳ ai khi tiếp xúc với một số thiết bị điện tử có chức năng lưu trữ thông tin như máy tính, điện thoại ắt hẳn đã nghe qua khái niệm RAM. Thậm chí, RAM còn là yếu tố quan trọng để đưa ra quyết định có nên mua sản phẩm điện tử nào đó hay không.

RAM là gì?

RAM là viết tắt của cụm từ Random Access Memory - một loại bộ nhớ khả biến có khả năng cho phép trục xuất đọc - ghi hoàn toàn ngẫu nhiên đến mọi vị trí bên trong bộ nhớ thông qua địa chỉ của bộ nhớ đó. Thông tin khi lưu trữ trên RAM chỉ là dạng tạm thời, dữ liệu sẽ bị mất đi nếu nguồn điện bị mất đi.

Mọi thiết bị điện tử có yếu tố lưu trữ dữ liệu, kết nối mạng internet đều cần đến RAM để hoạt động tốt được. Tuy nhiên, với sự phát triển công nghệ, RAM ngày càng được "nâng cấp" hơn để phù hợp với người dùng.

Đặc trưng của RAM và lịch sử phát triển

RAM có mặt trên thị trường vào khoảng những cuối năm 1960. Sản phẩm DRAM đầu tiên là Intel 1103 phát hành vào tháng 10 năm 1970. Vào khoảng cuối thập niên 90, những chiếc máy tính thế hệ đầu tiên được sản xuất, bên trong chúng thường tích hợp thêm RAM SDR có bộ nhớ kém và tốc độ tương đối chậm.

Để cải thiện vấn đề về tốc độ bộ nhớ của SDR thì nhiều nhà nghiên cứu đã bắt đầu cải thiện và sản xuất ra RAM vào khoảng những năm 2000 thông qua tên gọi mới là DDR. Kể từ đó, RAM thường xuyên được cải tiến qua các năm. Đặc biệt, năm 2003, Windows XP ra đời, RAM đòi hỏi có bộ nhớ lớn hơn và phải "nhanh hơn" để phù hợp với giao diện.

Vào tháng 11 năm 2018, SK Hynix trình làng sản phẩm module DDR5 16GB đầu tiên, tạo nên cuộc đổi mới của loại DRAM đang được nghiên cứu.

Về đặc trưng, RAM có 4 đặc trưng cơ bản, bao gồm:

• Dung lượng bộ nhớ: tổng số byte bộ nhớ và tổng số bit trong bộ nhớ khi tính theo bit.
• Tổ chức bộ nhớ: là số ô nhớ, số bit của mỗi ô nhớ này.
• Thời gian thâm nhập: thời gian từ lúc đưa địa chỉ ô nhớ đến thời điểm đọc được thông tin trong ô nhớ.
• Chu kỳ của bộ nhớ: thời gian giữa hai lần thâm nhập bộ nhớ liên tiếp nhau.

Tìm hiểu về các thông số và thuật ngữ liên quan RAM

Các thông số của RAM được phân loại dựa theo chuẩn JEDEC bao gồm:

• Dung lượng: dung lượng RAM có hai cách tính là MB và GB. Các dung lượng RAM phổ biến sẽ là 256MB, 512MB, 1GB, 2GB, 3GB, 4GB, 8GB, 32GB, 64GB... Dung lượng RAM lớn bao nhiêu thì hệ thống chạy tốt bấy nhiêu.Một số hệ thống phần cứng của máy tính chỉ hỗ trợ tối đa 4GB hay một số hệ điều hành hỗ trợ đến 32GB mà thôi.
• BUS: có 2 loại BUS là BUS Speed và BUS Width. BUS Speed là BUS RAM có tốc độ dữ liệu xử lý một giây. BUS Width là chiều rộng bộ nhớ. Một số loại RAM DDR, DDR3, DDR2, DDR4 có BUS Width cố định là 64.
• Bandwidth: là tốc độ tối đa RAM đọc được trong thời gian 1 giây. Bandwidth thấp hơn và không vượt qua con số RAM trên lý thuyết.

» Xem thêm: Phân biệt host và server

Phân loại và cơ chế hoạt động của RAM

Tùy theo từng yếu tố mà RAM được phân loại theo 2 hình thức khác nhau và có cơ chế hoạt động như sau:

1. Phân loại

Phân loại theo dòng

• Static RAM: hoạt động tốt khi nguồn điện ổn định, dữ liệu bị mất khi nguồn điện ngắt, điện năng tiêu thụ thấp, tốc độ truy cập nhanh, chi phí sản xuất và giá thành cao nhưng dung lượng bộ nhớ khá thấp.
• Dynamic RAM: dùng trên máy chơi game có phần cứng mạnh, hoạt động ổn định chỉ khi nguồn điện ổn định, chỉ sử dụng bóng bán dẫn và một tụ điện. Chi phí sản xuất và giá thành tương đối thấp, tiêu thụ điện năng nhiều nhưng bù lại dung lượng bộ nhớ lớn hơn SRAM.
• Synchronous Dynamic RAM: chức năng không đồng bộ, xử lý 1 lệnh đọc và 1 lệnh ghi trên mỗi chu kỳ xung nhịp giúp tăng tốc độ và hiệu năng CPU.
• Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM: sử dụng phổ biến trong bộ nhớ máy tính và các loại máy chơi game, SDR SDRAM là phiên bản mở rộng của SDRAM.
• Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM: chế độ hoạt động gần tương tự SDRAM nhưng xử lý đến hai lệnh đọc và hai lệnh ghi của mỗi chu kỳ xung nhịp. Vì thế, tốc độ hiện hành nhanh hơn gấp đôi SDRAM.
• Các loại DDR SDRAM: gồm DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, DDR4 SDRAM.
• Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM: là loại RAM phát triển từ DDR SDRAM nhằm phục vụ cho đồ họa video. Vì thế, nó có thể xử lý lượng dữ liệu khổng lồ.
• Flash Memory: dữ liệu không bị mất dù nguồn điệp có hay không.

Phân loại theo cấu trúc

Tùy theo cấu trúc chế tạo của từng nước mà RAM sẽ chia theo 2 loại là RAM tĩnh và RAM động:

• RAM tĩnh - SRAM: chế tạo theo công nghệ ECL, trong một ổ nhớ có 6 transistor. Mỗi bit sẽ có các cổng logic. Bộ nhớ của SRAM nhanh nên việc đọc không làm nội dung bộ nhớ bị hủy.
• RAM động - DRAM: chế tạo theo kỹ thuật MOS. Mỗi bit sẽ có 1 transistor và 1 tụ điện. Ghi nhớ dữ liệu dựa vào duy trì điện tích nạp vào tụ điện. Sau mỗi lần đọc 1 ổ nhớ, phần điều khiển bộ nhớ phải viết lại thông tin dữ liệu của ô nhớ đó.

2. Cơ chế hoạt động

• Cơ chế của SRAM: một chốt SRAM được tạo bởi 2 bộ biến tần, sử dụng bóng bán dẫn T1 và T2 làm cầu nối với 2 dòng bit được điều khiển bởi bộ giải mã địa chỉ. Khi dòng điện mất đi, bóng bán dẫn cũng bị tắt, chốt lưu trữ vẫn giữ thông tin của nó.

• Cơ chế của DRAM: sử dụng bóng bán dẫn T và tụ điện C trong mỗi đơn vị mạch tích hợp. Vì thế, thông tin lưu trữ DRAM đều ở dưới dạng điện tích trên tụ điện. Khi lưu trữ thông tin ô, bóng bán dẫn T bật lên, điện áp thích hợp đặt vào đường bit. Kết quả là một lượng điện lưu trữ nằm trong tụ. Khi bóng bán dẫn tắt đi, thuộc tính tụ điện bắt đầu phóng điện.

Ý nghĩa và chức năng của RAM trong thiết bị điện tử

RAM có chức năng vô cùng quan trọng trong các thiết bị di động, cụ thể như:

• Là thiết bị trung gian: RAM giữ vai trò trung gian giữa các tệp tin hệ thống gồm xử lý cung cấp thông tin, dòng lệnh và tác vụ càng nhanh càng tốt với phần ROM. Mỗ ô nhớ RAM đều có địa chỉ, nếu như RAM không tồn tại thì các thiết bị như điện thoại không thể thực hiện tác vụ cơ bản như truy cập tệp dữ liệu nhanh.

• Hỗ trợ hoạt động máy mượt mà hơn: bộ nhớ RAM thấp hơn bộ nhớ từ ổ cứng. Thế nhưng, RAM lại để CPu lấy dữ liệu xử lý. Vì thế, tốc độ ghi và đọc ở RAM rất nhanh. Có thể nói, khả năng thực thi đa nhiệm của máy tính ổ định hay không là nhờ RAM.

• Lưu trữ dữ liệu và thông tin: bộ nhớ RAM giúp thông tin hiện hành được lưu trữ. Từ đó, CPU có thể truy xuất và xử lý.

• Khả năng xử lý tác vụ cải thiện hơn: khi dung lượng RAM càng lớn thì chu kỳ bộ nhớ sẽ càng nhanh. Thiết bị có thể chạy cùng lúc nhiều ứng dụng mà không bị chậm.

» Xem thêm: IoT là gì? Kiến thức về IoT bạn nhất định phải biết

Một số câu hỏi về RAM

Có thể nâng cấp RAM trên tất cả các loại máy tính không?

Việc nâng cấp RAM thường áp dụng khi chiếc laptop của bạn chạy quá chậm, không còn mượt mà như trước. Về cơ bản, mọi máy tính đều có thể nâng cấp RAM. Tuy nhiên, việc thực hiện nâng cấp này khá phức tạp và tốn kha khá chi phí. Bạn chỉ nên nâng cấp khi bản thân thực sự thấy cần thiết.

Có cách nào tối ưu hóa sử dụng RAM không?

Thông thường, cách tối ưu hóa sử dụng RAM tốt nhất là giải phóng bộ nhớ. Nhờ đó, máy tính sẽ chạy nhanh hơn thông thường một chút. Để tối ưu hóa việc dùng RAM, bạn có thể thực hiện một số cách như sau:

• Khởi động lại máy.
• Phát hiện và xóa những phần mềm độc hại.
• Dùng ứng dụng có dung lượng nhẹ hay phần mềm trực tuyến.
• Vô hiệu hóa một số chương trình khởi động cùng Windows khi không cần thiết.
• Dùng Disk Cleanup.
• Reset lại máy tính.
• Tắt phần System Restore.
• Lắp thêm RAM khi thực sự cần.

Dung lượng RAM bao nhiêu là đủ?

Nhiều máy tính hiện nay có thiết kế RAM là 4GB hoặc 8GB. Mức RAM này vừa đủ để chạy một vài ứng dụng cơ bản. Tuy nhiên, nếu bạn có nhu cầu sử dụng những tác vụ phức tạp, đa tập tin cùng lúc thì mức RAM, 4GB hay 8GB sẽ ảnh hưởng rất nhiều. Lúc này, bạn sẽ phải nâng cấp RAM lên khoảng 32 GB để vận hành trơn tru hơn.

Nên mua điện thoại bao nhiêu RAM?

Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng điện thoại mà mức RAM bạn cần là bao nhiêu. Tuy nhiên, bạn có thể dựa vào các chỉ số dưới đây để lựa chọn chiếc điện thoại ưng ý cho mình:

• RAM 2 - 3GB: dùng cho điện thoại có yêu cầu đa nhiệm thấp như lướt web, xem phim, nghe nhạc, chơi các game nhẹ và không đòi hỏi cấu hình cao. Giá thành các dòng điện thoại 2 - 3GB rất rẻ nên phù hợp với đại đa số học sinh, sinh viên.
• RAM 4 - 6GB: là tiêu chuẩn điện thoại hiện nay, có thể chạy được một vài ứng dụng nặng trên nền tảng Android, tác vụ được xử lý mượt kèm theo khả năng đa nhiệm ổn định. Giá thành đa dạng, thậm chí gần tương đương với những chiếc điện thoại có RAM 2 - 3GB.
• RAM 8 - 12GB: trải nghiệm tốt, thời gian sử dụng lâu, chậm lỗi thời, phù hợp với sự thay đổi công nghệ ngày nay.

Làm thế nào để kiểm tra dung lượng RAM trên điện thoại di động?

Để kiểm tra dung lượng RAM trên điện thoại, bạn có thể áp dụng một trong những cách như sau:

• Cách 1: vào "cài đặt" > "chăm sóc thiết bị" > "lưu trữ và bộ nhớ".
• Cách 2: tải ứng dụng kiểm tra cấu hình điện thoại CPU-X rồi vào phần device để biết toàn bộ thông tin cấu hình (trong đó có RAM) của điện thoại.

Có thể nâng cấp RAM trên điện thoại di động không?

Khác với laptop, RAM được hàn cứng vào phần main nên khó để thay thế, nâng cấp. Bên cạnh đó, chi phí nâng cấp RAM điện thoại khá đắt đỏ, thậm chí là ngang với việc bạn mua điện thoại mới có RAM cao hơn. Tuy nhiên, nếu vẫn muốn nâng cấp RAM thì vẫn có thể thực hiện được nhưng phải nhờ trợ giúp từ chuyên gia và dụng cụ chuyên dụng.

RAM là một trong những phần vô cùng quan trọng trong một số thiết bị điện tử như điện thoại, laptop. Gofiber hy vọng rằng những kiến thức ở trên của chúng tôi có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này.