RAM কি?
RAM তথা র্যান্ডম এক্সেস মেমোরি, যাকে আমরা মেইন মেমরি, প্রাইমারি মেমরি, সিস্টেম মেমরি হিসেবেও জানি তা কম্পিউটারের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কম্পোনেন্ট। গুরুত্বপূর্ণ এই অর্থে যে যেসব কম্পোনেন্টের উপর কম্পিউটারের পার্ফমেন্স নির্ভর করে RAM তার মধ্যে অন্যতম। অন্যান্য মেমোরি যেমন হার্ডডিস্ক বা এস এস ডি এর চাইতে RAM এর ডাটা আদান-প্রদান ক্ষমতা অনেক বেশি। অন্যান্য মেমোরি এর সাথে RAM এর আরেকটা পার্থক্য হল RAM ভলাটাইল (volatile) মেমোরি, যতক্ষণ RAM এর মধ্যে পাওয়ার / ইলেক্ট্রিসিটি চালু থাকবে ততোক্ষণ RAM স্মৃতিতে ডাটা ধরে রাখতে পারবে। কম্পিউটার বন্ধ করলে বা কোন কারণে RAM এর পাওয়ার ফেইল করলে RAM এর স্মৃতি মুছে যাবে। হার্ডডিস্ক, এস এস ডি বা ফ্লাশ মেমরিতে মেমোরি (স্মৃতি) ধরে রাখার জন্য পাওয়ার বা ইলেক্ট্রিসিটি লাগে না, এমনিতেই ডাটা মেমরিতে থেকে যায়।
তত্ত্বীয় দৃষ্টিকোণ থেকে RAM তথা মেমোরি-এর একক বিট (bit - binary digit) । ব্যবহারিক ক্ষেত্রে বর্তমানে আমরা র্যামকে মেগাবাইট বা গিগাবাইট হিসেবে পরিমাপ করি। এক গিগাবাইট = ১০২৪ মেগাবাইট। বাজারে এখন ১ গিগাবাইট, ২ গিগাবাইট, ৪ গিগাবাইট, ৮ গিগাবাইট, ১৬ গিগাবাইট, ৩২ গিগাবাইট পর্যন্ত র্যাম পাওয়া যায়। DDR5 প্রযুক্তির কল্যানে আমরা আরো বেশি মেমোরি সাইজের (বেশি গিগাবাইট) র্যাম পাব।
১৯৩২ সালে গুস্তা তাউশচেক (Gusta Tauschek) নামের একজন ইঞ্জিনিয়ার কম্পিউটারের জন্য Drum Memory নামে একধরনের মেমোরি ডিজাইন করেন, যার কার্যকারিতা অনেকটা হার্ডড্রাইভের কাছাকাছি। ঐ সময়ে কম্পিউটারে একটা মেমোরি হলেই চলত, তখনও RAM এবং HDD আলাদা ভাবে চিন্তা করা হয় নাই। তাই Drum Memory কে অনেকে RAM এর প্রাথমিক ধাপ হিসেবে উল্লখ করেন। তবে উইকিপিডিয়ার তথ্য অনুযায়ী, ১৯৪৭ সালে প্রথম আমরা RAM এর সাথে পরিচিত হই, ঐ সময়ে ক্যাথোড-রে টিউবে ইলেকট্রিক্যাল চার্জ স্টোর করার মাধ্যমে ডাটা স্টোর করা হত। ঠিক একই বছরে ম্যাগনেটিক – কোর – মেমোরি নামে একধরনের নতুন মেমোরি ব্যাবহার শুরু হয় যেখানে সলিড মেটাল রিং ব্যাবহার করা হত র্যাম হিসেবে। ইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তির আতুরঘর Bell Lab ( বর্তমানে NOKIA BELL LABS) এর কয়েকজন গবেষক ১৯৪৭ সালে Transistor আবিস্কারের মাধ্যমে কম্পিউটার তথা সমগ্র ইলেক্ট্রনিক্স যন্ত্রপাতির ইতিহাস বদলে দেন। Transistor এর উন্নয়নের সাথে সাথে বিদায় নিতে থাকে বিশাল আকৃতির ড্রাম মেমোরি, টিউব মেমোরি কিংবা মেটাল রিং মেমোরি। ১৯৪৯ সালে Transistor এর উপর ভিত্তি করে আবিষ্কৃত হয় MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)। ১৯৬৪ সালে MOSFET এর উপর ভিত্তি করে তৈরি হয় MOS Memory । MOS Memory থেকেই শুরু হয় আধুনিক RAM এর যুগ। একই বছর MOS Transistor ব্যবহার করে ডিজাইন করা হয় SRAM (Static Random Access Memory)। যেনে রাখা ভাল যে, SRAM এ একবিট ডাটা স্টোর করার জন্য ৬টি MOS Transistor সম্বলিত একটা সার্কিট দরকার হয়। ইলেট্রনিক সার্কিটের উন্নয়নের ধারাবাহিকতয় ১৯৬৮ সালে SRAM কে টেক্কা দিতে মাত্র একটি Transistor -এ একবিট ডাটা সংরক্ষনের সক্ষমতা নিয়ে DRAM আবিষ্কৃত হয়। বর্তমানে ল্যাপ্টপ, কম্পিউটার কিংবা মোবাইল এ আমরা যে র্যাম ব্যাবহার করে থাকি এগুল সবই DRAM বা তার কোন আপডেটেড ভার্সন। DRAM সাধারনত asynchronously (কম্পিউটার ক্লক এর সাথে মিল না রেখে) কাজ করে। তাই এই র্যাম এর ইফিসিয়েন্সি (দক্ষতা) বাড়ানোর জন্য ১৯৯২ সালে Samsung প্রথম নিয়ে আসে SDRAM ( Synchronized DRAM) যেটা কম্পইউটার তথা প্রসেসর এর Clock Cycle এর সাথে সামঞ্জস্য রেখে কাজ করতে পারে। পরবর্তিতে ১৯৯৮ সালে SDRAM এর পরবর্তী সংস্করণ DDR (Double Data Rate) DRAM এর কার্যকারিতা নিয়ে পরিক্ষা নিরিক্ষা শুরু করে। DDR DRAM এর মুল উদ্যেশ্য ছিল র্যাম এর কার্যকারিতাকে দ্বিগুণ করা। DDR র্যাম এর ধারাবাহিকতায় DDR, DDR2, DDR3, DDR4 এবং বর্তমানে সর্বাধুনিক DDR5 RAM ব্যবহার করতে পারছি। এর মধ্যে ২০০০ সালের শুরুর দিকে RAMBUS নামের একটা কম্পানি ভিডিও গেম ডিভাইস এবং গ্রাফিক্স কার্ডের জন্য তাদের কোম্পানির নামের সাথে মিল রেখে RDRAM (RAMBUS DRAM) নামে এক ধরনের DRAM বাজারজাত করে। তাই অনেকের মতে DRAM এর আরো একটি ভার্সন হল RDRAM ।
Photo- Drum Memory (1932)
SDRAM থেকে নিয়ে DDR5 পর্যন্ত বিবর্তন কে আমরা এক একটি জেনারেশন হিসেবে ধরে নিতে পারি। এখানে প্রতিটি জেনারেশন এর উন্নয়ন এবং আগের জেনারেশন এর সাথে এর বেসিক পার্থক্যগুল তুলে ধরা হল।
SDRAM (Synchronous DRAM) - এই RAM প্রধান বৈশিষ্ট ছিল এটা প্রসেসর এর সাথে নিজের পার্ফম্যান্স মানিয়ে নিতে পারত। যে কারণে সাধারন DRAM এর চাইতে এটা ছিল তুলনামুলক বেশি দক্ষ। তিনটি ভিন্ন ভিন্ন ফ্রিকুয়েন্সির SDRAM বাজারে পাওয়া যেত, যথা PC66 (Transfer Rate 66MT/s), PC100 (Transfer Rate 100MT/s) PC133 (Transfer Rate 133MT/s) । এখানে MT/s = Mega Transfer Per Second । উল্লেখ্য, এর Prefetch Buffer ছিল 1 bit.
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) - SDRAM এর উন্নয়ন ঘটিয়ে এর Clock Signal এর UP এবং Down উভয় অবস্থাকে কাজে লাগিয়ে আউটপুট নেওয়ার মাধ্যমে এর Data Transfer Rate কে দ্বিগুণ করা হয়। এর সাধারন ফিচার প্রায় SDRAM এর মতই শুধু Data Transfer Rate দ্বিগুণ। এর Prefetch Buffer হয় 2 bit । তাই SDRAM এর সর্বচ্চ পার্ফম্যান্স 133MT/s DDR RAM এর ক্ষেত্রে হয় 133MT/s x = 266MT/s । DDR RAM এর বাসস্পিড 266MT/s থেকে 400MT/s পর্যন্ত পাওয়া যেত। DDR SDRAM এর সাধারন পাওয়ার কনজামশন হল 2.5 Volt । বাজারে DDR-200, DDR-266, DDR-333, DDR-400 লেবেল এর DDR SDRAM পাওয়া যেত।
DDR2 SDRAM(Double Data Rate Two SDRAM) - DDR এর চাইতে DDR2 এর প্রধান পার্থক্য হল, এর Prefetch Buffer হয় 4 bit । তাই DDR2 এ SDRAM এর 133MT/s কে এবার চার গুণ গতিতে বা DDR এর 266MT/s কে দ্বিগুণ গতিতে ব্যবহার করা সম্ভব। DDR2 এর নুন্যতম বাসস্পিড হয় 133MT/s x 4 = 533MTs (গানিতিক হিসেবে ৫৩২ হওয়ার কথা) এবং এই চিপে সর্বচ্চ বাসস্পিড সাপোর্ট করত 800MT/s । পাশাপাশি DDR2 এর পাওয়ার কনজামশন কমিয়ে আনা হয় 1.8 Volt এ । বিভিন্ন ব্রান্ড কিছুটা নিজস্ব ইমপ্রুভাইজেশন-এর মাধ্যমে DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-1066 ইত্যাদি লেবেল এ DDR2 SDRAM বাজারজাত করে।
DDR3 SDRAM(Double Data Rate Three SDRAM) - এখানে এসে ট্রান্সফার রেট বৃদ্ধির পাশাপাশই বেশ কিছু প্রযুক্তিগত উন্নয়ন সাধিত হয়। প্রথম বারের মত DDR3 এর মেমোরি কন্ট্রলার-এ ASR (Automatic Self-Refresh) and SRT (Self-Refresh Temperature) প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। এতে করে টেম্পারেচার এর উপর ভিত্তি করে RAM নিজেই তার পারফরম্যান্স ঠিক করে নিতে পারে। DDR3 এর Prefetch Buffer Width হয় 8bit. যার দরুন গানিতিক ভাবে এর ট্রান্সফার রেট আগের জেনারেশন এর চাইতে দ্বিগুণ হয়ে যায়। DDR2 এর চাইতে DDR3 এর পাওয়ার কনজামশন আরো ৪০ শতাংশ কমিয়ে আনা হয়ে। যেখানে DDR এ ছিল 2.5 V, DDR2 1.8 V, DDR3 এর পাওয়ার কনজামশন মাত্র 1.5 V । DDR3 SDRAM DDR3-800, DDR3 1066, DDR3-1333, DDR3-1600, DDR3-1866, DDR3-2133 ইত্যাদি লেবেল এ বাজারে পাওয়া যায়।
DDR4 SDRAM (Double Data Rate Fourth SDRAM) - বর্তমানে আমদের সবার কম্পিউটারে সবচাইতে বেশি ব্যাবহৃত RAM হল DDR4 SDRAM। DDR3 এর মত DDR4 এর Prefetch Buffer Width 8bit। কিন্তু DDR4 একটি ক্লক সাইকেলে এ ৪টি ডাটা নিয়ে কাজ করতে পারে তাই এর ট্রান্সফার রেট আগের জেনারেশন এর চাইতে বেশি। DDR4 এর আরো কিছু আধুন পযুক্তি যুক্ত হয় যেমন - DBI (Data Bus Inversion), CRC (Cyclic Redundancy Check) এবং CA parity। যার দরুন সামগ্রিক ভাবে এর ডাটা ট্রান্সফার / এক্সেস আরো বেশি স্থিতিশিল এবং নির্ভুল হয়। পাওয়ার কনজামশন আগের চাইতে কময়ে 1.2 V তে নিয়ে আসা সম্ভব হয়। বাজারে DDR4-1600, DDR4-1866, DDR4-2133, DDR4-2400, DDR4-2666, DDR4-2933, DDR4-3200 ইত্যাদি লেবেল এর র্যাম পাওয়া যায়।
DDR5 SDRAM (Double Data Rate Fifth SDRAM) - DDR4 থেকে DDR5 এর পার্থক্য একদিকে যেমন স্পিড অন্যদিকে এর মেমোরি ক্যাপাসিটি। DDR4 এ আমরা সচরাচর ১৬ গিগাবাইট পর্যন্ত মেমোরি ক্যাপাসিটি পেয়ে থাকি (ইদানিং ৩২ গিগাবাইট স্টিক ও আমরা পেয়েছি) আর DDR5 এর মেমোরি ক্যাপাসিটির শুরুই হবে ১৬ গিগাবাইট দিয়ে। থিওরিটিক্যালি এটা ২ টেরাবাইট পর্যন্ত হওয়া সম্ভব। তবে সাধারন কম্পিউটার গুলর জন্য এটা হয়তো ১২৮ গিগাবাইট পর্যন্ত পাওযায় যাবে। DDR5 এ বেসিক ট্রান্সফার রেট পাওয়া যবে 3200MT/s থেকে 6400MT/s পর্যন্ত। DDR4 পর্যন্ত SDRAM এর পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট হত মাদারবোর্ড থেকে। DDR5 এর ক্ষেত্রে এবার SDRAM এর সাথেই আছে তার নিজস্ব Power Management IC (PMIC)।এই PMIC মাদারবোর্ড থেকে 5v পাওয়ার নিয়ে 1.1 V ব্যাবহার করবে। DDR5-3200, DDR5-3600, DDR5-4000, DDR5-4800, DDR5-5000, DDR5-5120, DDR5-5333, DDR5-5600, DDR5-6400, DDR5-7200 ইত্যাদি লেবেল DDR5 SDRAM বাজারে পাওয়া যাবে।
Single Channel RAM, Double Channel RAM - এই কথাগুলর সাথে আমরা সবাই কম বেশি পরিচিত। আমরা জানি RAM হল কম্পিউটার এর প্রাইমারি মেমরি। কম্পিউটার প্রসেসর (CPU) তার কাজের জন্য RAM থেকে Data নেয় এবং কাজ শেষে RAM এর কাছেই ডাটা জমা করে। RAM এবং Processor এর ডাটা ট্রান্সফারের এই প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রিত হয় মেমোরি কন্ট্রোলার এর মাধ্যমে। RAM এবং Processor এর মধ্যাকার ডাটা ট্রান্সফারের এই লিঙ্ক / মাধ্যম / সংযোগ কে আমরা RAM Channel বলা যেতে পারে। আধুনিক Processor এবং Motherboard এক বা একাধিক RAM Channel ব্যাবহার করতে পারে। এটা হতে পারে Single Channel, Dual Channel, Quad Channel কিংবা Multi Channel । কোন কম্পোনেন্ট (Motherboard / Processor / RAM Kit) কতগুলো চ্যানেল ব্যবহার করবে এটা ঐ কম্পোনেন্ট এর ম্যানুয়াল-এ লেখা থাকবে।
Single Channel এর মাধ্যমে RAM এবং Processor এর মধ্যে যতটুকু ডাটা দেওয়া নেওয়া সম্ভব, Dual Channel হলে তার দ্বিগুণ সম্ভব, যত বেশি Channel ততো বেশি ডাটা আদানপ্রদান সম্ভব। যত দ্রুত এবং বেশি বেশি ডাটা আদানপ্রদান হবে, Processor তথা পিসি এর কর্মদক্ষতা / পারফরম্যান্স তত বেশি ভাল হবে।
Single Channel Vs Dual Channel - যখন একটা Channel এর মাধ্যমে ডাটা আদানপ্রদান হবে তখন এটা হবে Single Channel । সাধারনত, আমরা যখন একটা (Single) RAM Stick ব্যাবহার করি তখন এটা Single Channel বা একটা চ্যানেল ব্যাবহার করে কাজ করে। এখানে যেনে রাখা দরকার, ২টি (Duble) RAM Stick ব্যাবহার করলেও সেটা Single Channel হতে পারে, যদি Motherboard / Processor Dual Channel RAM সাপোর্ট না করে অথাবা আমরা RAM Stick গুলোকে যথাযথ স্লটে ইন্সটল না করি।
ডান পাসের ছবিতে একটি স্ট্যান্ডার্ড ৪টি RAM স্লট (DIMM - Dual in Line Memory Module) মাদারবোর্ডের RAM Channel বিন্যাস দেখানো হল। এটি একটি Dual Channel Motherboard । এর ২টি Channel কে আমরা Channel-A এবং Channel-B হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে। বর্তমান সময়ের প্রায় সব Motherboard কমপক্ষে Dual Channel RAM সাপোর্ট করে। অনেক মাদারবোর্ড ৪ বা ততোধিক RAM Channel সাপোর্ট করে। এখানে চারটি RAM Slot হল DIMM1, DIMM2, DIMM3, DIMM4 । এদের মধ্যে DIMM1 এবং DIMM2 আছে Channel - A তে। তার মানে হল, যদি DIMM1 বা DIMM2 যে কোন একটি স্লটে একটা RAM ইন্সটল করি কিংবা ২টি স্লটে ২টি RAM ইন্সটল করি তাহলে এরা উভয়ই Chanel-A তে থাকেবে, আর একটি Channel ই ব্যাবহার করবে, আমরা এখানে Single Channel পারফরম্যান্স পাব।
Photo - Standard RAM Channel Distribution
আবার এখানে DIMM3 এবং DIMM4 রয়েছে Channel-B তে। আমরা যদি Channel-A এবং Channel-B উভয় Channel একটি করে RAM ইন্সটল করি (হতে পারে DIMM1 (Channel-A) + DIMM3 (Channel-B) তাহলে এখানে Dual Channel কাজে লাগবে এবং দ্বিগুণ গতিতে ডাটা ট্রান্সফার হবে। যদি প্রতি স্লটে একটা করে মোট ৪টি RAM ইন্সটল করি তাহলে ৪টি RAM ই একসাথে কাজ করবে কিন্তু আমরা Dual Channel পারফর্ম্যান্সই পাব, কারন এই মদারবোর্ড ৪টি চ্যানেল সাপোর্ট করে না।
একটা কম্পিউটার যখন Boot হয় (চালু হয়) তখন এর অপারেটিং সিস্টেমের গুরুত্বপূর্ণ অংশ, বিভিন্ন কম্পোনেন্ট এর ড্রাইভার RAM এ কপি হয়ে যায়। এর পরে আমরা যখন একটা প্রোগ্রাম / আপ্লিকেশন চালু করি তখন সেই প্রোগ্রামের যাবতীয় ডাটা RAM-এ চলে আসে। যদি অনেক বেশি এপ্লিকেশন একসাথে চালু করি তাহলে কম্পিউটার নিজে থেকেই RAM এবং হার্ডডিস্ক এর মধ্যে ডাটা সোয়াপ করে নেয়। কম্পিউটারের প্রসেসর র্যাম থেকেই যাবতীয় ডাটা নিয়ে কাজ করে। RAM যদি প্রসেসরকে চাহিদা অনুযায়ী ডাটা দিতে পারে এবং রিটার্ন ডাটা সেভ রাখতে পারে তাহলে একটা কম্পিউটার অপটিমাম লেভেলে পারফর্ম করবে, তথা এর যতটুকু ক্ষমতা আছে সবটুকু ব্যাবহার করে চলতে পারবে। কিন্তু র্যাম যদি চাহিদা অনুযায়ী দ্রুত ডাটা না দিতে পারে, বা একসাথে দরকারি সব ডাটা র্যাম এ স্টোর করা না যায়, তাহলে ভাল পার্ফম্যান্স পাওয়া যাবে না। সুতরাং RAM কম্পিউটার এর পারফরম্যান্স এর অন্যতম প্রথান ফ্যাক্টর।
কম্পিউটার এর কাজ করার জন্য যতটুকু RAM বা Memory দরকার হয় কম্পিউটার ততটুকুই ব্যাবহার করে। এই জন্য ছোটখাট কাজ করার সময় আমরা ৮গিগাবাইট বা ১৬ গিগাবাইট RAM সম্বলিত পিসি তে তেমন কোন পার্থক্য বুঝতে পারব না। কিন্তু যদি অনেক বেশি ডাটা নিয়ে কাজ করি যেমন বড় একটি এক্সেল ফাইল কিংবা একটা ভিডিও রেন্ডারিং তাহলে আমরা ৮গিগাবাইটের চাইতে ১৬ গিগাবাইটের পিসিতে ভাল পার্ফম্যান্স পাব।
এটা সুনির্দিষ্ট করে বলা যাবে না ঠিক কতটুকু র্যাম একটা পিসিতে থাকতে হবে। তবে একজনের দৈনন্দিন ব্যবহার্য এপ্লিকেশন গুলর উপরে ভিত্তি করে কতটুকু RAM লাগবে তার কাছাকাছি একটা ধারনা করা যায়। যেমন – একটা সাধারণ মানের কম্পিউটার যেটাতে শুধু ইন্টারনেট ব্রাউজ / মুভি দেখা ছাড়া আর কিছুই করা হয় সেখানে ৪ গিগাবাইট র্যাম যথেষ্ট। যেখানে এর চাইতে কিছুটা বেশি প্রসেসিং পাওয়ার দরকার হয় যেমন বড় এক্সেল ফাইল নিয়ে কাজ বা বিভিন্ন ধরনের ডকুমেন্ট / প্রেজেন্টেশন তৈরি করা, বা একই সাথে অনেক ধরনের কাজ করার জন্য ৮ গিগাবাইট দরকার ১৬ গিগাবাইট হলে ভাল হয়। আবার যদি গ্রাফিক্স / ভিডিও এডিটিং বা হেভি গেমিং করার জন্য পিসি হয় তাহলে সেখানে নূন্যতম ১৬ গিগাবাইট বা তার বেশি RAM দরকার হবে।
তবে মনে রাখতে হবে, প্রতিনিয়তই আমাদের অপারেটিং সিস্টেম থেকে নিয়ে বহুল ব্যবহৃত সব আপ্লিকেসন এবং ওয়েবসাইট গুল আপগ্রেড হচ্ছে, যুক্ত হচ্ছে নতুন নতুন ফিচার এবং নিখুদ গ্রাফিক্স। যতবেশি নতুনত্ব আসবে, তত বেশি RAM Capacity দরকার হবে।
উপরে RAM নিয়ে যত আলোচনা হল, সব কিছুই ল্যাপটপ এবং ডেস্কটপ উভয় ক্ষেত্রে প্রোযোয্য। ডিস্কটপ পিসি এর তুলনায় Laptop অনেক ছোট, এবং ব্যাটারি নির্ভর হওয়ার কয়ারনে, ল্যাপটপের RAM আকারে কিছুটা ছোট এবং তুলনামুলক কম পাওয়ার কনজিউম করে চলতে পারার ক্ষমতা সম্পন্ন। ডিস্কটপ পিসির RAM Kit কে আমরা বলি DIMM তথা Dual inline Memory Module । অপরদিকে Laptop এর র্যাম কে আমরা বলি SO-DIMM তথা Small Outline Dual inline Memory Module। এমন ছোট ছোট কিছু পার্থক্য থাকার কারনে Desktop PC এর RAM Laptop PC তে কিংবা Laptop PC এর RAM Desktop PC তে ব্যাবহার করা যায় না।
https://www.transcend-info.com/support/faq-296
https://www.wepc.com/tips/ram-speed/
https://www.tomshardware.com/features/ddr5-vs-ddr4-is-it-time-to-upgrade-your-ram
https://en.wikipedia.org/wiki/DDR_SDRAM#History
https://en.wikipedia.org/wiki/Random-access_memory
https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Labs
https://en.wikipedia.org/wiki/DIMM
https://hybrid.co.id/post/history-of-random-access-memory
https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor
Useful information.
Great and Easily Explained.
Very informative, thank you.
Very useful. Thanks!
Very useful. Thanks!
Md. Maksudul Hasan
Informative