فرکانس رم چیست و چه تفاوتی با سرعت رم دارد؟

رم (Random Access Memory – RAM)  یکی از مهم‌ترین اجزای سخت‌افزاری کامپیوتر است که مستقیماً در عملکرد سیستم تأثیرگذار است.  هنگام خرید یا ارتقاء رم، اغلب با دو مفهوم کلیدی مواجه می‌شویم: “فرکانس رم” و “سرعت رم”.  بسیاری از افراد این دو واژه را به‌جای هم به کار می‌برند، اما در واقعیت، این دو دارای تفاوت‌هایی هستند که درک صحیح آن‌ها می‌تواند در انتخاب بهتر رم بسیار مؤثر باشد.  در این مقاله به‌صورت جامع و با جزئیات کامل به بررسی این دو مفهوم و تفاوت آن‌ها خواهیم پرداخت.

فرکانس رم چیست؟

فرکانس رم به تعداد دفعاتی گفته می‌شود که حافظه می‌تواند داده‌ها را در یک ثانیه بخواند یا بنویسد.  این فرکانس با واحد مگاهرتز (MHz)  سنجیده می‌شود . به عبارت ساده‌تر، هر چه فرکانس رم بیشتر باشد، توانایی آن برای پردازش داده‌ها در زمان کمتر نیز افزایش می‌یابد.

در حافظه‌های DDR (Double Data Rate)، انتقال داده در هر چرخه ساعت دو بار انجام می‌شود.  برای مثال، رم DDR4  با فرکانس واقعی 1600  مگاهرتز، داده‌ها را در دو لبه سیگنال کلاک منتقل می‌کند، بنابراین فرکانس مؤثر آن 3200  مگاهرتز خواهد بود و معمولاً نیز با همین عدد نام‌گذاری می‌شود (DDR4-3200).

سرعت رم چیست؟

سرعت رم (Memory Bandwidth  یا (DATA RATE  یکی از عوامل مهم در عملکرد کلی سیستم است و به حداکثر میزان داده‌ای که می‌تواند در هر ثانیه منتقل شود اشاره دارد . سرعت رم معمولاً با واحد مگابایت بر ثانیه  (MB/s) یا گیگابایت بر ثانیه  (GB/s) بیان می‌شود.

برای درک بهتر این مفهوم، باید سه مورد اصلی را بررسی کنیم: سرعت کلاک (Clock Signal)، باس (Bus)، و سرعت انتقال داده.

1.  سرعت رم (RAM Speed)

سرعت رم معمولاً بر حسب مگاهرتز (MHz) یا MT/s (Mega Transfers per second) بیان می‌شود. مثلاً رم DDR4 3200  به معنی 3200 میلیون انتقال داده در ثانیه است (3200 MT/s) .

این عدد نشان‌دهنده تعداد دفعاتی است که داده می‌تواند بین رم و کنترلر رم در یک ثانیه منتقل شود

2. کلاک سیگنال (Clock Signal)

کلاک، یک سیگنال نوسانی است که زمان‌بندی عملیات‌های الکترونیکی را مشخص می‌کند.

رم‌های DDR (Double Data Rate) در هر لبه بالا و پایین کلاک داده را منتقل می‌کنند، به همین خاطر تعداد انتقال داده دو برابر فرکانس کلاک واقعی است.

مثلاً اگر فرکانس کلاک 1600MHz باشد، سرعت انتقال می‌شود 3200MT/s

3. باس رم (Memory Bus)

باس رم، مسیر انتقال داده بین رم و پردازنده (یا کنترلر رم) است.

پهنای باس معمولاً 64 بیت برای هر ماژول رم است.

پهنای باند نهایی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

پهنای باند (GB/s) = (سرعت انتقال × عرض باس × تعداد کانال‌ها) ÷ 8 ÷ 1000

مثلاً رم DDR4 با سرعت 3200 MT/s و باس 64 بیت (8 بایت)، روی یک کانال، حدود 25.6 GB/s پهنای باند دارد.

فرمول محاسبه سرعت رم:

سرعت (MB/s) = فرکانس مؤثر × عرض باس )معمولاً  8 بایت(

برای مثال:

DDR4-3200 → 3200 × 8 = 25600 MB/s

که با نام PC4-25600  شناخته می‌شود.

هر چه سرعت رم بیشتر باشد، امکان جابجایی اطلاعات بین رم و سایر اجزای سیستم مانند پردازنده نیز سریع‌تر خواهد بود.

زمان تأخیر  (Latency) و نقش آن:

زمان تأخیر  CAS Latency) یا  (CL به تعداد سیکل‌های کلاک مورد نیاز برای دسترسی به داده‌ها پس از ارسال دستور اشاره دارد.  این مقدار معمولاً به‌صورت یک عدد در کنار نام رم نوشته می‌شود؛ مثلاً DDR4-3200 CL16.

هرچند که فرکانس بالا می‌تواند سرعت بیشتری ارائه دهد، اما اگر زمان تأخیر بالا باشد، مزایای فرکانس بالا خنثی می‌شود.

فرمول تأخیر واقعی:

تأخیر (ns) = (CL / فرکانس واقعی) × 1000

مثال:

DDR4-3200 CL16 → تأخیر واقعی = (16 / 1600) × 1000 = 10 ns

DDR4-3600 CL18 → تأخیر واقعی = (18 / 1800) × 1000 = 10 ns

در این حالت، با وجود تفاوت در فرکانس و CL، هر دو رم تأخیر یکسانی دارند.

مقایسه کامل رم‌های  DDR1تا DDR5  را میتوانید در جدول زیر ببینید:

تفاوت‌های کلیدی بین فرکانس و سرعت رم

فرکانس و سرعت رم به‌طور مستقیم با یکدیگر مرتبط هستند اما دو مفهوم کاملاً متمایز را توصیف می‌کنند.

فرکانس، مشخص‌کننده تعداد عملیات در هر ثانیه است، در حالی که سرعت، میزان داده‌ای است که می‌تواند منتقل شود. به‌بیان‌دیگر، فرکانس فیزیکی است ولی سرعت مفهومی منطقی و ترکیبی از چند عامل است (از جمله فرکانس، نوع DDR، باس و تأخیر).

مقایسه DDR3، DDR4  و DDR5

– DDR3: فرکانس‌های معمول بین   800 تا 2133  مگاهرتز، سرعت پایین‌تر ولی تأخیر کمتر نسبت به DDR4

– DDR4: فرکانس‌های رایج بین   2133 تا  3600 مگاهرتز، تعادل خوب بین سرعت و تأخیر، محبوب‌ترین نوع در حال حاضر

– DDR5: فرکانس شروع از  4800 مگاهرتز تا بالای  8000 مگاهرتز، پهنای باند بسیار بالاتر، تأخیر اولیه نسبتاً بیشتر، اما قابلیت ارتقاء و ظرفیت بیشتر

توجه:  به دلیل ساختار متفاوت DDR5، این رم دارای دو کانال مستقل در هر ماژول است که باعث افزایش کارایی در استفاده‌های چند وظیفه‌ای می‌شود.

چه نوع رمی برای شما مناسب‌تر است؟

بسته به نوع کاربری، انتخاب رم می‌تواند متفاوت باشد:

استفاده روزمره : فرکانس های متوسط کفایت می کند.(DDR4-2666  یا 3200)

– گیمینگ : رم با فرکانس بالا و تأخیر پایین مانند  DDR4-3600 CL16 یا DDR5-6000.

– طراحی، مهندسی و ویرایش ویدئو : سرعت انتقال بالا و ظرفیت بیشتر اهمیت دارد (32 یا 64  گیگابایت با فرکانس بالا)

– سرورها و ماشین‌های مجازی : ظرفیت بالا، پایداری و پشتیبانی از Error Correction Code) ECC یک نوع حافظه رم با کد اصلاح خطا گه در صورت حخطای در تراشه های حافظه سرور میتواند خطاها را شناسایی و اصلاح کند بدون اینگه سیستم دچار خرابی شود.) مهم است.

مقایسه بین فرکانس رم و سرعت رم

جمع‌بندی

فرکانس رم تعیین‌کننده نرخ کاری حافظه در هر ثانیه است و سرعت رم میزان داده‌ای که در هر ثانیه منتقل می‌شود را نشان می‌دهد. این دو مفهوم به همراه تأخیر رم (Latency)، به‌طور ترکیبی عملکرد کلی رم را تعیین می‌کنند.

برای انتخاب بهترین رم باید فرکانس، سرعت، زمان تأخیر و نوع  DDR را با هم در نظر گرفت تا بتوان بهترین بازده را از سیستم گرفت. اگر نیاز به خرید لپ تاپ استوک دارید، نیموایتی در کنار شماست.