در هر کامپیوتری، راهی برای جابه‌جایی داده‌ها میان بخش‌های گوناگون نیاز است. یکی از مسیرهای مهم در این حوزه، باس رم محسوب می‌شود. این گذرگاه، مسئول ایجاد ارتباط میان حافظه رم و پردازنده است. هرچه سرعت باس رم بالاتر رود، جریان تبادل داده بهتر خواهد شد و سیستم روان‌تر عمل می‌کند. بسیاری از افراد، هنگام خرید رم یا ارتقای آن، تنها به ظرفیت دقت می‌کنند و از مسئله باس رم غافل می مانند.

باس رم چیست؟

باس رم یک مسیر ارتباطی مهم برای تبادل داده‌ها میان رم و پردازنده محسوب می‌گردد. هنگامی که پردازنده داده‌ها را از حافظه اصلی می‌خواهد، باید از یک پل ارتباطی استفاده کند که باس رم نام دارد. در این فرایند، سرعت باس رم تاثیر زیادی بر کارکرد کلی سیستم خواهد گذاشت. اگر سرعت عبور داده میان رم و پردازنده به اندازه کافی بالا نباشد، ممکن است یک گلوگاه در سراسر پردازش‌ها شکل بگیرد.

این مسیر از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود. نخستین بخش، باس داده است که بیت‌های داده در آن حرکت می‌کنند. دومین قسمت، باس آدرس نام دارد و آدرس‌ محل داده‌ها را میان حافظه و کنترلر جابه‌جا می‌کند. هر پردازنده برای خواندن یا نوشتن داده در رم، آدرسی را ارسال می‌کند تا بیت‌های مربوطه از رم دریافت یا در آن ذخیره شوند.

در سیستم‌های قدیمی، ممکن بود میان حافظه و پردازنده تاخیر بسیاری ببینیم. اما با توسعه ساختارهای رم جدید مانند DDR و نسخه‌های بعدی آن، سرعت حرکت داده‌ها بیشتر شده است. اندازه‌گیری این مسیر با واژه‌هایی مانند مگاهرتز یا نرخ انتقال میلیونی بیان می‌گردد که نشانگر اندازه سرعت تبادل اطلاعات است.

ماهان شبکه ایرانیان شرکتی است که در زمینه فروش قطعات و سرور HP استوک و دست دوم  از قبیل سرور استوک DL380 Gen9 و … فعالیت دارد. این شرکت محصولات خود را با قیمت مناسب، همراه با گارانتی به مشتریان تقدیم می کند. برای تماس با این شرکت از طریق شماره ی ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ اقدام نمایید.

معماری و ساختار باس رم چگونه است؟

باس رم از معماری ویژه‌ای پیروی می‌کند. دارای دو بخش اصلی به نام باس داده و باس آدرس است. در باس داده، بیت‌های اطلاعات به شکل گروهی جابه‌جا می‌شوند. هنگامی که پهنای باس زیاد باشد، تعداد بیت بیشتری در یک سیکل واحد انتقال پیدا می‌کند. مثلا در رم‌های ۶۴ بیتی، هر بار ۶۴ بیت داده می‌تواند میان رم و پردازنده ردوبدل گردد.

اما باس آدرس هم وجه دیگری از معماری باس رم است. برای این‌که پردازنده بداند داده‌های مورد نیاز در کدام قسمت فیزیکی رم جای گرفته‌اند، قسمتی که دستور آدرس‌دهی را فراهم می‌سازد وارد عمل می‌شود. هرچه پهنای آدرس بیشتر باشد، دامنه حافظه گسترده‌تری را می‌توان پشتیبانی کرد. به بیان دیگر، پهنای آدرس بالا یعنی توانایی دسترسی به ظرفیت بالاتری از رم.

در سیستم‌های قدیمی برای ایجاد ارتباط بین رم و کنترلر حافظه، باس های کم‌سرعتی داشتیم. در گذر زمان، رابط‌های سریالی پدید آمدند که تاخیر و نویز را کاهش دادند. این رابط سریالی این‌گونه عمل می‌کند که اطلاعات را به صورت پشت‌سرهم منتقل می‌نماید. هرچند پهنای باندهای سریال ممکن است در نگاه اول کمتر از معماری‌های قدیمی به‌ نظر بیاید، اما کاهش نویز و فرصت رسیدن به فرکانس‌های بالا باعث شده است که سرعت نهایی تبادل داده رشد کند. در معماری DDR، در هر سیکل کلاک، داده‌ها در دو لبه سیگنال (بالا و پایین) جابه‌جا می‌شوند تا حجم کلی انتقال دو برابر گردد.

نحوه تشخیص باس رم | باس رم را از کجا بفهمیم؟

افراد گاهی تصور می‌کنند می‌توان کل مشخصات باس رم را مستقیما در ویندوز دید. در حالی که شناسایی دقیق آن در محیط‌های عادی سیستم‌عامل کمی دشوار است. بخشی از مشخصات رم از قبیل فرکانس کاری و ظرفیت آن را می‌توان به‌سادگی در ابزارهایی مانند Task Manager ویندوز (برگه  Performance) یا نرم‌افزارهای شخص ثالث نظیر CPU-Z دید. اما شاخص‌های مربوط به پهنای باند یا نوع باس، مستقیما در همه ابزارها نمایش داده نمی‌شود.

در CPU-Z ، قسمت Memory  اطلاعاتی پیرامون فرکانس، تایمینگ، نسل رم و موارد مشابه را می‌بینید. هرچند همه جزئیات مربوط به باس به شکل کامل درج نمی‌شود اما می‌توانیم تصویری از میزان واقعی فرکانس دریابیم. چون این نرم‌افزارها برخی فرکانس‌ها را به شکل نصف فرکانس اصلی نمایش می‌دهند. مثلا اگر رم ۳۲۰۰ مگاهرتزی دارید، ممکن است نرم‌افزار عددی حدود ۱۶۰۰ مگاهرتز را بنویسد که منظور همان نرخ کلاک باس می باشد؛ و باید آن را در ۲ ضرب کرد چون DDR یعنی داده‌ها در دو لبه سیگنال رد می‌شوند.

برای تشخیص بهتر نگاه کردن به برچسب روی ماژول رم است. معمولا عبارات نظیر PC4-25600 یا PC4-21300 دیده می‌شود. اگر عددی مثل ۲۵۶۰۰ مشاهده گردد، با تقسیم بر ۸ می‌توان فرکانس پایه را دریافت؛ عدد بدست آمده فرکانس مربوط به رم در واحد مگاهرتز خواهد بود. برای مثال، عبارت PC4-25600 مرتبط به DDR4 است که فرکانس ۳۲۰۰ مگاهرتز را نشان می‌دهد.

از سوی دیگر، لیست سازنده مادربورد هم مسیر مناسب دیگری به شما نشان می‌دهد. با مراجعه به دفترچه یا وب سایت شرکت تولیدکننده، می‌توان فهمید چه مدل رم و چه فرکانس‌هایی پشتیبانی می‌شود. بعضی مادربردها تا فرکانس خاصی را پوشش می‌دهند و بیش از آن را به صورت کاهشی یا حتی غیرقابل استفاده درمی‌آورند. در این صورت، اگر رم شما حتی فرکانس بالاتری داشته باشد، عملا مادربرد یا پردازنده به فرکانس پایه خود محدود می‌کند.

انواع باس رم

در این بخش، نسل‌های رایج رم را معرفی می‌کنیم و هر کدام را حدود ۱۸۰ واژه شرح می‌دهیم تا مشخص شود در معماری DDR2 تا DDR5 چه معیارهایی مطرح است:

باس رم DDR2

در نسل  DDR2، نرخ کلاک داخلی پایین‌تر از نرخ کلاک ورودی بود و از مکانیسم دو برابر شده در ارسال داده بهره می‌برد. این یعنی ارسال داده در لبه‌های بالا و پایین سیگنال صورت می‌گرفت. از سوی دیگر، باس رم در DDR2 باعث می‌شد تا سرعت بیشتری که کاربر شاهد آن است، دو برابر نرخ کلاک پایه ثبت شود.

در DDR2، استانداردهایی مانند DDR2-400، DDR2-533، DDR2-667، DDR2-800 و DDR2-1066 دیده می‌شوند. عدد بعد از DDR2 نشانگر سرعت انتقال داده است. برای نمونه، DDR2-800 نشان می‌دهد که سرعت انتقال داده در محدوده ۸۰۰ میلیون بار(مگاهرتز) در ثانیه خواهد بود. این عدد یعنی پهنای باند این رم‌ها بعضا به مرز ۶۴۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رسد که در نسل قبلی غیرقابل دستیابی بود. اگر سرعت انتقال داده را تقسیم بر ۲ کنیم نرخ کلاک باس بدست می آید. برای سرعت ۸۰۰ میلیون انتقال ، نرخ کلاک باس  ۴۰۰ مگاهرتز می شود

باس رم DDR3

پهنای باندی که می‌توانست در رم‌های DDR3 وجود داشته باشد، گسترده تر از نسل قبل بود. استانداردهای معمول این نسل شامل DDR3-1066، DDR3-1333، DDR3-1600 و DDR3-2133 است. هر چه این عدد افزایش یابد، نرخ انتقال بیشتر خواهد شد. برای نمونه، DDR3-1600  در عمل می‌تواند ۱۶۰۰ میلیون انتقال در یک ثانیه داشته باشد که تقسیم بر دولبه یعنی ۸۰۰ مگاهرتز نرخ کلاک باس می شود. از نظر باس رم نیز این نسل با مکانیسم ویژه خود در دو لبه سیگنال انتقال داده انجام می‌داد و تاخیرها را قدری بهتر از نسل قبل کرد.

بسیاری از رایانه‌های چند سال اخیر از این رم استفاده می‌کنند. اگر روی برچسب رم عبارت PC3-12800 یا PC3-10600 دیدید، این مربوط به پهنای باند تئوری برحسب مگابایت بر ثانیه است. مثلا PC3-12800 نشان می‌دهد حد ۱۲۸۰۰ مگابایت‌برثانیه در انتقال وجود دارد. امروزه DDR3 کمتر در مادربوردهای جدید پشتیبانی می‌شود و رفته‌رفته جای خود را به DDR4 و DDR5 می‌دهد.

باس رم DDR4

فرکانس این نسل را می‌توان از استانداردهای گوناگون مانند DDR4-2400، DDR4-2666، DDR4-2933، DDR4-3200  و … مثال زد. از نظر باس رم، هرچه فرکانس بالاتر برود، نرخ انتقال داده چشمگیرتر می‌شود.

DDR4، تاخیر را با تکنیک‌های داخلی بهتر کرده است. البته در فرکانس‌های خیلی بالا، پای ثابت زمان‌بندی نیز رشد می‌کند. اما در کل، سرعت کلی اجرای دستورات بهبود یافته است. میزانی از ارتقا را هم در مفاهیم سخت‌افزاری می‌بینیم، شکاف پین‌ها و شیار رم طوریست که رم DDR4 را در جایگاه DDR3 نمی‌توان جا زد. این به سازگاری بهتر بین نسل‌ها کمک می‌کند تا فرد اشتباها رم نامناسب را جای اشتباه قرار ندهد.

باس رم DDR5

هدف اصلی DDR5 دستیابی به فرکانس‌های بالاتر و همچنین بهره‌وری بیشتر است. در طراحی‌های اولیه، فرکانسی در حدود ۴۸۰۰ مگاهرتز پایه دیده می‌شد اما در ماژول‌های جدیدتر به ۸۰۰۰ و بالاتر هم می‌رسد. این اتفاق به سیستم اجازه می‌دهد حجم داده بسیار سنگین در واحد زمان ردوبدل شود.

سازگاری هم نکته مهم دیگر در DDR5 است. همان‌طور که نسل‌های قبل تفاوت شیار و پین با هم داشتند، DDR5 هم به شکلی ست که در مادربورد DDR4 قرار نمی‌گیرد. این حرکت جلوی اشتباه‌های سخت‌افزاری را می‌گیرد. در مجموع، با س رم در DDR5 نشان‌دهنده یک گام روبه‌جلو در صنعت رم است و به پردازش‌های سنگین کمک زیادی می کند.

کاربرد باس رم چیست؟

در واقع، باس رم سرعت انتقال داده‌ها میان رم و سی پی یو را تعیین می‌کند. اگر این مسیر با سرعت پایین عمل کند، پردازنده هرچند قدرتمند باشد، همچنان مدت زمانی را منتظر می‌ماند. این وضعیت باعث کندی عملکرد برنامه‌ها و سیستم می‌شود. برای کارهایی که جریان داده زیاد است، مثل رندرگیری ویدئویی یا اجرای بازی‌های رایانه‌ای سنگین، سرعت باس رم بسیار مهم خواهد شد. همچنین در کاربری‌های محاسباتی بزرگ یا سرورها، بس بالاتر میل دارد که حجم زیادی از داده در ثانیه جابه‌جا شود تا درخواست کاربران و برنامه‌ها بدون ایست عملی باشد.

هرچه پهنای باند داده (عرض باس) بیشتر باشد، بیت‌های افزون‌تری در یک لحظه تبادل می‌شود. همچنین توجه به فرکانس باس هم مهم است. فرکانس بالا، به معنای رد‌وبدل‌شدن سیکل‌های بیشتر در هر ثانیه است.

کسانی که کار تصویرسازی سه‌بعدی یا بازهای سنگین انجام می‌دهند، دوست دارند باس رمشان مناسب باشد تا دیرکردی به چشم نیاید. در سرورها هم، معماری‌های چندکاناله روی همین اصل بنا شده‌اند. کنترلر حافظه پردازنده از دو یا چند کانال به صورت همزمان کمک می‌گیرد تا سرعت انتقال بالا برود. در این ساختار، وقتی چند ماژول رم یکسان نصب می‌شود، کنترلر می‌تواند موازی عمل نماید و کارها سریع‌تر صورت پذیرد. نتیجه اینکه باس رم در کنار ظرفیت، عامل مهمی برای بالابردن توان سیستم است.

تفاوت باس  رم و فرکانس رم

گاه برای افراد سوال پیش می آید که آیا باس رم همان فرکانس رم است؟ در حقیقت، این دو مفهوم نزدیک هستند ولی یکسان نیستند. از طریق فرکانس رم می توان  نرخ کلاک باس را متوجه شد.

اما باس رم را بیشتر با مفاهیم تعداد بیت و نرخ انتقال داده ارتباط می‌دهند. پس فرکانس، مثل شمارشگر می‌ماند که می‌گوید در هر ثانیه چند بار می‌توان عملیات ارسال انجام داد. اما باس نشان می دهد چه تعداد بیت همراه با هر سیکل قابل انتقال است. ترکیبی از این دو است که نرخ انتقال کل را تعیین می‌کند. معمولا در بازار مردم به واژه های فرکانس رم عبارت “باس رم” هم می‌گویند. به همین دلیل، مفاهیم در گفتار روزمره با یکدیگر ادغام شده‌ است. اما از لحاظ فنی، فرکانس و بس و پهنای باند تفاوت مفهومی دارند.

چرا باید هنگام خرید رم به باس آن توجه کنیم؟

گاهی کاربران تنها گنجایش رم را می‌بینند. مثلا می‌گویند به ۱۶ گیگابایت رم نیاز داریم و بس است. اما ماژولی با فرکانس پایین اگرچه ظرفیت چشمگیری داشته باشد، ممکن است انتظار سرعت بالا را برآورده نکند. برای مثال، اگر در یک سیستم گیمینگ، ظرفیت رم کافی ولی فرکانس آن کم باشد، شاید در اجرای روان برخی بازی‌ها مشکل به وجود آید.

مثلا اگر مادربورد شما تنها تا فرکانس ۲۴۰۰ مگاهرتز را پشتیبانی می‌کند، خرید رم بسیار پرسرعت مثل ۳۶۰۰ چندان مفید نخواهد بود. چون سیستم در عمل، آن رم را به سطح پایین‌تر محدود می‌کند. همچنین اگر مادربوردی بسیار قدیمی دارید که حافظه DDR2 را پشتیبانی می‌کند، نمی‌توان ماژول‌هایی از نسل DDR4 استفاده کرد.

علاوه بر این نصب دو رم همسان در دو اسلات هم‌رنگ، باعث فعال‌شدن سازوکار دو کاناله می‌شود. این یعنی پردازنده می‌تواند دو ماژول را همزمان به کار گیرد. این موضوع باعث تقویت پهنای باند می‌گردد. بنابراین، توجه به باس رم مهم است تا ترافیک داده دچار افت نشود. گاهی نیز تفاوت قیمت بین رم‌های فرکانس پایین و بالا چشمگیر نیست ولی خرید رم با فرکانس بالاتر، به کارهای سنگین ما کمک خوبی می‌کند. در سیستم‌های سروری هم، دقت به مشخصات باس رم خیلی مهم محسوب می‌شود تا اختلالی در راه‌اندازی ایجاد نگردد و مسیر ارتباطی به اندازه کافی پرسرعت باقی بماند.

برای گرفتن مشاوره در زمینه سرور به خصوص سرور استوک و تجهیزات مربوط به آن  می توانید با کارشناسان شرکت ماهان شبکه ایرانیان از طریق  شماره ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ در تماس باشید. این شرکت در زمینه فروش سرور کارکرده و دست دوم به صورت تخصصی فعالیت دارد.

جمع بندی

باس رم یکی از پایه ای ‌ترین مفهومات ارتباطی بین حافظه و پردازنده است. اگر شناخت درستی از این عبارت نداشته باشیم، شاید قطعه‌ای با ظرفیت بالا بخریم اما به کارایی دلخواه نرسیم. بهتر است هنگام خرید رم، هم به نسل آن (DDR2، DDR3، DDR4، DDR5) و هم به سرعت اسمی توجه شود. همچنین سازگاری رم با مادربورد را نباید فراموش کرد. دانستن ماجرای فرکانس، پهنای باند داده و نرخ انتقال نهایی، یاری می‌کند تا بهترین رم را برای کاربری مدنظر انتخاب نماییم. دیدیم که این ویژگی چگونه روی سرعت کلی سیستم اثر می‌گذارد.