Kiến thức cơ bản về linh kiện PC - Phần 3 - RAM (Random Access Memory) - Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên.

Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên hay RAM là một bộ nhớ trung gian giữa bộ xử lý (ở đây là CPU) và ổ cứng (HD, SSD). Vì với công nghệ hiện tại thì tốc độ truy xuất dữ liệu của ổ cứng vẫn còn quá chậm so với tốc độ xử lý của CPU, cho nên mọi dữ liệu trong ổ cứng phải truyền qua một thiết bị lưu trữ có tốc độ cao hơn để có thể làm việc hiệu quả với CPU, và đó RAM.

Kingston HyperX Fury, dòng RAM rất được ưa chuộng của Kingston với khả năng tự động ép xung.

Về nguyên lý hoạt động của RAM thì khi chúng ta cho chạy 1 chương trình, dữ liệu của chương trình đó sẽ được đưa từ ổ cứng lên RAM để từ đó CPU có thể sử dụng dữ liệu sẵn có từ RAM để xử lý và chỉnh sửa. có rất nhiều yếu tố quyết định hiệu năng của một thanh RAM, nhưng về cơ bản thì chúng ta chỉ cần nắm rõ những yếu tố sau đây.

1. Thế hệ RAM

RAM là một phạm trù lớn với khá nhiều loại RAM, loại RAM mà chúng ta nói đến hôm nay có phân loại chính xác là:

Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM)

Qua mỗi thế hệ, DDR SDRAM đều có một tiêu chuẩn mới – nhanh hơn, dung lượng lớn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Hiện nay RAM thế hệ DDR5 vẫn còn đang trong quá trình hoàn thiện và dự kiến sẽ sớm đưa vào sản xuất đại trà. Thế hệ DDR3 tuy không còn được sản xuất nữa những cùng với DDR4, chúng vẫn rất thông dụng. DDR2 và DDR1 hiện đã khá lỗi thời và ngày càng khó khăn trong việc đáp ứng những tác vụ trong thời đại mới.

Các thanh RAM qua từng thế hệ DDR, DDR2, DDR3, DDR4. chúng ta có thể phân biệt chúng khá dễ dàng qua vị trí phần khuyết của chân RAM.

Khi xây dựng một hệ thống máy tính, chúng ta sẽ cần phải lưu ý về thế hệ của RAM. Một hệ thống chỉ có thể hoạt động khi CPU và mainboard cùng hỗ trợ cho thế hệ RAM đó.

2. Dung lượng

RAM là dạng bộ nhớ có tốc độ truy xuất cao thứ nhì trong toàn bộ hệ thống máy tính, chỉ sau bộ nhớ cache trong CPU. Toàn bộ dữ liệu để chạy các chương trình đang chạy trong hệ thống máy tính sẽ được lưu trữ trong RAM. Dung lượng RAM càng lớn thì sẽ có càng nhiều không gian lưu trữ dữ liệu có thể truy xuất tốc độ cao hơn, càng chạy được nhiều chương trình cùng lúc hơn.

Ví dụ khi bạn bật cùng lúc nhiều chương trình như Game A, Game B, trình duyệt, phần mềm stream… Nếu dung lượng RAM càng lớn thì sẽ cho phép bạn chạy cùng lúc càng nhiều ứng dụng (Với điều kiện CPU phải đủ mạnh để xử lý lượng dữ liệu đó).

Hiện nay, dung lượng lớn nhất mà một thanh RAM đơn lẻ có thể đạt được là 16GB.

3. Bus RAM, xung nhịp, tốc độ truyền…

RAM (Chính xác là DDR SDRAM) truyền tín hiệu dưới dạng sóng kĩ thuật số (digital), dữ liệu được truyền đi qua mỗi đỉnh sóng và chân sóng, qua mỗi bước sóng sẽ có 2 lượt dữ liệu được truyền đi. Mỗi bước sóng như vậy chúng ta có thể gọi là 1 xung nhịp, và mỗi xung nhịp có 2 lượt truyền.

tín hiệu dữ liệu được truyền đi qua mỗi đỉnh sóng và chân sóng.

Từ “tốc độ bus” hay “bus RAM” mà người Việt Nam chúng ta thường sử dụng thực chất chính là tần số của các lượt truyền dữ liệu (người viết sẽ tạm gọi là “tần số truyền“).

Ví dụ một thanh RAM thế hệ DDR4 chuẩn DDR4-2400 có xung nhịp là 1200MHz, tần số truyền bằng 2 lần số xung nhịp là 2400MHz. Đối với thanh RAM này, theo cách gọi của người Việt chúng ta là : “RAM DDR4 bus 2400″, ” RAM DDR4 bus 2 ngàn tư”, … đại loại vậy, tuy nhiên cách gọi này không thực sự chính xác, người viết sẽ đề cập tới khái niệm “bus” trong một bài viết khác.

Ví dụ một thanh thế hệ DDR4, chuẩn DDR4-3200, dung lượng 8GB, có mức xung nhịp (clock rate) bằng 1600MHz và tần số truyền dữ liệu (transfer rate) bằng 3200MHz. Vậy thì theo cách gọi thông dụng, chúng ta sẽ gọi nó là “RAM 8GB DDR4 Bus 3200”.(Thanh ram trong ảnh thuộc dòng HyperX Predator của Kingston)

Vậy “tần số truyền”, “transfer rate” hay “bus RAM” theo cách gọi thông dụng có ý nghĩa gì ?

Đầu tiên, chúng ta hãy cùng làm rõ 2 khái niệm

• 1. Băng thông (bandwith): Băng thông là khả năng truyền dữ liệu, băng thông của 1 thanh RAM là tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa mà thanh RAM đó có thể đáp ứng.
• 2. Chiều rộng bộ nhớ (Bus width): có thể hiểu là độ rộng, độ lớn của kênh dẫn truyền dữ liệu hoặc khối lượng dữ liệu được chuyển đi qua mỗi lượt truyền, được tính bằng đơn vị bit. các thanh RAM từ thế hệ DDR đến nay là DDR4 đều có bus width bằng 64bit.

Băng thông phụ thuộc vào tần số truyền (transfer rate) và chiều rộng bộ nhớ (bus with). Với điều kiện bus width không đổi thì transfer rate càng cao sẽ cho băng thông càng lớn. Băng thông càng lớn thì CPU và RAM trao đổi dữ liệu càng nhanh, hiệu năng tính toán càng được nâng cao.

Ta có thể tính được băng thông bộ nhớ (Memory Bandwith) qua công thức:

Bandwidth = Transfer Rate x Bus Width

Trong đó:

• Bandwidth là băng thông bộ nhớ trên lý thuyết.
• Transfer Rate là tần số tuyền (còn gọi là “Bus RAM” theo cách gọi thông dụng).
• Bus With là độ rộng, độ lớn của 1 lượt truyền dữ liệu , các thế hệ RAM từ DDR đến nay là DDR4 đều có Bus With là 64bit

Ví dụ chúng ta có một thanh GSKILL TRIDENT Z RGB có Bus RAM là 3000MHz. Vậy thì băng thông sẽ được tính bằng 3000MHz x 64bit = 192000 Mb/s = 24000 MB/s = 23.4375 GB/s. Đó là băng thông lý thuyết, trên thực tế, băng thông bộ nhớ của thanh RAM chỉ gần đạt tới số đó mà thôi.

Một cặp RAM GSKILL TRIDENT Z RGB

Nếu bạn đã đọc được đến đây thì người viết xin được cảm ơn. Trên đây là những điều cơ bản mà bạn đọc có thể sẽ cần biết để có thể tìm hiểu sâu hơn về PC nói chung hay RAM nói riêng. Hy vọng giúp ích được cho bạn!

Nguồn: GEARVN (Axium Fox)