كل ما تود معرفته عن الرامات RAM - الفرق بين DDR3 و DDR4 - كيفية حساب كفاءة الرام

كلما كانت الرامات أسرع، كلما أمكن للبروسيسور الوصول الى الداتا الموجودة على الهارد بشكل اسرع مما يؤدي بالضرورة إلى سرعة في اداء جهازك، ولكن سرعة الرامات ليست في السعة 4،8،16 جيجا هناك معلومات أخرى ستصدمك تابع الموضوع...

ماهي الرامات Random Access memory (RAM)؟ وما دورها؟ ولماذا نستخدمها أصلاً؟

ببساطة الرامات هي وسيط بين الهارد ديسك والبروسيسور.

فالهارد ديسك يحتوي على الداتا (المادة الخام للمعلومات) والتي تحفظ عليه بصورة شفرة كهربية 010101001010، وعند دخول تلك الداتا إلى البروسيسور يقوم بمعالجتها وتحويلها من صورتها الخام (Data) إلى معلومات تظهر أمامك على الشاشة.

أما الرامات فهي وسيلة تخزين مؤقتة تحصل على الداتا المطلوبة للبروسيسور من الهارد وتحتفظ بها ليأخذ البروسيسور الداتا المطلوبة للعلمليات من الرامات وليس من الهارد ديسك.

ونلجأ لهذا الوسيط (الرامات) لتسريع عملية معالجة البيانات، فلو كان البروسيسور يأخذ الداتا المطلوبة من الهارد مباشرة لاستغرقت العمليات وقت اطول ولاصبح العمل على اجهزة الكمبيوتر بطيئاً جداً فوق ما تتصور.

إذاً مما تتكون الرامات ولماذا هي أسرع باضعاف من الهارد ديسك؟

الرامات أو ذاكرة الوصول العشوائي هي عبارة عن شريحة كهربية تتكون من ملايين من الترانزسيتور والمكثفات؛

كل زوج مكون من ترانزيستور ومكثف يكون خلية من خلايا تلك الرام.

وهذه الخلايا هي التي تخزن الداتا المطلوب تخزينها، وتقوم هذه الخلايا بمهمة الكتابة والمسح (التخزين) عن طريق شحن وتفريغ الشحنات الكهربية وهذا الأسلوب الذي يعتمد على الشحنات الكهربية في الشحن والتفريغ أسرع بكثير من الهارد العادي (HDD) الذي يعتمد على عملية ميكانيكية وليست كهربية وهي عملية مسح الهيد عن طريق راس دوار، وحتى الهاردات SSD رغم اعتمادها على نفس تقنية عمل الرامات الا ان التخزين على الرامات أسرع من الهاردات SSD باضعاف المرات.

اذاً ما الفرق بين الرامات والهارد ديسك؟

الاختلاف الجوهري الوحيد هو أن الرامات ذاكرة متطايرة والهارد ذاكرة ثابتة، بمعنى ان الداتا المخزنة على الرامات تمسح تلقائياً بمجرد انفصال الرامات عن التيار الكهربي المتصل بها على عكس القرص الصلب Hard Disk الذي يحفظ الداتا المخزنة عليه حفظ دائم.

هل مساحة الرامات تؤثر في سرعة الرام؟

مساحة الرامات 4 جيجا و 8 جيجا وا 16 جيجا ليس له دور في سرعة الرامات من الأساس فهذا ما هو إلا قدرة الرام على تخزين الداتا في مرة التشغيل أو اقصى كم من الداتا يمكن للرامات جلبه على الهارد في المرة الواحدة.

فمثلاً إذا كانت العملية المطلوبة في البروسيسور تتطلب داتا مقدارها 1 جيجا بايت والرامات سعتها 4 جيجا بايت فال 3 جيجا المتبقية لا قيمة لها ولا تؤثر في سرعة الكتابة أو المسح على الرام.

فبماذا تُقاس سرعة الرامات إذاً؟

هناك عاملان أساسيان هما المتحكمان في سرعة الكتابة والمسح على الرامات وهما:

1)     تردد الرامات (RAM MHz).

2)     مدة الإستجابة CAS Latency (CL).

كل عملية كتابة ومسح تقوم بها الرامات تعتبر دورة أو Cycle ويقاس تردد الرامات بعدد الدورات التي تستطيع الرام القيام بها في الثانية الواحدة. ويقاس هذا التردد بالميجا 10⁶  هرتز (مليون هرتز).

مثال يوضح لك سرعة الرامات

لو افترضنا ان تردد الرام 800 ميجا هرتز كم عملية كتابة ومسح تكون هذه الرام قادرة على عملها في الثانية الواحدة؟

عمليات الكتابة والمسح التي تستطيع الرام القيام بها في الثانية الواحدة هو 800.000.000 أو (800*10⁶) نعم عزيزي المتابع هذا الرقم 800 مليون عملية كتابة ومسح في الثانية الواحدة.

ولكن هذا الكم من العمليات لم يكن كافياً لنا كبشر واخترعنا في بداية الألفية الجديدة ما يسمى بمصطلح ال DDR.

وهذا المصطلح هو اختصار لل Double Data Rate مضاعفة معدل نقل البيانات، وأصبحت الرامات ذات ال 800 ميجا هرتز ترددها 1600 ميجا هرتز أي 1600 مليون (مليار و 600 مليون) عملية كتابة ومسح للثانية الواحدة.

وهذه السرعة الهائلة لم تكن كافية بالنسبة لنا أيضاً فاخترعنا أجيال من ال DDR وما يميز هذه الأجيال DDR2 و DDR3 و DDR4 وفي 2020 DDR5 هو مدى تردد الرامات في كل جيل من تلك الأجيال فـ:

مدى ال DDR هو 200 ميجا هرتز.

مدى ال DDR2 يتراوح ما بين 400~800 ميجا هرتز.

مدى ال DDR3 يتراوح بين 800~1600 ميجا هرتز.

مدى ال DDR4 يتراوح ما بين 1600~3200 ميجا هرتز.

مدى ال DDR5 يتوقع أن يصل إلى 4800 ميجا هرتز لكنه لا يزال حديثاً وموجوداً في أجهزة خاصة.

وننتقل الآن إلى العامل التالي في سرعة الرامات وهو ما يسمى CL أو الـ Latency.

وهو زمن تأخر استجابة الرامات لأمر البروسيسور أو هو الزمن الفاصل بين تلاقي الرامات الأمر من البروسيسور وبين تنفيذها ذلك الأمر.

بمعنى لو افترضنا أن لديك سيارة لديها القدرة على السفر من القاهرة إلى الاسكندرية في نصف ساعة، ولكن هذه السيارة لا تتحرك إلا بعد تشغيلها بزمن 3 أضعاف زمن قطعها للمسافة اي انها تحتاج لتشغيلها ساعة ونصف قبل التحرك، هذا الزمن الذي تحتاجه (ساعة ونصف) في الرامات هو ما يسمى ال latency او التأخر.

فلو افترضنا انك وجدت مكتوباً على الرام CL 9 أي أن زمن تأخر استجابة الرام يساوي الزمن اللازم لعمل 9 عمليات على الرام، ومن هنا يتضح أنه كلما زاد هذا الرقم CL كلما قلت جودة الرام وقل سعرها وكانت ابطئ،

وعلى هذا لو كان لدي اثنتين من الرامات كلاهما ذات سعة 8 جيجا بايت وكان ال CL للأولى 9 و للثانية 6  فهذا يعني أن أداء الثانية (CL 6) سيكون أفضل من الأولى (CL 9) على الرغم من كونهما من نفس السعة، ومن نفس الشركة، وكلاهما نفس إصدار ال DDR.

هل من الممكن ان تتفوق رام من فئة DDR3 على رام من فئة DDR4؟

الإجابة ببساطة نعم.

ولكن كيف ذلك وتردد أقل رام في ال DDR4 أعلى من أعلى تردد في ال DDR3؟

السر يكمن في ال CL وسنعلمك الآن كيف يمكنك حساب كفاءة الرام مهما كان نوعها؟

كيف يمكنك حساب كفاءة الرام مهما كان نوعها؟

يمكنك استخدام هذه الطريقة الحسابية دائماً لمقارنة أي 2 رام ومعرفة ايهما اكثر كفاءة واكبر سرعة:

1)     نقوم بتحويل التردد إلى الزمن الدوري عن طريق قسمة 1 على الزمن الدوري.

فالرام ذات التردد 1800 ميجا هرتز الزمن الدوري لها= 1\1800.000.000 = 5.5*10^-10

وهذا يعني أن العملية الواحدة تتم على الرام في زمن قدره=0.00000000005 جزء من الثانية.

2)     نقوم بحساب زمن التأخر للرام (افترض أن زمن التأخر أو ال CL 9 ).

فهذا يعني أن زمن التأخر يساوي 9 أضعاف زمن العملية الواحدة المحسوب في الخطوة 1 فبالتالي زمن التأخر= 0.000000000055 * 9=5*10^-9   أو 0.0000000005  جزء من الثانية.

وللاجابة على سؤالنا عن تفوق الرام ال DDR3 على ال DDR4 يمكنك حسابها بهذه الطريقة ومعرفة أي رام أكثر كفاءة، فال DDR4على الرغم من كونها ذات تردد أعلى ولكن قد يكون ال CL لها كبير وتكون الرام ال DDR3 ذات تردد اقل ولكن ال CL لها صغير فتكون كفاءة ال DDR3 أكبر من كفاءة ال DDR4.

ولكن هذا في حالات محدودة وعادة ما تكون كفاءة ال DDR4 أعلى.

هل يمكنني أن اشتري أي نوع من الرامات لحاسوبي؟

لا عزيزي المتابع لا يمكنك ذلك لان الاختلاف في الرامات ليس في المكونات الداخلية فقط ولكن شكل ال port الذي يستقبل الرامات في البوردة يختلف من جهاز لأخر، وشكل الفتحات لكل إصدار يختلف كما في الصورة.

بهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية موضوعنا نتمنى أن يكون مفيداً، شكراً للمتابعة.

***********************

***********************