RAM máy tính và những điều cần biết
Trong những năm qua, người dùng đã chứng kiến sự
thay đổi nhanh chóng của hệ thống máy tính để bàn.
Hai dòng CPU chính của Intel và AMD thay đổi liên
tục không chỉ về tốc độ (từ vài trăm MHz lên tới
hàng GHz) mà còn cả giao tiếp (Intel: Socket 370/
423/ 478 /775, AMD: Slot A, Socket 462-A/ 754
/940/ 939...) và dĩ nhiên chúng kéo theo sự thay đổi
của bo mạch chủ và nhiều thành phần khác.
Một trong những thành phần chịu ảnh hưởng lớn nhất
là bộ nhớ hệ thống (RAM). Bài viết này sẽ giúp các
bạn hiểu rõ hơn về những khái niệm của bộ nhớ
RAM máy tính kèm theo một số thông tin bổ ích
khác. Tuy nhiên chúng ta sẽ tập trung vào bộ nhớ
DDR và DDR2 vì hiện tại, chúng là loại thống trị trên
thị trường. SDRAM đã quá cũ còn RDRAM thì giá
quá cao mà chỉ được dùng trong một số máy tính
Pentium 4 đời đầu.
1. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ RAM
TÊN GỌI
Hiện nay nhiều người thường nhầm lẫn về cách gọi
tên của các loại RAM. Nếu như RDRAM không có gì
để nói thì với dòng SDRAM, việc nhầm lẫn ngày
càng lớn. Khái niệm RAM (Random Access
Memory) thì chắc hẳn ai cũng biết. DRAM hay
SDRAM là khái niệm mở rộng hơn (Synchronous
Dynamic Random Access Memory - RAM đồng bộ).
Ban đầu và thậm chí hiện nay khi nói đến SDRAM
người ta thường nghĩ ngay đến RAM loại cũ với tốc
độ 100MHz hay 133MHz; tuy nhiên từ sau khi DDR
SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ra đời thì quan
niệm này hoàn toàn sai. Tham khảo một vài bảng báo
giá linh kiện, bạn sẽ thấy các công ty đã góp phần
không nhỏ vào việc khiến người dùng hiểu sai vấn
đề. SDRAM là tên gọi chung của một dòng bộ nhớ
máy tính, nó được phân ra SDR (Single Data Rate) và
DDR (Double Data Rate). Do đó nếu gọi một cách
chính xác, chúng ta sẽ có hai loại RAM chính là SDR
SDRAM và DDR SDRAM. Cấu trúc của hai loại
RAM này tương đối giống nhau, nhưng DDR có khả
năng truyền dữ liệu ở cả hai điểm lên và xuống của
tín hiệu nên tốc độ nhanh gấp đôi. Trong thời gian
gần đây xuất hiện chuẩn RAM mới dựa trên nền tảng
DDR là DDR-II, DDR-II có tốc độ cao hơn nhờ cải
tiến thiết kế.
TỐC ĐỘ (SPEED)
Đây có lẽ là khái niệm được người dùng quan tâm
nhất, tuy nhiên có người thắc mắc về cách gọi tên,
đối với DDR thì có hai cách gọi theo tốc độ MHz
hoặc theo băng thông. Ví dụ, khi nói DDR333 tức là
thanh RAM đó mặc định hoạt động ở tốc độ 333MHz
nhưng cách gọi PC2700 thì lại nói về băng thông
RAM, tức là khi chạy ở tốc độ 333MHz thì nó sẽ đạt
băng thông là 2700MB/s (trên lý thuyết). Tương ứng
như thế chúng ta sẽ có bảng sau:
Thường ở Việt Nam thông dụng các loại RAM có bus
333 và 400, những loại có bus cao hơn thường xuất
hiện ở những loại cao cấp như Kingston HyperX,
Corsair , Mushkin LV nhưng nói chung khá hiếm.
ĐỘ TRỄ (LATENCY)
CAS Latency là khái niệm mà người dùng thắc mắc
nhiều nhất. Trước đây, khi đi mua RAM, người mua
thường chỉ quan tâm tới tốc độ hoạt động như
100MHz hay 133MHz nhưng gần đây, khái niệm
CAS đang dần được người dùng để ý bởi nó đóng vai
trò khá quan trọng vào tốc độ xử lý tổng thể của hệ
thống; đặc biệt trong ép xung. Vậy CAS là gì?
CAS là viết tắt của 'Column Address Strobe' (địa chỉ
cột). Một thanh DRAM được coi như một ma trận
của các ô nhớ (bạn có thể hình dung như một bảng
tính excel với nhiều ô trống) và dĩ nhiên mỗi ô nhớ sẽ
có toạ độ (ngang, dọc). Như vậy bạn có thể đoán
ngay ra khái niệm RAS (Row Adress Strobe)là địa
chỉ hàng nhưng do nguyên lý hoạt động của DRAM
là truyền dữ liệu xuống chân nên RAS thường không
quan trọng bằng CAS.
Khái niệm độ trễ biểu thị quãng thời gian bạn phải
chờ trước khi nhận được thứ mình cần. Theo từ điển
Merriam-Webster thì latency có nghĩa là 'khoảng thời
gian từ khi ra lệnh đến khi nhận được sự phản hồi'.
Vậy CAS sẽ làm việc như thế nào? CAS Latency có
ý nghĩa gì?
Để hiểu khái niệm này, chúng ta sẽ cùng điểm nhanh
qua cách thức bộ nhớ làm việc, đầu tiên chipset sẽ
truy cập vào hàng ngang (ROW) của ma trận bộ nhớ
thông qua việc đưa địa chỉ vào chân nhớ (chân RAM)
rồi kích hoạt tín hiệu RAS. Chúng ta sẽ phải chờ
khoảng vài xung nhịp hệ thống (RAS to CAS Delay)
trước khi địa chỉ cột được đặt vào chân nhớ và tín
hiệu CAS phát ra. Sau khi tín hiệu CAS phát đi,
chúng ta tiếp tục phải chờ một khoảng thời gian nữa
(đây chính là CAS Latency) thì dữ liệu sẽ được tìm
thấy. Điều đó cũng có nghĩa là với CAS 2, chipset
phải chờ 2 xung nhịp trước khi lấy được dữ liệu và
với CAS3, thời gian chờ sẽ là 3 xung nhịp hệ thống.
Bạn sẽ thắc mắc như vậy phải chăng CAS2 nhanh
hơn CAS3 tới 33%, không đến mức như vậy bởi có
rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng tổng thể
của bộ nhớ điển hình như:
+ Chuỗi xử lý thông tin: kích hoạt RAS, chờ khoảng
thời gian trễ RAS-to-CAS Delay và CAS Latency.
+ Truy cập bộ nhớ theo chuỗi: đôi khi chipset sẽ đọc
dữ liệu trong bộ nhớ RAM theo chuỗi (burst) như vậy
rất nhiều dữ liệu sẽ được chuyển đi một lần và tín
hiệu CAS chỉ được kích hoạt một lần ở đầu chuỗi.
+ Bộ vi xử lý có bộ đệm khá lớn nên chứa nhiều lệnh
truy cập và dữ liệu; do đó thông tin được tìm kiếm
trên bộ đệm trước khi truy cập vào RAM và tần số dữ
liệu cần được tìm thấy trên bộ đệm (hit-rate) khá cao
(vào khoảng 95%).
Nói tóm lại việc chuyển từ CAS 3 sang CAS 2 sẽ
tăng hiệu năng xử lý cho tất cả các ứng dụng. Những
chương trình phụ thuộc vào bộ nhớ như game hay
ứng dụng đồ họa sẽ chạy nhanh hơn. Điều này đồng
nghĩa với việc những thanh RAM được đóng dấu
CAS2 chắc chắn chạy nhanh hơn những thanh RAM
CAS3. Nếu bạn dự định mua đồ chơi cho một cuộc
đua ép xung hay đơn giản chỉ cần hệ thống đạt tốc độ
tối ưu, hãy chọn RAM CAS2 nhưng nếu chỉ là công
việc văn phòng, CAS 3 hoàn toàn vẫn đáp ứng yêu
cầu.
TẦN SỐ LÀM TƯƠI
Thường thì khi nhắc tới khái niệm tần số làm tươi
(RAM Refresh Rate), người ta thường nghĩ ngay đến
màn hình máy tính, tuy nhiên bộ nhớ DRAM
(Dynamic Random Access Memory) cũng có khái
niệm này. Như bạn đã biết module DRAM được tạo
nên bởi nhiều tế bào điện tử, mỗi tế bào này phải
được nạp lại điện hàng nghìn lần mỗi giây vì nếu
không dữ liệu chứa trong chúng sẽ bị mất. Một số
loại DRAM có khả năng tự làm tươi dữ liệu độc lập
với bộ xử lý thường được sử dụng trong những thiết
bị di động để tiết kiệm điện năng.
SDRAM ACCESS TIME
Việc cho ra đời cách đọc dữ liệu theo từng chuỗi
(Burst Mode) đã giúp khắc phục nhiều nhược điểm
và tăng hiệu năng cho RAM, chu kì của chuỗi ngắn
hơn rất nhiều chu kì trang của RAM loại cũ. Chu kì
của chuỗi cũng được coi như là chu kì xung nhịp của
SDRAM và chính vì thế nó được coi như thang xác
định cho tốc độ của RAM bởi đó là khoảng thời gian
cần thiết giữa các lần truy xuất dữ liệu theo chuỗi của
RAM. Những con số -12, -10, -8... ghi trên các chip
RAM cho biết khoảng thời gian tối thiểu giữa mỗi lần
truy xuất dữ liệu: nhãn -12 xác định chu kì truy cập
dữ liệu của RAM là 12ns (nano-giây) đồng nghĩa với
việc tốc độ hoạt động tối đa của RAM sẽ là 83MHz.
Thường RAM có tốc độ cao sẽ sử dụng chip RAM có
chu kì truy xuất thấp nhưng với chu kì truy xuất thấp
chưa chắc RAM đã có thể hoạt động ở tốc độ cao do
còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Do đó đôi khi
bạn sẽ gặp trường hợp thanh RAM có tốc độ thấp
nhưng khi đem vào 'thử lửa' ép xung thì lên được tốc
độ cao hơn nhiều so với những loại RAM mặc định
dán nhãn tốc độ cao.
2. CHỌN ĐÚNG LOẠI RAM
Khi mua hay ráp máy tính, việc chọn đúng loại RAM
là khá quan trọng nhưng lại ít người để ý. Mỗi hệ
thống sử dụng CPU Intel hay AMD lại 'thích' một
kiểu RAM khác nhau, ngoài ra việc chọn lựa RAM
còn phụ thuộc vào chipset và nhu cầu làm việc của
người dùng. Thông thường CPU Intel Pentium 4 và
Athlon 64 yêu cầu RAM tốc độ cao (bus 400MHz)
trở lên do FSB của CPU khá lớn cho phép băng thông
dữ liệu rộng. Nếu như RAM không đáp ứng được
mức băng thông đó thì sẽ bị hiện tượng 'nghẽn cổ
chai' (bottle-neck), ứng dụng sẽ hoạt động rất chậm.
Nếu không xét đến việc ép xung (overclock), thông
thường khi mua RAM cho máy tính, bạn hãy mua
như sau:
DDR SDRAM
Như đã nói ở trên, đây đang là loại RAM thông dụng
và thịnh hành nhất cho toàn bộ các loại máy tính để
bàn vào thời điểm bạn đọc bài viết này.
A. ĐỐI VỚI CPU INTEL
+ Intel Pentium 4-C/E/G/J Front Side Bus (FSB)
800MHz: Những loại CPU này có FSB rất lớn nên
nếu sử dụng trên nền bo mạch chủ 865/875 hay
915/925 mới nhất, bạn sẽ đạt tốc độ cao khi lắp đặt
bộ nhớ kênh đôi (Dual Channel DDR) đúng cách. Về
nguyên tắc Dual Channel DDR khá giống với chế độ
RAID của đĩa cứng, với 100MB dữ liệu chuyển vào
RAM, thay vì vào một thanh RAM đủ 100MB,
chipset sẽ chuyển đồng thời vào mỗi thanh RAM
50MB nên sẽ rút ngắn thời gian làm việc xuống chỉ
còn một nửa. Và như vậy hai thanh RAM DDR bus
400 sẽ cho băng thông lý thuyết lên mức 800MHz,
tương xứng với bus của CPU. Điều đó cho thấy nếu
bạn sử dụng CPU có bus 800 thì việc mua hai thanh
RAM DDR bus 400 giống nhau là lựa chọn lý tưởng.
Chú ý hai thanh RAM phải giống nhau cả về tốc độ
và loại chip nhớ sử dụng, đặc biệt là khi bạn chạy
trên nền chipset i875P bởi chipset này khá 'khó tính',
nếu không giống nhau thì rất có thể tính năng PAT sẽ
không được kích hoạt và làm giảm hiệu năng hệ
thống.
+ Intel Celeron/Pentium4 bus 400MHz/533MHz:
Mặc dù những loại CPU có bus khá cao nhưng do
thuộc thế hệ cũ hoặc dòng rẻ tiền nên chúng thường
được lắp chung với các loại chipset 845, cho đến
chipset 845PE thì tốc độ RAM cao nhất được chính
thức hỗ trợ chỉ là 333MHz. Do đó nếu bạn lắp RAM
DDR400 thì sẽ không kinh tế. Như vậy trừ khi bạn
dùng bo mạch chủ có chipset 845PE, còn nếu không
bạn nên chọn các loại RAM có bus 266MHz và để
dành khoản tài chính dư ra cho một lần nâng cấp tổng
thể hệ thống sau này.
B. ĐỐI VỚI AMD
Nếu như từ trước đến nay những dòng CPU của
AMD không được phổ biến ở Việt Nam do chế độ
phân phối và bảo hành thì giờ đây với việc Silicom
chính thức trở thành nhà phân phối cho AMD, người
dùng sẽ hoàn toàn yên tâm sử dụng dòng vi xử lý
này. Mặt khác, trên thị trường cũng xuất hiện thêm
nhiều sản phẩm bo mạch chủ và phụ kiện (quạt tản
nhiệt, đế lắp socket...) cho CPU AMD. Tuy nhiên có
một điều đáng buồn là trước kia sản phẩm của AMD
được yêu thích do chi phí thấp mà hiệu năng cao, còn
giờ đây phương châm đó không còn được như vậy
bởi những dòng CPU cao cấp của AMD giá quá cao,
thậm chí vượt hơn Intel. Tuy nhiên người dùng AMD
cần chú ý là bộ xử lý AMD (đặc biệt là AthlonXP) sẽ
cho hiệu năng tốt nhất khi RAM chạy đồng bộ với
FSB (tốc độ ngang nhau) và CAS Latency thấp (tốt
nhất là 2) nên việc chọn đúng RAM là rất quan trọng.
+ Duron/Athlon XP/Sempron Bus 266MHz: Nếu bạn
đang sử dụng những loại CPU này thì dĩ nhiên lựa
chọn lý tưởng nhất vẫn là DDR 266MHz. Thường thì
do bus thấp nên bạn có thể tìm được nhiều loại RAM
có CAS2, hãy chú ý chi tiết này và chọn lựa sao cho
hợp lý.
+ AthlonXP bus 333/400MHz: Với hai loại CPU này,
việc chọn RAM phụ thuộc nhiều vào chipset của
mainboard mà bạn sử dụng. Thường thì với các loại
chipset thông dụng VIA có số hiệu từ 333 trở xuống
như KT333, KT266, KM266... bạn nên dùng RAM
tốc độ 333MHz.
Tại sao lại không tìm mua RAM bus 400MHz? Lý do
rất đơn giản, việc tìm mua một thanh RAM bus 266
hay 333 có CAS thấp đơn giản hơn nhiều so với tìm
một thanh RAM 400MHz CAS2. Đối với những
chipset như KT400, KT600 hay đặc biệt là nVIDIA
nForce 2, bạn nên mua DDR400 bởi ngoài việc
chúng hỗ trợ sẵn tốc độ này thì đa số CPU AthlonXP
Barton của AMD đều có thể chạy tốt ở bus 400MHz
cho dù mặc định chúng chỉ là 333MHz mà thôi. Tuy
nhiên nhớ chú ý lựa chọn thật kĩ trước khi mua vì
trên thị trường hiện nay có rất nhiều chủng loại RAM
DDR400 với nguồn gốc khác nhau. Chi tiết về việc
chọn lựa RAM bạn có thể tham khảo bài viết
'Overclock - Được, mất và những điều cần biết' (Thế
Giới Vi Tính A 9/2003). Chú ý nForce2 hỗ trợ Dual
Channel DDR 400MHz.
+ Athlon 64: Hầu như tất cả các hệ thống Athlon64
đều yêu cầu tối thiểu RAM có bus 400MHz, những
hệ thống Socket939 mới hỗ trợ Dual Channel nên bạn
phải nhớ chọn mua cho phù hợp.
DDR-II
Mặc dù đã xuất hiện được một thời gian dài nhưng
DDR-II dường như chưa tạo được ấn tượng tốt với
người dùng, chìa khóa chính để nhà sản xuất nâng
băng thông của DDR-II lên chính là việc nhân chip
nhớ chạy ở một nửa tần số của bộ đệm I/O và điều
này đồng nghĩa với việc bộ đệm dữ liệu chạy ở tốc độ
gấp đôi nhân. Thông thường nếu RAM có tốc độ
100MHz thì bộ đệm dữ liệu cũng chạy ở tốc độ
100MHz, nhưng với DDR, tốc độ này là 200MHz.
Trong DDR-II, bộ đệm dữ liệu chạy ở 200MHz vẫn
với xung nhịp 100MHz của RAM, điều này cho phép
chúng xử lý được 4 bit dữ liệu trong một xung nhịp vì
tốc độ gấp đôi nên khi áp dụng nguyên tắc DDR lên
thì chúng ta sẽ được tần số dữ liệu thực lên tới
400MHz với chỉ 100MHz tốc độ hoạt động của
RAM. Nói một cách đơn giản hơn:
Với DDR1: 100MHz xung thực -> 100MHz bộ đệm
dữ liệu -> 200MHz tốc độ dữ liệu (DDR).
Với DDR2: 100MHz xung thực -> 200MHz bộ đệm
dữ liệu -> 400MHz tốc độ dữ liệu (DDR).
Như vậy độ trễ CAS của DDR-II sẽ có nhiều điểm
khác biệt so với DDR-I hiện tại và thường được đặt ở
mức 4 hoặc 5. Hiện nay ở thị trường trong nước
không có nhiều sự lựa chọn về bộ nhớ DDR-II do
nhu cầu của người dùng chưa cao mà sản phẩm hiếm,
giá đắt. Ngoài ra nếu bạn muốn sử dụng DDR-II cho
máy tính để bàn của mình, bạn không có sự lựa chọn
nào ở thị trường Việt Nam ngoài những bo mạch chủ
có chipset Intel 915 và 925, điều này sẽ kéo theo
nhiều nâng cấp khác như CPU Socket 775 và card đồ
họa PCI-Express. Mặc dù vậy, tốc độ của DDR-II
vào thời điểm hiện tại chưa chứng tỏ được sức cạnh
tranh so với DDR truyền thống nên không được
người dùng quan tâm nhiều. Bạn có thể tìm thấy một
vài sản phẩm của Samsung, Kingston hay KingMax ở
nhiều cửa hàng trong cả nước nếu cần.
Tiêu đề: RAM máy tính và những điều cần biết 
Fri Apr 22, 2011 9:56 pm
