Bộ nhớ máy tính [tiếng anh: Computer data storage], thường được gọi là ổ nhớ [storage] hoặc bộ nhớ [memory], là một thiết bị công nghệ bao gồm các phần tử máy tính và lưu trữ dữ liệu, được dùng để duy trì dữ liệu số. Nó là một linh kiện cơ bản có chức năng cốt lõi của các máy tính.
Đọc xong bài viết này, bạn giải thích được vai trò của bộ nhớ chính [RAM-ROM]. Trình bày cấu tạo, chức năng và phân loại bộ nhớ. Thông số kỹ thuật, công nghệ của ROM và RAM. Chẩn đoán và xử lý lỗi của ROM, RAM.
1. Bộ nhớ là gì ?
Bộ nhớ chính của máy vi tính dùng để chứa các thông tin cần thiết như chương trình, dữ liệu trong quá trình máy hoạt động. ROM và RAM là bộ nhớ chính của máy tính, dùng lưu trữ các chương trình quản lý việc khởi động [ROM] và các chương trình đang hoạt động trên máy tính [RAM]..
Ngày nay với công nghệ và kỹ thuật phát triển ROM và RAM được tạo ra với nhiều chủng loại khác nhau, đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng của người dùng.
2. Bộ nhớ ROM là gì? Mấy loại? Kể tên và trình bày đặc điểm.
Bộ nhớ ROM [Read Olly Memory – Bộ nhớ chỉ đọc]: đây là bộ nhớ cố định, dữ liệu không bị mất khi mất điện. BIOS ROM [Basic Input-Output System Read Only Memory]: Là một chip nhớ đặc biệt chứa chương trình nhập xuất cơ sở của hệ thống [BIOS], được nhà sản xuất tích hợp trên bo mạch chủ, giữ vai trò là cầu nối giữa các thiết bị phần cứng với hệ điều hành.
– Flash memory [Bộ nhớ cực nhanh]: Ghi theo khối, thông tin có thể xóa bằng điện.
2.1. BIOS là gì?
BIOS [Basic Input-Output System]: là một chương trình đặc biệt được lập trình sẵn, chứa các lệnh quản lý, điều khiển hệ thống nhập xuất cơ bản do nhà sản xuất đưa ra tương ứng với từng loại mainboard thông qua 1 chip ROM. Chức năng chính của BIOS là quản lý thiết bị và chuẩn bị quá trình nạp các chương trình phần mềm nhằm thực thi và điều khiển máy tính. Các phần mềm trong BIOS trên main được nạp đầu tiên, trước cả hệ điều hành khi khởi động máy, bao gồm: – POST [Power On Selt Test]: POST kiểm tra các thành phần máy tính như bộ vi xử lý, bộ nhớ, chipset, video card, điều khiển đĩa, bàn phím… Nếu hoạt động tốt thì tạo ra tiếng bip. Ngược lại sẽ tạo nhiều tiếng bip hoặc tiếng bip kéo dài. Có loại Rom đưa ra thông báo nhắn trên màn hình. – Bootstrap loader: là tập tin thi hành việc tìm hệ điều hành và nạp hệ điều hành. Nếu hệ điều hành không tìm thấy, nó được nạp và điều khiển PC. – BIOS: Tham chiếu tới sự liên kết của các trình điều khiển mà trình điều khiển này hoạt động như mạch nối ghép cơ bản giữa hệ điều hành và phần cứng. Khi chạy DOS hoặc Windows trong chế độ Safe mode, đang chạy các trình điều khiển BIOS.
– CMOS setup: Đây là chương trình cho phép thiết đặt cấu hình hệ thống, cấu hình mainboard và thiết lập chipset. Đối với các thiết bị Plug and Play thì tham số trong ROM của thiết bị đó sẽ tự động được truyền vào CMOS-Setup.
2.2. CMOS RAM là gì?
– CMOS RAM [Complementary Metal Oxide Semiconductor Random Access Memory]: là một chip nhớ được chế tạo bằng công nghệ CMOS và tích hợp bên trong BIOS ROM dùng để lưu trữ cấu hình cơ sở của hệ thống cần thiết cho quá trình POST và BIOS. – Để cấp nguồn cho CMOS RAM hoạt động được thì phải có một pin CMOS. – CMOS Battery [Pin CMOS]: dùng để cung cấp nguồn cho CMOS RAM lưu trữ các thiết lập quan trọng khi đã tắt máy. Pin CMOS có mã là CR 2032, điện áp là 3.0 volt, thời gian sử dụng khoảng từ 3 đến 5 năm, pin này được tích hợp trên bo mạch chủ thông qua một đế cắm.
– Chạy chương trình CMOS Setup Utility để thiết lập thông tin cho RAM CMOS. Khi cần có thể quay về chế độ thiết lập mặc định [default]. Trình setup được kích hoạt trong quá trình khởi động máy bằng 1 phím [hoặc tổ hợp phím] tuỳ thuộc loại BIOS hãng sản xuất.
3. Bộ nhớ RAM là gì ?
Bộ nhớ RAM [Random Access Memory – Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên]: Bộ nhớ này lưu các chương trình phục vụ trực tiếp cho quá trình xử lý của CPU, bộ nhớ RAM chỉ lưu trữ dữ liệu tạm thời và dữ liệu sẽ bị xoá khi mất điện
3.1. Phân loại bộ nhớ RAM?
Có 2 loại RAM là SRAM [Static RAM] hay còn gọi là RAM tĩnh và DRAM [Dynamic RAM] hay còn gọi là RAM động. Cả SRAM và DRAM đều sẽ bị mất dữ liệu sau khi tắt máy. – SRAM là loại RAM không cần phải làm tươi [refresh] mà dữ liệu vẫn không bị mất. Có dung lượng nhỏ, cũng đắt tiền nhưng tốc độ hoạt động rất nhanh từ 10 ns đến 20 ns. SRAM được sử dụng cho bộ nhớ cache trong CPU như: cache L1, cache L2, cache L3. – DRAM là dạng chip nhớ được sử dụng làm bộ nhớ chính cho hầu hết các máy tính hiện nay. Tốc độ truy xuất chậm hơn SRAM, cần phải được refresh thường xuyên [hàng triệu lần mỗi giây] để đảm bảo dữ liệu lưu trữ không bị mất đi. Các chủng loại bộ nhớ DRAM:
– SDR-SDRAM [Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM]: có tốc độ Bus từ 66/100/133/150MHz, tổng số chân là 168 chân với độ rộng dữ liệu là 64 bit, điện áp hoạt động là 3.3V và giao tiếp theo dạng khe cấm DIMM.
– DDR-SDRAM [Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM] còn được gọi là DDRAM có tốc độ Bus từ 200/266/333/400 MHz, điện áp hoạt động 2.5V, tổng số chân là 184 chân, chuẩn giao tiếp DIMM.
– DDR II SDRAM [Double Data Rate II Synchronous Dynamic RAM]: Thế hệ sau của DDR có tốc độ Bus 533/667/800/1066 MHz, tổng số chân là 240 chân, điện áp là 1.8V. Chuẩn giao tiếp là DIMM.
– DDR III SDRAM [Double Data Rate III Synchronous Dynamic RAM]: có tốc độ bus 800/1066/1333/1600/2333 MHz, tổng số chân là 240, điện áp hoạt động 1.5v. Chuẩn giao tiếp là DIMM
– RDRAM [Rambus DRAM]: có bus 600/700/800/1066Mhz, điện áp 2.5v, số pin 184, chuẩn giao tiếp RIMM.
3.2. Các loại khe cắm phổ biến RAM trên Mainboard
– SIMM [Single Inline Memory Module] đây là loại RAM giao tiếp 30 chân và 72 chân được sử dụng nhiều ở các mainboard cũ hiện nay không còn sử dụng.
– RIMM [Rambus Inline Memory Module]: là dạng khe cắm hai hàng dùng để cắm Ram Bus RDRAM, chuẩn giao tiếp 184 chân.
– SoDIMM [Small Outline Dual In-line Memory Module]: Khe cắm RAM dành cho các dòng máy Laptop, được chia làm 2 loại: 72 chân và 144 chân.
– DIMM [Double Inline Memory Module] Khe cắm hai hàng chân sử dụng phổ biến cho các loại RAM hiện nay như DIMM 168 chân [SDR-SDRAM hay còn gọi là SDRAM], 184 chân [DDR-SDRAM chính là DDR1], loại 240pin [DDR2- SDRAM hay gọi là DDR2].
3.3. Các thông số kỹ thuật đặt trưng
– Dung lượng [Memory Capacity]: Khả năng lưu trữ thông tin, tính theo Byte [MB/GB/TB…]. Dung lượng của RAM càng lớn thì hệ thống hoạt động càng nhanh. – Tốc độ [Speed]: tốc độ hoạt động của RAM, tính theo tần số hoạt động [MHz] hoặc theo băng thông. Ví dụ: – 512 DDR333: là DDR bus 333MHz, dung lượng 512MB. – 512 DDR PC2700: là PC2700 là băng thông RAM khi chạy ở tốc độ 333 MHz nó sẽ đạt băng thông là 2700MBps [trên lý thuyết]. – Độ trễ [C.A.S. Latency]: Là khoảng thời gian chờ từ khi CPU ra lệnh đến khi CPU nhận được sự phản hồi. – ECC [Error Correcting Code]: Là cơ chế kiểm tra lỗi được tích hợp trên một số loại RAM bằng cách thêm vào các bit kiểm tra trong mỗi byte dữ liệu. – Refresh Time: Do đặc thù của DRAM là được tạo nên bởi nhiều tế bào điện tử có cấu trúc từ tụ điện nên cần phải được nạp thêm điện tích để duy trì thông tin. – Công nghệ Dual channel: Kỹ thuật RAM kênh đôi giúp tăng tốc độ truy xuất dữ liệu trên RAM. – Khi ứng dụng kỹ thuật Dual Channel cần có những yêu cầu sau:
Mainboard và chipset hỗ trợ [865 hoặc mới hơn], RAM phải gắn trên các kênh có hỗ trợ đường Bus riêng và RAM cùng loại, cùng hãng sản xuất.
3.4. Cách xử lý một số sự cố RAM
Oxy hóa, lỗi chip nhớ: – Một số RAM bị oxy hóa sau một thời gian sử dụng do tác động của môi trường. Để khắc phục ta cần vệ sinh chân tiếp xúc của RAM, khe cắm RAM bằng gôm tẩy và bàn chải mềm. – Một số RAM bị lỗi chip nhớ do hở mối hàn chúng ta phải sử dụng chương trình kiểm tra lỗi RAM như: Gold Memory, Memtest 86. Sau đó tìm cách sửa chữa hoặc thay thế RAM mới.
Lắp đặt sai kỹ thuật: – Nếu chúng ta lắp đặt RAM không đúng thì có thể dẫn đến tình trạng máy không lên hình hoặc có thể gây ra sự cố cháy RAM. – Tuyệt đối không được tháo lắp RAM khi máy đang hoạt động.
– Chỉ tiến hành tháo lắp RAM khi đã rút điện và xác định đúng chủng loại RAM cần thay thế.