[เรื่องน่ารู้] มาทำความรู้จักกับ RAM กันอีกนิด เพื่อใช้ในการตัดสินใจเลือกซื้อให้ตรงตามความต้องการ

สวัสดีครับเพื่อนๆ หลังจากที่ผมติดภารกิจหลายอย่าง วันนี้ก็ได้มีโอกาสนำสาระความรู้เรื่องคอมพิวเตอร์มาให้เพื่อนๆ อ่านเช่นเดิมนะครับ สำหรับเรื่องที่เราจะพูดถึงครั้งนี้คือเรื่องของ หน่วยความจำประเภทแรม (RAM) ครับ

แรม (RAM – Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำประเภทหนึ่งของคอมพิวเตอร์ ที่มีความสามารถในการอ่านเขียนข้อมูลได้ (ต่างจากรอม) และมีการเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่ม ในทุกๆ ตำแหน่งของพื้นที่ในเม็ดแรม (ต่างจากฮาร์ดดิสก์) ทำให้แรมเป็นหน่วยความจำที่มีความจำเป็นอย่างมาก สำหรับการทำงานร่วมกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะซีพียู

ในสมัยก่อน เมื่อแรมรับข้อมูลมาแล้ว จะต้องมีการส่งข้อมูลไปให้ซีพียู โดยผ่านชิป North Bridge ทำให้การส่งข้อมูลค่อนข้างช้า (มักพบปัญหาคอขวดเนื่องจากบัสของชิป North Bridge ไม่เร็วพอ) จึงได้มีการพัฒนาวงจรควบคุมแรม ให้อยู่ในชิปประมวลผลของซีพียูเสียเลย ทำให้ซีพียูสามารถ “พูดคุย” กับแรมได้โดยตรง

ซึ่งบัสที่ใช้ควบคุมแรมนั้น จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ Address Bus (คอยบอกว่าตำแหน่งที่จะใช้อ่านเขียนข้อมูลอยู่ที่ไหนบนเม็ดแรม) และ Data Bus (เมื่อรู้ตำแหน่ง ก็จะทำการนำเข้า-ส่งออกข้อมูลจากแรมผ่านบัสนี้)

นั่นทำให้ซีพียูเป็นตัวกำหนดประเภทของแรมที่เรานำมาใช้ครับ และในส่วนถัดไป ผมจะพาไปดูปัจจัยต่างๆ ที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกซื้อแรมครับ (ผมจะขอข้ามเรื่อง DDR3 / DDR4 ไปนะครับ เพราะบอร์ดสมัยนี้ก็น่าจะรองรับแค่แรม 2 ชนิดนี้ เราก็ดูแค่ว่าบอร์ดเราใช้แรมประเภทไหนได้)

ซีพียูที่ใช้

อย่างที่ผมได้บอกไปตอนแรกแล้วว่า แรมประเภทไหน จะสามารถใช้กับเครื่องของเราได้บ้าง ควรจะดูที่ซีพียู เพราะส่วนควบคุมแรมมันอยู่ในซีพียู ดังนั้น เพื่อนๆ จะต้องคำนึงถึงซีพียูที่ใช้ด้วยนะครับ สมมุติว่า ถ้าอยากใช้แรมแบบ Quad channel แต่เราซื้อซีพียู Ryzen 3 มาใช้ ซึ่งมันไม่รองรับ แรมก็จะไม่วิ่งแบบ Quad channel ให้นะครับ

แต่โดยส่วนใหญ่แล้ว เมนบอร์ดมักจะชิปเซต หรือซ็อกเกต ที่รองรับซีพียูได้แตกต่างกันไป เมนบอร์ดก็จะมีการออกแบบสล็อตแรมให้แตกต่างกันด้วย เพราะฉะนั้น ถ้าเราเลือกซีพียูให้ตรงกับชิปเซตและซ็อกเกตของมัน สล็อตแรมที่อยู่บนบอร์ดจะเป็นตัวที่ช่วยบอกว่ามันสามารถทำงานร่วมกับแรมแบบไหนได้บ้างครับ (อย่างเช่นบอร์ดของ Ryzen เทียบกับบอร์ดของ Threadripper เป็นต้น)

ความจุ

ปัจจัยพื้นฐานของการเลือกแรม โดยทั่วไป แรมที่มีความจุมากกว่า ก็น่าจะช่วยให้ทำงานได้ดีกว่า ในแง่ของคำว่าดีกว่าคือ มันรองรับการทำงานที่หนักได้ดีกว่านะครับ เพราะนั่นหมายถึงจะต้องมีข้อมูลจำนวนมากขึ้นเข้าออกแรม แรมที่มากกว่าก็จะรองรับข้อมูลได้มากกว่านั่นเอง

แต่ในแง่ของความเร็ว อันนี้อาจจะไม่จริงเสมอไป เพราะเราต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ร่วมด้วย สมมุติว่า มีแรมที่สเปคส่วนอื่นๆ คล้ายกัน แต่ต่างกันแค่ความจุ แบบแรกเราใช้แรม 8 GB 2 แผง แบบ Dual channel ส่วนแบบที่ 2 เราใช้แรม 16 GB 1 แผง จากวิดีโอข้าง่างนี้ เป็นการทดสอบครับ

จะพบว่า แม้มีความจุเท่ากัน แต่ไม่ได้หมายความว่าแรมจะทำงานได้เร็วเท่ากันนะครับ เพราะเราต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ด้วย

ความเร็ว

ความเร็วของแรมเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่เราต้องคำนึงถึง เพราะในทางฤษฎีแล้ว ถ้าแรมมีความเร็วมาก ประสิทธิภาพของเครื่องคอมก็น่าจะดีขึ้น แต่ปัญหาจะอยู่ที่ซีพียูเหมือนเดิมครับ ซีพียูบางรุ่นอาจรองรับแรมที่ความเร็วสูงสุดแค่ 2400 MHz ถ้าเราซื้อแรม 3000 MHz มา เครื่องอาจจะเปิดได้ แต่แรมจะวิ่งได้แค่ 2400 MHz หรือบางกรณีอาจเปิดเครื่องไม่ได้เลยก็มี

สำหรับวิดีโอข้างล่างนี้ จะช่วยบ่งบอกได้ว่าความเร็วของแรม ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องคอมได้ขนาดไหน

นอกจากนี้ เรายังสามารถทำการโอเวอร์คล็อกแรม เพื่อเพิ่มความเร็วให้มากขึ้นได้ (ขึ้นอยู่กับว่าเมนบอร์ด และซีพียูรองรับไหม) สมมุติเราซื้อแรมมา 2400 MHz แต่อยากได้แรมเร็วขึ้นเป็น 3000 MHz เราจะต้องทำการเปิด XMP profile แล้วทำการปรับแต่งค่าตามที่ต้องการครับ

สำหรับประสบการณ์ตรงของผมคือ เมื่อทำการโอเวอร์คล็อกแรมแล้ว และทดสอบด้วย Userbenchmark พบว่า เมื่อแรมเร็วขึ้น มันช่วยให้ SSD และ HDD ในเครื่องทำงานเร็วขึ้นด้วย ก็ถือว่าคุ้มนะครับ เพราะพวกอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจะได้ทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพมากขึ้น

ก่อนโอเวอร์คล็อกแรม

หลังโอเวอร์คล็อกแรม

Channel

แรมในปัจจุบัน สามารถส่งข้อมูลได้ในขนาด 64 บิต และในทางทฤษฎีแล้ว เมื่อเพิ่มจำนวนแผงแรม ก็น่าจะส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นอีกเท่าตัว

แต่ในช่วงแรก แรมยังทำงานแบบ Single channel การส่งข้อมูลจึงอยู่ในอัตราเดียว นั่นคือ 64 บิต ไม่ว่าเราจะใส่แรมเข้าไปกี่แผง แต่การระบุตำแหน่งจาก Address Bus จะบอกว่าแรมทั้ง 2 ตัวนี้ จะไม่ทำงานคู่ขนานกัน จึงเสมือนว่าแรมแต่ละแผงมันเข้าถึงข้อมูลได้แค่อย่างละ 64 บิต และไม่ได้ทำงานพร้อมกันด้วย

แต่เมื่อมีการพัฒนาแรมแบบ Dual channel ขึ้นมา ซีพียูสามารถส่งผ่านข้อมูลของแรมได้ถึง 2 เท่า เมื่อใส่แรมในสล็อตที่ถูกต้อง นั่นหมายความว่าข้อมูลจะถูกส่งในอัตรา 64+64 บิต และแรมทั้ง 2 แผงจะทำงานคู่ขนานกัน และการระบุตำแหน่งจาก Address Bus ก็จะเข้าถึงข้อมูลพร้อมๆ กัน

ทำนองเดียวกันกับแรม Quad channel อันนี้จะเพิ่มการส่งข้อมูลขึ้นจากเดิมอีก 4 เท่า กลายเป็น 256 บิต
นี่จึงเป็นคำตอบจากหัวข้อทางด้านบนนะครับ ว่าทำไมแรม 16 GB 1 แผง จึงทำงานได้ช้ากว่าแรม 8 GB 2 แผง แบบ Dual channel

และเพื่อที่จะให้แรมสามารถทำงานได้อย่างดีที่สุดในโหมด multichannel ก็ควรใช้แรมที่มีสเปคเดียวกันไปเลยครับ เพราะค่า Timing ในเม็ดแรมจะได้เหมือนกัน ไม่ทำงานเหลื่อมล้ำ

นอกจากนี้ เมนบอร์ดในปัจจุบัน จะมีสีบอกความแตกต่างของชุดแรมที่จะใส่ร่วมกัน เช่น บอร์ด Dual channel ที่มีสล็อตแรมอยู่ 4 สล็อต จะมีสล็อตที่มีสีเหมือนกันอยู่ ซึ่งถ้าเราอยากให้แรมสามารถทำงานแบบ Dual channel ก็ใส่แรมให้ถูกสี ก็สามารถใช้งานได้แล้วครับ

ส่วนวิดีโอนี้จะเป็นคำตอบในกรณีที่เราซื้อแรมแบบ Quad channel kit มา แต่บอร์ดของเราใส่ได้แค่ Dual channel มันอาจจะทำงานได้ (อาจจะ) ที่เป็นเช่นนั้นเพราะว่า ผู้ผลิตแรมอาจมีการตั้งค่า Timing ต่างๆ ในแรมให้มีค่าเหมาะสมสำหรับการทำงานร่วมกันของแรม 4 แผง แต่ไม่ได้เหมาะสำหรับแรม 2 แผง

เพราะฉะนั้น การนำแรมแบบ Quad channel มาใช้กับสล็อต Dual channel ก็อาจจะใช้งานได้ แต่แนะนำว่าให้ซื้อแรมที่ถูกประเภทมาใช้งานน่าจะดีกว่าครับ

Latency และ Timing

ใครที่เคยโอเวอร์คล็อกแรม หรือเคยอ่านเกี่ยวกับการโอเวอร์คล็อกแรม น่าจะพอทราบหรือเคยได้ยินในเรื่องของ Latency และค่า Timing กับมาบ้างแล้วนะครับ ซึ่งผมก็จะกล่าวถึงอยู่นิดหน่อย ไม่ได้ลงรายละเอียดอะไรมากนะครับ แค่ให้พอรู้ไว้นำไปต่อยอดอนาคตนะครับ

Latency ถ้าเปิด Google Translate มันจะแปลว่าการซ่อนเร้น แอบแฝง อะไรประมาณนี้ แต่สำหรับคำแปลภาษาอังกฤษมันบอกว่า Response Time อ้า อันนี้นี่แหละที่ผมต้องการ ถ้าจะพูดเป็นภาษาไทยแบบง่ายที่สุด มันคือระยะเวลาในการเข้าถึงข้อมูลภายในเม็ดแรม ถ้า Latency มาก จะทำให้การเข้าถึงข้อมูลทำได้ช้าลง

เปรียบเทียบก็เหมือนกับการกำลังมองหาดินสอ บนโต๊ะทำงานรกๆ ซึ่งเราจะต้องนั่งมองสักพักถึงจะหามันเจอ หรือไม่ก็เหมือนค่า Ping เวลาเราเล่น DOTA 2 ค่า Ping สูง มันจะทำให้การส่งข้อมูลจากเครือยข่ายมายังเครื่องเราทำได้ช้า และส่งผลให้เกิดอาการ Lag

เอาล่ะ ต่อมาเรามาดูเรื่องของ RAM Timing กันบ้าง ค่าพวกนี้มักพบได้บนสติกเกอร์ที่ติดอยู่บนแผงแรม เป็นค่าตัวเลข 4 ตัว เช่น 15-14-15-35 อะไรแบบนี้ ซึ่งค่าแต่ละค่า จะบ่งบอกประสิทธิภาพในการทำงานของแรมได้ด้วยครับ

– CAS Latency (Column Access Strobe)
เป็นค่าของเลขตัวแรก บ่งบอกถึงการล่าช้าของการส่งข้อมูลในแรม มีหน่วยเป็นรอบสัญญาณนาฬิกา (Clock cycle) เช่น ถ้า CL = 15 แสดงว่าการส่งออกข้อมูลจากแรม จะล่าช้าไป 15 รอบสัญญาณนาฬิกา ซึ่งถ้าค่านี้ยิ่งน้อย การส่งข้อมูลไปประมวลผลจะยิ่งเร็วขึ้น

ทีนี้ แม้ตัวเลขของค่า CAS จะมีเท่ากัน แต่แรมอาจมีความถี่สัญญาณนาฬิกาต่างกัน ดังนั้น เราจะต้องคำนึงถึงส่วนนี้ด้วย จากสูตรนี้

(CAS Latency/ความเร็วของแรม) x 2000 = Latency ในหน่วยนาโนวินาที (ns)

นั่นหมายความว่า ถ้าเรามีแรม 2 แผง ที่มีค่า CAS = 10 แต่แผงแรกแรมมีความเร็ว 1600 MHz แรมแผงที่ 2 มีความเร็ว 2400 MHz ดังนั้นค่า CAS Latency ของแรมแผงแรกจะเท่ากับ 12.5 ns ส่วนค่า CAS Latency ของแรมแผงที่ 2 จะเท่ากับ 8.33 ns ครับ แสดงว่าแรมที่มีความเร็ว 2400 MHz จะมีค่า CAS จริงๆ น้อยกว่าแรมแผงแรก

– tRCD (Row Address to Column Address Delay)
สำหรับค่าที่ 2 จะเป็นค่าที่บ่งบอกถึงความล่าช้าในการค้นหาข้อมูลบนเม็ดแรม เนื่องจากข้อมูลที่บรรจุอยู่ในแรม จะถูกจัดวางในลักษณะของตาราง ดังนั้น ในการหาข้อมูลที่ถูกต้อง แรมจะต้องระบุตำแหน่งของแถวและคอลัมน์ที่มีข้อมูลที่ต้องการบรรจุอยู่ เลยมีความล่าช้าเกิดขึ้น

– tRP (Row Precharge Time)
ค่าตัวที่ 3 จะเป็นค่าที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนตำแหน่งของข้อมูล เมื่อแรมเข้าถึงข้อมูลที่ถูกต้องแล้ว และต้องการจะใช้ข้อมูลอันใหม่ ก็จะต้องมีการเปลี่ยนแถวและคอลัมน์ของข้อมูลตัวใหม่ที่ต้องการส่งไปประมวลผล จึงเกิดความล่าช้า เป็นค่า tRP

– tRAS (Row Active Time)
เป็นรอบสัญญาณต่ำสุดที่แถวนั้นๆ ในแรม จะต้องทำงาน เพื่อให้มีเวลามากพอที่จะเข้าถึงข้อมูลในแถวดังกล่าว ซึ่งค่านี้จะมีระยะเวลาค่อนข้างมากกว่าค่าอื่น เพราะต้องปล่อยทิ้งไว้ ให้สามารถหาข้อมูลในแถวที่ถูกต้องได้ก่อน จากนั้นจึงจะมีการเลือกคอลัมน์ทีหลัง

โดยส่วนใหญ่ในการทำโอเวอร์คล็อกแรม มักจะแนะนำให้ปรับ 3 ค่าแรก โดยเพิ่มหรือลดลงมาทีละ 1-2 หน่วยก่อน เมื่อไม่พบปัญหา จึงค่อยๆ ปรับค่าตัวสุดท้ายครับ

เอาล่ะ คิดว่าเพื่อนๆ น่าจะพอเข้าใจเรื่องของแรมได้มากขึ้นนะครับ หากใครมีข้อสงสัย ก็สามารถสอบถามกันมาได้เลยในคอมเมนต์หน้าเพจ Extreme PC นะครับ ถ้ามีข้อมูลในส่วนไหนผิดตกบกพร่อง ผมต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย สำหรับวันนี้ สวัสดีครับ

ขอขอบคุณข้อมูลจาก

https://www.gamersnexus.net/guides/1349-ram-how-dual-channel-works-vs-single-channel?showall=1

http://www.hardwaresecrets.com/everything-you-need-to-know-about-the-dual-triple-and-quad-channel-memory-architectures/