چرا اطلاعات حافظه رم RAM با قطع برق پاک می شود ؟

حافظه رم RAM با قطع برق اطلاعاتش پاک میشه ، همه این مسئله رو می دونن اما شاید خیلی ها علت اصلی این قضیه رو ندونن چون دلیل این امر کاملا الکترونیکی هست و مربوط به ساختار حافظه رم RAM اون هم از نوع DRAM هست .

انواع حافظه رم RAM

به طور کلی سه نوع حافظه رم RAM داریم . حافظه رم RAM از نوع داینمیک ( Dynamic ) یا به اختصار DRAM . حافظه رم RAM از نوع استاتیک ( Static ) یا به اختصار SRAM و حافظه رم RAM از نوع تغییر فاز ( Phase-change ) یا به اختصار PRAM .

■ حافظه رم RAM داینمیک یا DRAM

از یک خازن و یک عدد ترانزیستور برای نگه داشتن یک بیت استفاده میکنه یعنی به زبون ساده تر ، اگه رم 128 بیت باشه از 128 عدد خازن و 128 عدد ترانزیستور کنار اون خازن ها استفاده میشه . در ادامه طرز کار DRAM رو میگم .

■ حافظه رم RAM استاتیک یا SRAM

از 4 یا 6 عدد ترانزیستور برای نگهداری هر بیت استفاده میکنه . در واقع اون 4 یا 6 ترانزیستور باهم دیگه تشکیل یک FLIP-FLOP رو میدن که بچه های الکترونیک آشنایی کامل دارن و بچه های کامپیوتر هم کم و بیش می دونن چی میگم . از حافظه رم RAM استاتیک یا SRAM به دلیل سرعت بالا ، بیشتر در حافظه های کش که در پردازنده یا CPU به کار میره ، استفاده میشه .

دونستن طرز کار حافظه رم RAM تغییر فاز یا PRAM هم نه به درد این دنیا تون می خوره و نه به درد آخرت تون .

حافظه رم RAM مورد استفاده در کامپیوتر و لپ تاپ از چه نوع است ؟

حافظه ای که در کامپیوتر و لپ تاپ استفاده میشه ( منظور همون رمی که روی اسلات مادربورد نصب میشه ) از نوع DRAM هست . حالا چرا ؟ حافظه رم RAM داینمیک یا DRAM برای نگه داشتن هر بیت فقط به یک خازن و یک ترانزیستور احتیاج داره که با پیشرفت تکنولوژی ساخت مدارات مجتمع ، این خازن و ترانزیستور بسیار بسیار کوچک ساخته میشن و خب ابعاد کوچک یک کالای تولیدی به منزله ارزون تموم شدن اونه ( در بسیاری از موارد ) . از طرفی حافظه رم RAM استاتیک یا SRAM به دلیل استفاده از 4 یا 6 ترانزیستور برای نگه داشتن یک بیت ، هم فضای بیشتری می طلبه و هم گرون تر تموم میشه اما خب در عوض سرعتش بیشتر از حافظه رم RAM داینمیک یا DRAM هست .

چرا اطلاعات موجود در حافظه رم RAM موقتی است و با قطع برق از بین می رود ؟

گفتم که داخل چیپ ست های رم کامپیوتر و لپ تاپ ، ترکیبی از ترانزیستور و خازن هست که مامور نگهداری بیت ها هستند . خازن ها شارژ و دشارژ میشن . شارژ که میشن یعنی بیت روشن یا 1 منطقی یا 5 ولت و وقتی دشارژ میشن یعنی بیت خاموش یا 0 منطقی یا 0 ولت . ترانزیستور هم به عنوان سوئیچ عمل میکنه و به مدارات کنترل اجازه میده تا اطلاعات موجود در خازن ها رو بخونن و یا تغییر بدن .

خازن یه خاصیتی داره ، شما اگه یه خازن رو شارژ کنی و کوچکترین مسیری برای تخلیه شارژ اون واسش بسازی ، به مرور زمان و بسته به ثابت زمانی مدار ( افراد غیر الکترونیکی خیلی جدی نگیرن عبارت آخر رو ) شارژ خازن خالی میشه . در حافظه رم RAM هم خازن با ترانزیستور در ارتباط هست و مسیر تخلیه شارژ براش فراهم شده . اگه حتی میلی ثانیه ای برق بهش نرسه ، شارژش تخلیه میشه و تخلیه شارژ خازن در حافظه رم RAM هم به منزله از دست رفتن اطلاعات است . به همین منظور ، وظیفه کنترل کننده حافظه اینه که به طور مرتب این خازن ها رو زنده نگه داره یا به اصطلاح رفرش refresh کنه .

نگاهی به ساختار DRAM

در تصویر زیر نحوه اتصال خازن و ترانزیستور رو می بینید که با همدیگه تشکیل یک سلول حافظه رو میدن . از کنار هم گذاشتن این سلول ها به سطر و ستون های زیادی می رسیم . هر کدوم از این سلول ها توسط یک سطر و یک ستون آدرس پذیر میشن . یعنی مثلا اگه بخوایم به سلول 6 که در تصویر مشخص کردم، آدرس بدیم و کنترلش کنیم باید خط آدرس های متصل به سطر 2 و ستون 2 فعال بشن و یا اگه سلول 7 رو بخوایم باید سطر 2 و ستون 3 فعال بشن .

در نگاه کلی تر میشه تصویر زیر رو هم نشون بدیم . خطوط قرمز ، همین سطر و ستون هایی هستند که در هر کدوم از مختصاتش ( مثلا محل تقاطع سطر یک و ستون 3 و یا هر چی دیگه) یک سلول حافظه ( یک خازن و یک ترانزیستور ) قرار داره .