Hầu như bất kỳ dạng máy tính điện tử nào cũn cần đến RAM cả, từ chiếc PC, cho đến máy console, smartphone và smarTV. Mặc dù về cơ bản thì tất cả RAM đều phục vụ cho cùng một mục đích nhưng tùy đặc thù của từng loại thiết bị mà RAM có thể được chia thành các loại như sau:

  • Static RAM (SRAM)
  • Dynamic RAM (DRAM)
  • Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
  • Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)
  • Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
  • Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)

RAM và viết tắt của Random Access Memory (Bộ Nhớ Truy Xuất Ngẫu Nhiên). Nó cung cấp không gian để lưu trữ tạm thời khối lượng thông tin cần thiết để hỗ trợ vi xử lý giải quyết các tác vụ phức tạp. Khối lượng dữ liệu có thể lưu trữ trên RAM phụ thuộc vào dung lượng RAM, dung lượng RAM càng lớn thì càng lưu trữ được nhiều dữ liệu và vu xử lý sẽ càng có nhiều không gian để giải quyết nhiều thứ cùng lúc hơn. RAM

Tuy nhiên thì RAM không chỉ là mấy cái thanh mà bạn cắm vài main để bật thật nhiều tab Chrome đâu, nó có nhiều loại lắm đấy. Cúng có nhiều hình dạng vật lý, dung lượng, tốc độ và kiến trúc khác nhau và phù hợp cho từng mục đích sử dụng riêng.

SRAM (Static RAM – RAM Tĩnh)

Thời gian phổ biến: Từ thập niên 90 đến nay

Đây là một trong 2 loại RAM cơ bản (cái còn lại là DRAM). Đối với DRAM thì các tụ điện phải được nạp điện và làm mới liên tục (vì sao phải thế thì mình sẽ nói sau), còn đối với SRAM thì không cần , đó là lý do vì sao chúng ta gọi nó là RAM Tĩnh. Loại RAM này có ư điểm là tiêu hao ít điện năng nhưng lại cho tốc độ cao hơn rất nhiều lần so với DRAM.

Tuy nhiên nói vẫn vướng phải nhược điểm là giá thành sản xuất cực kỳ đắt đỏ nên vẫn chưa thể sản xuất đại trà với số lượng lớn như DRAM được. Nguyên nhân chủ yếu cho việc đó thì là do mỗi bit dữ liệu của SRAM cần đến 6 bóng bán dẫn so với 1 bóng bán dẫn của DRAM. Và điểm cuối cùng thì cũng như DRAM, SRAM sẽ mất dữ liệu khi bị ngắt điện.

Ứng dụng phổ biến:

  • Bộ nhớ đệm L1, L2, L3 trong CPU.
  • Bộ nhớ đệm trong ổ cứng.
  • Bộ chuyển đổi (DAC) trong card đồ họa.

DRAM (Dynamic RAM – RAM Động)

Thời gian phổ biến: Từ cuối thập niên 1970 đến thập niên 1990

Được phát minh vào năm 1966 và được cấp bằng sáng chế vào năm 1968, loại RAM này có thể được xem là ông tổ của các loại DRAM về sau như mấy thanh RAM mà bạn cắm trên mainboard và trên GPU. Không như SRAM, các ô nhớ sẽ rò điện và mất dần dữ liệu nên chúng cần phải được nạp điện lại theo chu kỳ, nếu không thì dữ liệu sẽ bị mất hoàn toàn. Đó là lý do chúng ta gọi loại này là RAM động.

Loại RAM này tuy ăn điện hơn và cũng không cho tốc độ nhập xuất dữ liệu ghê gớm như SRAM nhưng lại rẻ và dễ sản xuất hơn rất nhiều. Đến giữa những năm 90 thì một loại RAM mới ra đời là Extended Data Out Dynamic RAM (EDO DRAM) và thế hệ sau của nó Burst EDO RAM (BEDO DRAM) xuất hiện và được đánh giá cao hơn DRAM do chi phí thấp và hiệu năng cao. Tuy nhiên đến khi SDRAM xuất hiện và được phổ biến rộng rãi thì tất cả chúng đều trở nên lỗi thời.

Loại này cổ lắm rồi, giờ chắc chỉ có quân đội của một số nước còn sử dụng thôi.

Ứng dụng phổ biến:

  • Bộ nhớ hệ thống
  • VRAM trên card đồ họa

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM – RAM Động Đồng Bộ)

Thời gian phổ biến: Từ năm 1993 đến nay

SDRAM là một loại DRAM hoạt động đồng bộ với xung nhịp của CPU, nó sẽ chờ tín hiệu xung nhịp của CPU trước khi phản hồi lại chứ không đáp ứng ngay lập tức như DRAM. Việc đồng bộ xung nhịp sẽ khiến cho RAM và CPU phối hợp sâu hơn và mở ra khả năng xử lý cùng lúc nhiều tác vụ. Cho phép CPU nhận lệnh thứ 2 trước khi thực hiện xong lệnh thứ nhất.

Mặc dù công nghệ mới không giúp làm tăng tốc độ của từng tác vụ nhưng việc thực thi đồng thời nhiều tác vụ sẽ mang đến hiệu năng cao hơn, máy tính cũng sẽ làm được những điều mà trước nay không thể. Đây là điều khiến nó trở nên vượt trội hơn hoàn toàn so với DRAM.

SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM)

*Mình cũng chẳng biết dịch thế nào cho đúng tên gọi của thuật ngữ này nữa. Đại loại nó sẽ là “RAM Động Đồng Bộ Tốc Độ Dữ Liệu Đơn”, nghe rất là chuối nên mình xin phép để tiếng Anh từ đây luôn.

Thật ra thì SDRAM và SDR SDRAM là cùng một thứ đấy, người ta gắn thêm cho SDRAM tiền tố SDR để tiện phân biệt với DDR SDRAM khi loại này ra đời mà thôi.

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)

Thời gian phổ biến: Từ năm 2000 đến nay

Thay vì truyền đi một lượt dữ liệu trong một xung nhịp như SDR SDRAM thì loại RAM mới này sẽ truyền đi 2 lượt dữ liệu trong 1 xung nhịp, tăng gấp đôi băng thông lý thuyết trên cùng một mức xung nhịp. Đây là loại RAM mà anh em cắm trên main để mở mấy chục tab chrome đấy.

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

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 DDR hiện đã rất lỗi thời rồi 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.
  • DDR SDRAM: Về cơ bản thì nó gần như giống y hệt SDR SDRAM, cùng mức xung luôn, chỉ là nó nhanh hơn gấp đôi do gởi đến 2 lượt tín hiệu trên cùng một xung nhịp. Số chân được tăng từ 168 trên SDR SDRAM thành 184 trên DDR SDRAM, điện áp chuẩn cũng được dạ từ 3,3 Volt xuống còn 2,5 Volt.
  • DDR2 SDRAM: Thế hệ thứ 2 của DDR SDRAM, có xung nhịp tiêu chuẩn cao hơn (533MHz so với 200MHz), nhiều chân hơn (240) và mức điện áp giảm từ 3,3 Volt xuống còn 1.8 Volt. Không thể tương thích ngược.
  • DDR3 SDRAM: Cải thiện hiệu suất so với DDR2 SDRAM thông qua quá trình xử lý tín hiệu tiên tiến, dung lượng lớn hơn, mức xung chuẩn được nâng lên đến 800MHz. Mức điện áp tiêu chuẩn hạ xuống còn 1,5 Volt. Không thể tương thích ngược.
  • DDR4 SDRAM: Cải thiện hiệu suất so với DDR3, dung lượng lớn hơn, điện áp hạ xuống còn 1,5 Volt, số chân pin được nâng lên thành 288. Không tương thích ngược.

Ứng dụng phổ biến:

  • Chúng là mấy thanh RAM mà bạn cắm trên main ấy.

LPDDR SDRAM (Low Power Double Data Rate SDRAM)

Về cơ bản thì đây là phiên bản tiết kiệm điện của DDR SDRAM, loại DRAM này thường được sử dụng trên các loại điện thoại thông minh, máy tính bảng, laptop siêu mỏng…

GDDR SDRAM

GDDR SDRAM là một loại DDR SDRAM được thiết kế đặc biệt để kết xuất đồ họa video, thường thì loại này sẽ được gắn trên card đồ họa cùng với chip GPU. Tương tự như DDR SDRAM, GDDR SDRAM cũng có các thế hệ đánh dấu từng bước phát triển để cải thiện hiệu suất và mức tiêu thụ điện năng: GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM, GDDR5 SDRAM và mới đây là GDDR6.

Mặc dù cách thức hoạt động về cơ bản là giống nhau nhưng GDDR và DDR được chuyên hóa cho những nhiệm vụ khác nhau. Đối với GDDR thì băng thông thường được chú trọng hơn là độ trễ và chúng sẽ phải lưu chuyển khối lượng dữ liệu vô cùng lớn chứ không như DDR, vốn được thiết kế để có thể đồng bộ ở tốc độ cao nhất với CPU.

Ứng dụng phổ biến:

  • VRAM trên Card đồ họa

Tham khảo: lifewire