یکی از اصطلاحات کامپیوتری که تقریباً تمامی کاربران دستگاه های الکترونیکی با آن آشنا هستند، عبارت « رَم » یا به انگلیسی، RAM است. همه می دانیم که هر چه میزان رم در یک کامپیوتر بیشتر باشد، سرعت آن نیز بیشتر خواهد بود.
«رَم» که به آن حافظه تصادفی یا حافظه خواندن/نوشتن نیز می گویند (Random Access Memory یا Read/Write Memory)، نوعی حافظه برای ذخیره‌ کردن موقتی اطلاعات کامپیوتر است که در واقع مهمترین حافظه ای است که در یک کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد. از ویژگی های مهم رم آن است که CPU می تواند در هر زمان دلخواه، به طور تصادفی و دقیق به هر یک از سلول های درون حافظه RAM دسترسی پیدا کند و از همین رو، نام این حافظه را حافظه ی دسترسی تصادفی (Random Access Memory) گذاشته اند؛ در باقی ابزار های ذخیره سازی مثل هارد دیسک و یا CD-ROM دسترسی به اطلاعات ذخیره شده، به مکان ذخیره سازی آن بستگی دارد و به سرعت نمی توانند به درخواست ما برای لود کردن یک اطلاعات پاسخ بدهند.
به دلیل ساختار اینچنینی رم، این نوع حافظه ی موقت برای ذخیره‌سازی داده هایی که برنامه ها و سیستم عامل می بایست به طور مداوم به آن ها دسترسی داشته باشند، ایده آل خواهد بود. برای مثال، زمانی که در نرم افزار Word مشغول نوشتن متنی هستید، بخشی از اطلاعات این نرم افزار بر روی رم قرار می گیرد و به همین دلیل، شما می توانید همانطور که تایپ می کنید، تغییراتی که در متن ایجاد می شود را مشاهده کنید.
اطلاعاتی که بر روی RAM قرار می گیرند، تنها زمانی قابل استفاده هستند که سیستم روشن باشد و در صورت خاموش شدن سیستم و یا قطع برق به هر دلیل دیگر، تمامی اطلاعات موجود بر روی رم نیز از بین خواهد رفت.
RAMها معمولاً در قالب چیپ های میکرو یا microchip با ظرفیت های گوناگون تولید می شوند. امروزه RAMهایی با ظرفیت های 4 گیگابایتی، 8 گیگابایتی، 16 گیگابایتی و بیشتر را می توان تهیه کرد. البته پیش از خرید ماژول های رم با اندازه های بیش از 4 گیگابایت، باید به این نکته توجه کرد که آیا پردازنده ی کامپیوتر (CPU) و سیستم عامل از میزان حافظه ی RAM بیشتر پشتیبانی می کنند یا خیر.
سیستم عامل های 32بیتی تنها می توانند تا حداکثر 4 گیگابایت رم را پشتیبانی کنند و اگر بیش از این مقدار رم بر روی کامپیوتر وجود داشته باشد (برای مثال 8 گیگابایت)، بدون استفاده باقی خواهد ماند و سیستم عامل آن ها را نادیده خواهد گرفت (4 گیگابایت بی استفاده).

انواع حافظه های RAM:
حافظه های دسترسی تصادفی به سه نوع اصلی تقسیم می شوند:
• DRAM یا رم پویا
• SRAM یا رم ایستا
• PRAM یا رم با قابلیت تغییر فاز (Phase)

حافظه SRAM یا Static RAM چیست؟
SRAM یک نوع حافظه رم است که طبیعتا مثل سایر حافظه های RAM، یک نوع حافظه ی فرّار یا "Volatile" محسوب می شود و این بدین معناست که با قطع برق از داخل این حافظه، اطلاعات موجود در آن نیز حذف خواهد شد. در یک SRAM هر بیت داده، از 4 یا 6 عدد ترانزیستور تشکیل شده که با همدیگر تشکیل یک فلیپ فلاپ را می دهند. همچنین تعداد دیگری ترانزیستور نیز در این نوع حافظه وجود دارد که دسترسی خواندن و نوشتن به سلول های موجود در برای ذخیره سازی داده را کنترل می کنند.
شاید قبلا یک SRAM ساده، از شش عدد ترانزیستور برای ذخیره سازی هر بیت داده استفاده می کرد اما امروزه SRAM هایی وجود دارند که می توانند از 8 یا 10 یا حتی بیشتر از این تعداد ترانزیستور برای ذخیره سازی داده ها استفاده کنند. زمانی که تعداد ترانزیستورها کاهش پیدا می کند، اندازه سلول های حافظه هم کاهش پیدا می کند.
هر کدام از سلول های موجود در یک SRAM می توانند در سه حالت قرار داشته باشند که به ترتیب Read و Write و حالت Standby می باشد. یک سلول زمانی در حالت Read قرار می گیرد که درخواستی به آن ارسال می شود و زمانی در حالت Write قرار می گیرد که داده های موجود در آن تغییر کرده باشند. در حالتی که استفاده ای از حافظه نمی شود، در حالت Standby قرار می گیرد.
SRAMها گرانتر هستند اما سرعت بالاتری داشته و توان کمتری نیز مصرف می کنند که در رایانه های امروزی معمولا به عنوان حافظه کَش (Cache) برای CPU استفاده می شوند. SRAM یا رم استاتیک زمان دسترسی ۱۰ نانو ثانیه دارد. با ‌وجود این، DRAM به دلیل هزینه کمتر آن بیشتر مورد اقبال و استفاده است.

حافظه DRAM یا Dynamic RAM چیست؟
حافظه های DRAM نیز همچون سایر خانواده های RAM، به صورت فرّار یا Volatile هستند و با قطع برق، اطلاعات درون آن نیز پاک می شود. DRAM به جای استفاده از ترانزیستور، از خازن برای نگهداری هر بیت داده به صورت جداگانه استفاده می کند. خازن ها زمانی که شارژ می شوند، دارای مقدار 1 هستند و زمانی که شارژ ندارند، به معنای بیت 0 هستند و بدین ترتیب داده ها در آن ذخیره می شوند. با توجه به اینکه خازن بر اثر گذشت زمان ممکن است شارژ خود را از دست بدهد، بنابراین به صورت متفاوت بایستی محتویات داخل خازن ها Refresh شود تا مقادیر ذخیره شده در آنها به صورت درستی حفظ شود.
هر سلول حافظه در DRAM شامل یک خازن و یک ترانزیستور است و این سلول ها در یک آرایه چهارگوش به صورت منظم در کنار هم قرار می گیرند. ترانزیستورها مانند سوییچ ها و یا کلیدهایی عمل می کنند که آن ها را شارژ و دشارژ کرده و از طرفی دسترسی مدار کنترل را برای خواندن آن سلول حافظه باز می کنند. رم داینامیک یا DRAM زمان دسترسی ‌حدود ۶۰ نانو ثانیه (یک میلیاردم ثانیه) را مقدور می‌سازد.
با توجه به ارزانتر بودن DRAMها، این نوع از حافظه ها بیشتر به عنوان حافظه اصلی در کامپیوترهای شخصی و همچنین کنسول های بازی مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت زمانی که کاربران عادی صحبت از رم کامپیوتر می کنند، حافظه های DRAM مدنظر هستند.
DRAMها را معمولا به صورت IC در بسته بندی های پلاستیکی به بازار ارائه می کنند و این نوع از حافظه ها دارای پین های فلزی می باشند تا به آسانی بتوان آن ها را بر روی Busهای موجود بر روی مادربورد خود نصب کرد. امروزه حافظه های DRAM موجود در بازار، به صورت ماژول های plug-in وجود دارند. از انواع این ماژول ها می توان به Single In-line Memory Module یا SIMM و Dual-In Memory Module یا DIMM و همچنین Single In-line Pin Package یا SIPP اشاره کرد.

تفاوت کلی میان حافظه های SRAM و DRAM
به طور خلاصه، هم حافظه DRAM و هم حافظه SRAM، هر دو از نوع فرار هستند. با وجود این، تفاوت های اساسی نیز بین این دو حافظه وجود دارد؛ حافظه DRAM برای هر سلول حافظه به یک ترانزیستور و به یک خازن نیاز دارد و ساختار نسبتاً ساده تری نیز نسبت به حافظه های SRAM دارد. حافظه های SRAM برای هر سلول، به شش عدد ترانزیستور نیاز دارد. از طرفی دیگر، با توجه به استفاده از خازن ها در حافظه های DRAM، این حافظه ها می بایست به طور مداوم Refresh شوند تا اطلاعات درون آن ها به روز بماند و مشکل ساز نشوند. از آنجایی که DRAMها ارزان تر و کندتر از SRAMها هستند، بنابراین از DRAMها به عنوان حافظه های اصلی در کامپیوترها و و سیستم های شخصی استفاده می شود. به دلیل توانایی و سرعت بالاتر حافظه های SRAM و البته هزینه ی بالاتر تولید آن ها، این نوع حافظه بیشتر به عنوان Cache پردازنده (CPU Cache) مورد استفاده قرار می گیرد.

تفاوت RAM با ROM

حافظه ROM یا Read Only Memory چیست؟
حافظه ی «رام» یا ROM مخفف کلمات Read Only Memory یا «حافظه فقط خواندنی» است و همانطور که از نامش هم پیداست، برای نوشتن داده ها طبیعتاً از این نوع حافظه استفاده نمی شود. هر کامپیوتر برای اینکه بتواند به درستی فرآیند Startup و راه اندازی خود را انجام دهد و سیستم عامل را Load کند، به یک فضای خاص نیاز دارد تا دستورالعمل های مربوط به Startup سیستم را در آن نگهداری کند و حافظه ROM دقیقا همین محل است.
اطلاعات موجود روی حافظه ی ROM فقط یکبار توسط شرکت تولید کننده چیپ سخت افزاری بر روی آن نوشته می شود و فقط و فقط از آن به بعد قابل خواندن خواهد بود و هیچ داده ای بر روی این حافظه نمی توان نوشت. البته برخی از انواع حافظه های ROM وجود دارند که تحت شرایط خاصی می توان بر روی آنها داده یا اطلاعاتی نوشت اما دیگر به آنها ROM گفته نمی شود. برای مثال حافظه های Erasable Programmable Read Only Memory که به EPROM معروف هستند، از انواع حافظه های ROM قابل نوشتن هستند، البته توجه کنید که نوشتن بر روی این نوع از حافظه ها نیز توسط دستگاه های خاص انجام می شود و نه در حالت عادی. هرگاه خواستید ساختار ROM را به کسی توضیح دهید کافیست آن را به شکل یک CD یا DVD در نظر بگیرید که اطلاعات از روی آن خوانده می شود و برای اجرا کردن بر روی حافظه RAM سیستم قرار می گیرد. بنابراین تنها تشابهی که در بین حافظه RAM و حافظه ROM سیستم وجود دارد این است که هر دو اسم "حافظه" را یدک می کشند و هر دوی آنها سخت افزاری هستند. به طور، خلاصه تفاوت های این دو نوع حافظه بدین شکل خواهد بود:
• حافظه ی RAM مخفف عبارت Random Access Memory است و ROM مخفف Read Only Memory
• RAM یک حافظه ی فرّار (Volatile) است و با قطع جریان برق و یا Restart شدن سیستم، اطلاعات درون آن از بین می رود
• ROM یک حافظه غیرفرّار (Non-volatile) است و اطلاعات موجود در آن با قطع جریان برق از بین نمی رود
• RAM یک حافظه ی خواندنی و نوشتنی است در حالیکه ROM فقط یک حافظه ی خواندنی است
• اطلاعات موجود در ROM فقط یکبار توسط کارخانه سازنده در آن نوشته می شوند
• اطلاعات موجود در RAM هر بار توسط نرم افزارهای مختلف سیستم و خود سیستم عامل تغییر می کند