ประเภทของหน่อยความจำรอม

รูปที่2 ROM BIOS,ROM Keyboard

ROM เป็นไอซีประเภทหนึ่ง ที่มีความสามารถในการใช้อ่านได้เพียงอย่างเดียว ไม่มีความสามารถในการเขียนข้อมูลใด ๆ ลงไปได้ หรืออาจเรียกได้ว่าเป็นหน่วยความจำถาวรก็ไม่ผิดครับ ROM ไม่จำเป็นต้องมีแรงเคลื่อนไฟฟ้ามาเลี้ยงตัวมัน ก็จะสามารถจัดเก็บข้อมูลหรือโปรแกรมนั้น ๆ ได้ตลอดเวลา
รอมชนิดต่าง ๆ
ROM :Read Only Memory เป็นต้นแบบของหน่วยความจำประเภทนี้ มีคุณสมบัติที่อ่านได้อย่างเดียว การเขียนโปรแกรมเข้าไปในตัวรอมนี้จะต้องทำจากโรงงานที่ผลิตโดยตรงข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ใน ROM จะถูกโปรแกรม โดยผู้ผลิต (โปรแกรม มาจากโรงงาน) เราจะใช้ ROM ชนิดนี้ เมื่อข้อมูลนั้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลง และมีความต้องการใช้งาน เป็นจำนวนมาก ผู้ใช้ไม่สามารถ เปลี่ยนแปลงข้อมูลภายใน ROM ได้ โดย ROM จะมีการใช้ technology ที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น BIPOLAR, CMOS, NMOS, PMOS
PROM : Programmable Read Only Memory เป็นหน่วยความจำที่ถูกพัฒนาขึ้นมาแทน ROM เปิดสิทธิให้แก่ผู้ใช้ ให้ทำการติดตั้งโปรแกรมหรือเขียนข้อมูลได้ด้วยตนเอง แต่การทำเช่นนี้จะกระทำได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น และจะไม่สามารถลบหรือเปลี่ยนแปลงได้อีกข้อมูลที่ต้องการโปรแกรมจะถูกโปรแกรมโดยผู้ใช้เอง โดยป้อนพัลส์แรงดันสูง (HIGH VOLTAGE PULSED) ทำให้ METAL STRIPS หรือ POLYCRYSTALINE SILICON ที่อยู่ในตัว IC ขาดออกจากกัน ทำให้เกิดเป็นลอจิก “1” หรือ “0” ตามตำแหน่ง ที่กำหนดในหน่วยความจำนั้นๆ เมื่อ PROM ถูกโปรแกรมแล้ว ข้อมูลภายใน จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อีก หน่วยความจำชนิดนี้ จะใช้ในงานที่ใช้ความเร็วสูง ซึ่งความเร็วสูงกว่า หน่วยความจำ ที่โปรแกรมได้ชนิดอื่นๆ
EPROM : Erasable Programmable Read Only Memory เป็นหน่วยความจำที่มีความสามารถที่ดีกว่า PROM โดยสามารถที่จะโปรแกรมข้อมูลลงไป และเปลี่ยนแปลงหรือลบก็สามารถทำได้ ด้วยการใช้แสงอุลตร้าไวโอเลตส่องไปที่กระจกบนตัว EPROM ทำให้ว่างเปล่า จากนั้นจึงไปเข้าเครื่องทำการโปรแกรมเข้าไปใหม่อีกได้ ข้อควรระวังก็คือเมื่อบันทึกโปรแกรมเสร็จเรียบร้อยแล้ว ต้องหาวัสดุทึบแสงมาปิดทับกระจกบนตัวอีพรอม เพื่อป้องกันการลบล้าง (แสงสว่างจากหลอดไฟฟลูออเรตเซนต์ ก็สามารถทำให้ข้อมูลหรือโปรแกรมใน EPROM สูญหายได้เช่นกัน) ข้อมูลจะถูกโปรแกรม โดยผู้ใช้โดยการให้สัญญาณ ที่มีแรงดันสูง (HIGH VOLTAGE SIGNAL) ผ่านเข้าไปในตัว EPROM ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่ใช้ใน PROM แต่ข้อมูลที่อยู่ใน EPROM เปลี่ยนแปลงได้ โดยการลบข้อมูลเดิมที่อยู่ในEPROM ออกก่อน แล้วค่อยเข้าโปรแกรมไปใหม่ การลบข้อมูลนี้ทำได้ด้วย การฉายแสง อุลตร้าไวโอเลตเข้าไปในตัว IC โดยผ่าน ทางกระจกใส ที่อยู่บนตัว IC เมื่อฉายแสง ครู่หนึ่ง (ประมาณ 510 นาที) ข้อมูลที่อยู่ภายใน ก็จะถูกลบทิ้ง ซึ่งช่วงเวลา ที่ฉายแสงนี้ สามารถดูได้จากข้อมูล ที่กำหนด (DATA SHEET) มากับตัว EPROM และ มีความเหมาะสม ที่จะใช้ เมื่องานของระบบ มีโอกาส ที่จะปรับปรุงแก้ไขข้อมูลใหม่
EEPROM : Electrical EPROM เป็นหน่วยความจำชนิดอ่านได้อย่างเดียวที่มีคุณสมบัติคล้าย EPROM คือสามารถเขียนข้อมูลได้ลงไปได้ และสามารถลบข้อมูลได้หากไม่ต้องการ แต่สิ่งที่แตกต่างคือวิธีการลบข้อมูล EEPROM จะใช้ไฟฟ้าในการลบข้อมูลแทนการใช้แสงอุลตร้าไวโอเลต ทำให้การทำงานเร็วขึ้น ไม่ต้องเสียเวลาแบบการลบล้างด้วยแสงอุลตร้าไวโอเลต.เนื่องจากมีการใช้ไฟฟ้าในการลบข้อมูลใน ROM เพื่อเขียนใหม่ ซึ่งใช้เวลาสั้นกว่าของ EPROM
การลบขึ้นอยู่กับพื้นฐานการใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ดังนั้น EAROM (ELECTRICAL ALTERABLE ROM) จะอยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีแบบ NMOS ข้อมูลจะถูกโปรแกรมโดยผู้ใช้เหมือนใน EPROM แต่สิ่งที่แตกต่างก็คือ ข้อมูลของ EAROM สามารถลบได้โดยทางไฟฟ้าไม่ใช่โดยการฉายแสงแบบ EPROM
โดยทั่วไปจะใช้ EPROM เพราะเราสามารถหามาใช้ และทดลองได้ง่าย มีราคาถูก วงจรต่อง่าย ไม่ยุ่งยาก และสามารถเปลี่ยนแปลงโปรแกรมได้ นอกจากระบบ ที่ทำเป็นการค้าจำนวนมาก จึงจะใช้ ROM ประเภทโปรแกรมสำเร็จ แสดงให้เห็นส่วนประกอบพื้นฐานของ ROM ซึ่งจะมีสัญญาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับ ROM และทุกชิปที่อยู่ใน ROM มักมีการจัดแบ่งแยกหน้าที่เสมอ เช่น ขาแอดเดรสของ ROM เป็นอินพุต ส่วนขาข้อมูลจะเป็นเอาต์พุต โดยหลักการแล้ว ขาข้อมูลจะต่อเข้ากับบัสข้อมูลซึ่งเป็นบัส 2 ทาง ดังนั้นเอาต์พุตของ ROM ในส่วนขาข้อมูลนี้มักจะเป็นลอจิก 3 สถานะ ซึ่งถ้าไม่ใช้ก็จะอยู่ในสถานะ ที่มีอิมพีแดนซ์สูง (High Impedence)
ลักษณะโครงสร้างภายในของข้อมูลในหน่วยความจำ สามารถดูได้จาก Data Sheet ของ ROM นั้นๆ เช่น ROM ที่ระบุเป็น 1024 8 ,2048 8 หรือ 4096 8 ตัวเลขชุดแรก (1024 ,2048 หรือ 4096) จะบอกจำนวนตำแหน่ง ที่ใช้เก็บข้อมูลภายใน ส่วนตัวเลขชุดที่สอง (8) เป็นตัวบอกจำนวนบิตของข้อมูลแบบขนาน ที่อ่านจาก ROM ในการกำหนดจำนวนเส้นของบัสแอดเดรสที่ใช้กับ ROM เราสามารถรู้ได้ด้วยสูตร
FEPROM : Flash EPROM เป็นหน่วยความจำชนิดอ่านได้อย่างเดียวที่มีคุณสมบัติคล้ายกับ EEPROM คือสามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้ด้วยการใช้ไฟฟ้า แต่สิ่งที่พิเศษกว่าของFEPROM คือโครงสร้างภายในแบบแฟลช (Flash) ทำให้การลบและเขียนข้อมูลมีความรวดเร็วขึ้น
ROM BIOS : ROM Basic Input / Output System เป็นไอซีชนิดรอม ที่บรรจุโปรแกรมพื้นฐานเพื่อการควบคุมและติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง รวมถึงการตรวจสอบและจัดลำดับการทำงานของอุปกรณ์ ROM BIOS จะมีหน้าที่เริ่มตั้งแต่เปิดเครื่อง จะทำหน้าที่ตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์ต่าง ๆ และแจ้งเตือนให้ผู้ใช้รับทราบ โดยใช้เสียงและแสดงบนหน้าจอ (ถ้าจอภาพไม่เสีย) หลังจากนั้นจะทำการเตรียมค่าต่างๆ ที่จำเป็นและ จัดความพร้อมให้กับหน่วยความจำประเภทแรม เมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนต่าง ๆ รอมไบออสจะทำการอ่านโปรแกรมจากแผ่นดิสก์ แล้วโอนการทำงานให้กับระบบปฏิบัติการต่าง ๆ ตามที่ผู้ใช้ได้กำหนดไว้ แต่ ROM BIOS ยังคงมีความสำคัญ คือเป็นที่เก็บโปรแกรมสำหรับติดต่อกับอุปกรณ์พื้นฐานต่าง ๆ ซึ่งจะขาดไม่ได้ ROM BIOS จะมีอยู่ด้วยกันหลายชนิด และหลายยี่ห้อ แต่หน้าที่การทำงานจะคล้ายคลึงกัน

 ประเภทของหน่วยความจำแรม  

          หน่วยความจำแรมแบ่งออกตามโครงสร้างของการผลิตได้ดังนี้

          1. SRAM(Static RAM) เป็นหน่วยความจำแรมที่ผลิตจากทรานซิสเตอร์ที่มีความเร็วสูง  ราคาแพง  เป็นหน่วยความจำที่ถูกนำไปใช้ในหน่วยความจำแคชสำหรับซีพียูและเมนบอร์ด

          2. DRAM(Dynamic RAM) เป็นหน่วยความจำแรมที่ผลิตที่มีคุณสมบัติที่มีความประหยัดไฟฟ้า ได้ถูกนำมาเป็นหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์  หากมีไฟฟ้าหล่อเลี้ยงหน่วยความจำจะบันทึกข้อมูลไว้ได้ เมื่อปิดไฟฟ้าข้อมูลที่หน่วยความจำได้เก็บไว้จะ

สูญหายไปทันที

ชนิดของแรม 

          หน่วยความจำแรมแบ่งออกเป็นชนิดต่างๆ  ได้ดังนี้

1.    EDO RAM

EDO RAM ย่อมาจาก Extended Data Output RAM เป็นแรม

ประเภท DRAM แต่มีความเร็วสูงกว่า  แรมรุ่นผลิตเพื่อใช้กับเครื่องรุ่น 286, 386 ทำงานแบบ 32 บิต และเครื่องรุ่น 486 ทำงานแบบ 64 บิตเป็นแรมสำหรับเครื่องรุ่น Pentium มีจำนวนขาสัญญาณ 72 ขา เป็นสล๊อตแบบ SIMM(Single Inline Memory) ปัจจุบันแรมประเภทนี้ไม่เป็นที่

นิยม

                         รูปที่ 5.1 รูปแสดงแรมชนิด EDO RAM

          2. SDRAM      

              SDRAM ย่อมาจาก Synchronous DRAM เป็นแรมที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ปัจจุบันมีจำนวนขาสัญญาณ 168 ขา เพื่อใช้เสียบกับสล๊อตแบบ DIMM(Dual Inline Memory Module) ขนาด64 บิต  สำหรับเครื่องที่มีความเร็วบัสตั้งแต่ 100-133 MH_Z เป็นภาวะการทำงานของซีพียูที่ไม่ต้องรอคอยการทำงานของแรมอีกต่อไป  ซึ่งเรียกว่า Wait State          

                   ในปัจจุบัน SDRAM ที่ผลิตออกมาในปัจจุบันได้ใช้สถาปัตยกรรมการผลิตขนาด 0.18 ไมครอน ขนาดมาตรฐานที่ใช้กันมากคือ 128 MB และได้ผลิตขนาดเพียง 0.13 ไมครอน  ทำให้สามารถผลิตให้มีขนาดความจุได้สูงถึง 256 MB แรมรุ่นนี้บางรุ่นเพิ่มประสิทธิภาพด้าน ECC(Error Correction Code) มีการเพิ่มบิตพิเศษเรียกว่า Parity บิตใช้สำหรับตรวจสอบความถูกต้องดังนั้นราคาแพงมากขึ้น

 

รูปที่ 5.2 รูปแสดงแรมชนิด SDRAM

          3. DDR SDRAM      

                   DDR SDRAM ย่อมาจาก Double Data Rate SDRAM เป็นแรมที่ถูกพัฒนาจาก SDRAM โดยมีความเร็วในการทำงานเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า โดยมีหลักการทำงานใช้หลักการเปลี่ยนช่วงระดับสัญญาณนาฬิกามาใช้คือให้สามารถทำงานได้ทั้งขาขึ้นและขาลง  โดยใช้ความเร็วในการทำงานเท่ากัน มีขนาดความจุตั้งแต่ 128 MB ขึ้นไปมีลักษณะแผงสำหรับเสียบในสล๊อตแบบ DIMM มีจำนวนขาสัญญาณ 184 pin  มีช่องทางการสื่อสารข้อมูลสูงกว่า SDRAM  มีแรงดันไฟฟ้า 2.5 V ด้วยประสิทธิภาพของแรมจึงได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ

                                                         รูปที่ 5.3 รูปแสดงแรมชนิด DDR SDRAM        

          4.  RDRAM      

                   RDRAM ย่อมาจาก RAMBUS DRAM เป็นแรมที่ได้รับการพัฒนารูปแบบการทำงานขึ้นมาใหม่โดยบริษัท RAMBUS ใช้เทคนิคการรับส่งข้อมูลด้วยความถี่สูง ใช้สัญญาณขาขึ้นและขาลงมากำหนดให้แรมทำงาน มีความกว้างสำหรับรับส่งข้อมูล8 หรือ 16 บิต  มีอัตราการรับส่งข้อมูล 800 MB ต่อวินาทีในแต่ละช่องของแรม  หากใช้แรมในการติดตั้งเครื่องจะเท่ากับ 64 บิตเท่ากัน SDRAM มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 3.2 GB ต่อวินาที  RDRAM มีราคาสูงมากเมื่อเทียบกับ SDRAM และ DDR SDRAM  

                                     

                             รูปที่ 5.4 รูปแสดงแรมชนิด RDRAM