RAM मेमोरी के प्रकारों को समझना और इसका उपयोग कैसे किया जाता है

RAM या रैंडम एक्सेस मेमोरी किसी भी आधुनिक कंप्यूटर का अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण हिस्सा है। कंप्यूटर के CPU (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) को काम करने के लिए डेटा और निर्देशों की आवश्यकता होती है। उस जानकारी को कहीं संग्रहीत करना होता है। वह "कहीं" को कंप्यूटर मेमोरी कहा जाता है।

RAM मेमोरी के विभिन्न प्रकार हैं, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। CPUs में बहुत कम मात्रा में मेमोरी अंतर्निहित होती है, जिसे CPU "कैश" के रूप में जाना जाता है। यह मेमोरी अविश्वसनीय रूप से तेज है और अनिवार्य रूप से CPU का ही हिस्सा है। हालांकि, यह बहुत महंगा है इसलिए इसे कंप्यूटर की प्राथमिक मेमोरी के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता।

यहीं RAM काम आती है। RAM सिलिकॉन कंप्यूटर चिप्स के रूप में आती है, जो मेमोरी बस से जुड़ी होती हैं। CPU पर कैश मेमोरी वास्तव में RAM का एक रूप भी है, लेकिन जब इस शब्द का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, तो यह उन मेमोरी चिप्स को संदर्भित करता है जो CPU के बाहर बैठती हैं।

मेमोरी बस बस CPU और RAM के बीच जानकारी ले जाने के लिए समर्पित सर्किट का एक सेट है। ऑपरेटिंग सिस्टम सिस्टम के बहुत धीमे मैकेनिकल या सॉलिड-स्टेट हार्ड ड्राइव से जानकारी को CPU की जरूरतों की तैयारी में स्थानांतरित करता है। उदाहरण के लिए, जब एक वीडियो गेम "लोड" हो रहा होता है, तो डेटा हार्ड ड्राइव से RAM में ले जाया जा रहा होता है।

एक सादृश्य के रूप में, RAM को डेस्क के शीर्ष के रूप में सोचें और ड्रॉअर्स को हार्ड ड्राइव के रूप में, जिसमें आप स्वयं CPU के रूप में कार्य कर रहे हैं। डेस्क पर मौजूद वस्तुओं के साथ काम करना तेज और आसान है, लेकिन केवल इतना ही स्थान है। जिसका अर्थ है कि आपको उन्हें डेस्क की सतह और ड्रॉअर्स के बीच ले जाने की आवश्यकता है जैसे आपको उनकी आवश्यकता होती है।

कंप्यूटर, स्मार्टफोन, गेम कंसोल और आज उपयोग में आने वाले हर दूसरे प्रकार के कंप्यूटिंग डिवाइस में किसी न किसी प्रकार की RAM होती है। हम प्रत्येक को कवर करेंगे, यह समझाते हुए कि यह कैसे काम करता है और इसका उपयोग किस लिए किया जाता है। विशेष रूप से हम RAM के निम्नलिखित प्रकारों को कवर करेंगे:

• SRAM
• DRAM
• SDRAM
• SDR RAM
• DDR SDRAM
• GDDR
• HBM

चिंता न करें अगर यह डराने वाला गिबरिश लगता है। यह सब बहुत जल्द बहुत स्पष्ट हो जाएगा।

SRAM - स्टैटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी

RAM के दो प्राथमिक प्रकारों में से एक, SRAM विशेष है क्योंकि इसे वर्तमान में संग्रहीत जानकारी को बनाए रखने के लिए "रिफ्रेश" करने की आवश्यकता नहीं है। जब तक सर्किट के माध्यम से बिजली प्रवाहित हो रही है, जानकारी वहीं रहती है जहां वह है।

SRAM कई ट्रांजिस्टर (4-6) से बना होता है और अपनी प्रकृति के कारण अविश्वसनीय रूप से तेज है। यह हालांकि अपेक्षाकृत जटिल और महंगा है, यही कारण है कि आप इसे CPU में हाइपर-फास्ट कैश मेमोरी के रूप में सेवा में पाएंगे।

छोटी मात्रा में SRAM कैश भी होता है जहां भी डेटा को तेजी से स्थानांतरित करना होता है, लेकिन बॉटलनेक हो सकता है। हार्ड ड्राइव बफर इस उपयोग के मामले का एक अच्छा उदाहरण है। जहां भी किसी डिवाइस को डेटा को इधर-उधर ले जाना होता है, संभावना है कि उस ट्रांसफर को सुचारू करने के लिए कुछ SRAM होगा।

DRAM - डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी

DRAM RAM डिजाइन का दूसरा सामान्य प्रकार है। DRAM मेमोरी ट्रांजिस्टर और कैपेसिटर का उपयोग करके बनाई जाती है। जब तक आप प्रत्येक मेमोरी सेल को रिफ्रेश नहीं करते, यह अपनी सामग्री खो देगा। इसी कारण इसे "डायनामिक" कहा जाता है बजाय "स्टैटिक" के।

DRAM SRAM की तुलना में बहुत धीमा है, लेकिन फिर भी हार्ड ड्राइव जैसे सेकेंडरी स्टोरेज डिवाइस की तुलना में बहुत तेज है। यह SRAM की तुलना में कहीं अधिक सस्ता है और कंप्यूटर के लिए मुख्य RAM समाधान के रूप में कई गीगाबाइट DRAM ऑनबोर्ड होना आम बात है।

SDRAM - सिंक्रोनस डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी

कुछ लोगों को लगता है कि SDRAM SRAM और DRAM का मिश्रण है, लेकिन ऐसा नहीं है! यह DRAM है जिसे CPU क्लॉक के साथ सिंक किया गया है।

DRAM मॉड्यूल डेटा इनपुट अनुरोधों का जवाब देने से पहले CPU की प्रतीक्षा करेगा। इसकी सिंक्रोनस प्रकृति और SDRAM मेमोरी के बैंकों में कॉन्फ़िगर होने के तरीके के लिए धन्यवाद, CPU एक ही समय में कई निर्देशों को पूरा कर सकता है, जिससे इसके समग्र प्रदर्शन में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

SDRAM आज अधिकांश कंप्यूटरों में उपयोग किए जाने वाले मुख्य RAM प्रकार का मूल रूप है। इसे SDR SDRAM या सिंगल डेटा रेट सिंक्रोनस डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी के रूप में भी जाना जाता है। हालांकि यह मूल रूप से आज कंप्यूटरों में उपयोग की जाने वाली उसी प्रकार की मेमोरी है, इसका वेनिला SDR रूप बहुत हद तक अप्रचलित है, जिसे हमारी सूची में अगले प्रकार की RAM द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

डबल डेटा रेट सिंक्रोनस डायनामिक रैंडम एक्सेस मेमोरी

पहली बात जो आपको पता होनी चाहिए वह यह है कि DDR मेमोरी की कई पीढ़ियां हैं। पहली पीढ़ी, जिसे हम पूर्वव्यापी में DDR 1 के रूप में संदर्भित करते हैं, क्लॉक साइकिल के पीक और ट्रफ दोनों पर रीड और राइट ऑपरेशन होने देकर SDRAM की गति को दोगुना कर देती है।

DDR2, DDR3 और आज DDR4 ने DDR की पहली पीढ़ी पर तेजी से सुधार किया है। इन मेमोरी मॉड्यूल के प्रदर्शन को मेगा ट्रांसफर प्रति सेकंड या "MT/s" में मापा जाता है। एक मेगा ट्रांसफर अनिवार्य रूप से एक मिलियन क्लॉक साइकिल के बराबर होता है। सबसे तेज पहली पीढ़ी के DDR चिप्स 400 MT/s कर सकते थे। DDR4 3200 MT/s जितना तेज हो सकता है!

GDDR SDRAM - ग्राफिक्स डबल डेटा रेट रैंडम एक्सेस मेमोरी

GDDR वर्तमान में छठी पीढ़ी पर है और लगभग विशेष रूप से वीडियो कार्ड या गेम कंसोल पर GPU (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट) से जुड़ा हुआ पाया जाता है। GDDR नियमित DDR से संबंधित है, लेकिन ग्राफिक्स उपयोग के मामलों के लिए डिज़ाइन किया गया है। बड़े पैमाने पर बैंडविड्थ पर जोर देते हुए, कम-विलंबता के साथ कम चिंतित।

दूसरे शब्दों में, यह मेमोरी नियमित SDRAM जितनी जल्दी प्रतिक्रिया नहीं देती, लेकिन जब यह प्रतिक्रिया देती है तो एक बार में अधिक जानकारी ले जा सकती है। यह ग्राफिक्स अनुप्रयोगों के लिए एकदम सही है जहां किसी दृश्य को रेंडर करने के लिए कई गीगाबाइट टेक्सचर डेटा को स्ट्रीम करने की आवश्यकता होती है, और थोड़ी मात्रा में विलंबता का कोई वास्तविक परिणाम नहीं होता।

नाम के बावजूद, GDDR को सामान्य सिस्टम RAM के रूप में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, PlayStation 4 में GDDR मेमोरी का एक सिंगल पूल होता है जिसे डेवलपर्स किसी भी तरह से विभाजित कर सकते हैं, आवश्यकतानुसार CPU और GPU को भाग आवंटित कर सकते हैं।

HBM - हाई बैंडविड्थ मेमोरी

GDDR का एक प्रतियोगी HBM मेमोरी के रूप में है, जो AMD द्वारा बनाए गए सीमित संख्या में ग्राफिक्स कार्ड पर प्रदर्शित हुआ है। वर्तमान नवीनतम संस्करण HBM 2 है, लेकिन यह अनिश्चित है कि यह GDDR को प्रतिस्थापित करेगा या अप्रचलित हो जाएगा।

मेमोरी प्रदर्शन का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा डेटा की कुल मात्रा है जिसे दिए गए समय में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऐसा करने का एक तरीका है बहुत तेज मेमोरी बनाना। कुल बैंडविड्थ में सुधार करने का दूसरा तरीका है डेटा को जिस "पाइप" के माध्यम से धकेला जा रहा है उसे चौड़ा करना।

HBM मेमोरी GDDR की तुलना में कम रॉ क्लॉक फ्रीक्वेंसी पर चलती है, लेकिन एक अद्वितीय 3D-स्टैक्ड चिप डिजाइन का उपयोग करती है जो डेटा के लिए बहुत चौड़ा भौतिक मार्ग प्रदान करती है और साथ ही सिग्नल के यात्रा करने के लिए बहुत कम दूरी। अंतिम परिणाम एक मेमोरी समाधान है जिसमें GDDR की तुलना में समान कुल बैंडविड्थ है, लेकिन कम विलंबता के साथ।

HBM के साथ समस्या यह है कि इसे बनाना जटिल है और इसके भौतिक डिजाइन के कारण उन क्षमताओं को प्राप्त करना अभी तक संभव नहीं है जो GDDR के साथ तुच्छ हैं। यदि उन समस्याओं को अंततः दूर कर लिया जाता है, तो यह GDDR को प्रतिस्थापित कर सकता है, लेकिन इसकी कोई गारंटी नहीं है कि ऐसा होगा।

यादों के लिए धन्यवाद!

यह स्पष्ट होना चाहिए कि RAM किसी भी कंप्यूटर का एक अनिवार्य घटक है और, जब यह गलत हो जाता है, तो यह पता लगाना मुश्किल हो सकता है कि वास्तविक समस्या क्या है।

आखिरकार, यहां या वहां एक गलत बिट आपके सिस्टम को सूक्ष्म रूप से अस्थिर बना सकता है या प्रतीत होता है यादृच्छिक क्रैश के पीछे हो सकता है। यही कारण है कि जब भी आपको अस्पष्ट स्थिरता की समस्या हो तो आपको हमेशा खराब RAM मेमोरी का परीक्षण करना चाहिए।

एक दिन हम RAM से आगे बढ़ सकते हैं, लेकिन निकट भविष्य के लिए यह कंप्यूटिंग प्रदर्शन पहेली का एक अनिवार्य हिस्सा रहेगा, इसलिए हम इसे जान भी सकते हैं।