Het werkgeheugen (RAM) van uw computer

Een eenvoudige uitleg over het werkgeheugen (RAM) van de computer. Het werkgeheugen is een plaats waar de gegevens snel aan- en afgevoerd moeten worden. Dit type geheugen heeft meestal een capaciteit tussen de 2 en 8 GB, terwijl de harddisk of een SSD-schijf een capaciteit van 500 GB of meer hebben. De verschillen tussen de verschillende typen: DRAM, SDRAM, DDR-SDRAM en MRAM.

Gegevensopslag

Elektronische opslag van gegevens in computers vindt plaat in de vorm van bits. Een bit is de kleinste eenheid waarmee gegevens kunnen worden opgeslagen: een 0 of een 1, aan of uit. Om bijvoorbeeld een letter op te slaan zijn 8 bits nodig. De letter a bijvoorbeeld wordt gecodeerd als 01100001. De tekst die u leest is dus geheel opgebouwd uit nullen en enen.

Tijdelijke elektronische gegevens opslag

Tijdelijke gegevensopslag vindt plaats in het RAM-geheugen. Het Random Acces Memory is het werkgeheugen van de computer. Hier worden de gegevens tijdelijk opgeslagen als buffer voor de processor van de computer. Na verwerking worden de resultaten weer snel in het RAM gezet, waarna ze worden weggeschreven op bijvoorbeeld de harddisk of een USB-stick om ze voor langere tijd te bewaren. Het RAM-geheugen is een vluchtig of volatiel geheugen: bij stroomuitval gaan de gegevens verloren!

De typen RAM-geheugen

DRAM: Dynamic Random Access Memory

In een DRAM wordt elke bit (de 0 of de 1) vastgelegd in zijn eigen condensator (opslag voor elektrische lading) met transistor (elektrische schakeling om de condensator te laden). Een geladen condensator geladen heeft de waarde 0 en ongeladen condensator representeert de waarde 1. Aangezien de opgeslagen lading weer langzaam weglekt, moet deze periodiek door de geheugencontroller worden ververst, vandaar de toevoeging 'dynamic'. Random acces wil zeggen dat de cellen willekeurig beschreven kunnen worden.

SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory

Dit type RAM-geheugen heeft een synchroon-interface welke het geheugen synchroniseert met het kloksignaal van de cpu. Een SDRAM kan hierdoor complexere bewerkingen uitvoeren dan een asynchrone DRAM. Een SDRAM gebruikt de zogenaamde 'dual bank archtecture', welke het geheugen in twee geheugenbanken opdeelt. Hierdoor kunnen gegevens in het ene gedeelte verwerkt worden, terwijl in het andere gedeelte nieuwe gegevens geladen worden.

DDR SDRAM: Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory

Een SDRAM maakt gebruik van de frequentie van het kloksignaal. Standaard kan de geheugenprocessor een bit verplaatsen, als het kloksignaal van een lage spanning naar een hoge spanning wijzigt. Een DDR geheugen maakt gebruik van zowel het opgaande als het neergaande kloksignaal. Er wordt dus met dubbele snelheid gewerkt!

De toekomst: MRAM

MRAM: Magnetoresistive random-access memory. In tegenstelling tot de voorheen besproken RAM-geheugens worden met de MRAM de gegevens niet elektronisch, maar magnetisch opgeslagen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de zogenaamde spin van de elektronen (spintronics) in plaats van hun lading zoals bij de elektronische opslag. Er komen geen bewegende mechanische delen meer aan te pas, zoals bijvoorbeeld bij de harddisk: het is een zogenaamd 'solid state'-geheugen.

Een MRAM-geheugen is niet volatiel, zoals de andere RAM-geheugens, maar permanent. Hierdoor kan het MRAM-geheugen zowel de huidige RAM-geheugens als de harddisk vervangen. Er hoeft geen gebruik meer gemaakt te worden van verschillende geheugens, wat de snelheid van gegevens verwerking natuurlijk ten goede komt!

MRAM-geheugens zijn reeds beschikbaar tot een capaciteit van 128MB en worden ook al toegepast. De techniek is echter nog steeds in ontwikkeling en het wachten is op een MRAM met dezelfde capaciteit als de huidige harddisks of SSD-schijven.

Lees verder

• Elektronische gegevensopslag eenvoudig uitgelegd