RAM (Random Access Memory) on kiiresti ligipääsetav mälu, mis salvestab oma töö ajal andmeid, samal ajal kui ROM (kirjutuskaitstud mälu) salvestab püsivaid andmeid, mida kasutatakse selle funktsioonide täitmiseks, näiteks teavet arvuti käivitamiseks. Seega on RAM-i ja ROM-i peamine erinevus selles, kuidas neisse andmeid salvestatakse; RAM-i salvestus on ajutine, samas kui ROM-i salvestus on püsiv.
Arvuti, nagu ka inimese aju, vajab vajaliku teabe salvestamiseks mälu. Näiteks saab inimene kaks numbrit kokku liita ja saada saadud tulemused õpitud ja meelde jäetud meetodil. Samamoodi peab arvuti töötamiseks hoidma mälus meetodeid ja teavet. RAM ja ROM on mõlemad erinevat tüüpi mälud, mida kasutatakse igas arvutis selle kiirendamiseks ja arvutisse salvestatud teabele juurdepääsu võimaldamiseks. Igal arvutil on teatud kogus füüsilist mälu, mis on kiipide kujul, mis hoiavad andmeid.
Mis on RAM?
RAM on muutmälu lühend. Nagu nimi tõlgendab, on mälukasutus või juurdepääs sellele juhuslik, kuna mikroprotsessor loeb mälu ja kirjutab sellele väga kiiresti. Mõelge arvutile, mis peab lisama kaks kasutaja sisestatud numbrit. Kui kasutaja sisestab kaks numbrit, salvestab arvuti need numbrid RAM-i. Pärast seda salvestab see tulemuse kasutajale lugemiseks RAM-i. Nii loeb ja kirjutab arvuti või mikroprotsessor RAM-i andmeid. Samuti salvestab arvuti programmi käivitamise ajal vajalikud andmed kõvakett alt kiireks juurdepääsuks RAM-i.
Kuidas andmeid RAM-i salvestatakse
RAM on integraallülitus, mis koosneb mälurakkudest, mis on loogikavärava ahelad. Igal mäluelemendil on aadress, mille järgi mikroprotsessor tuvastab, kuhu andmed kirjutada või kust neid lugeda. Üks mälurakk võib salvestada ainult ühe bitti andmeid ja tavaliselt on mäluelemendid paigutatud registritena, et hoida 8-bitiseid andmeid. Andmete laius võib olenev alt RAM-i tüübist erineda. See tähendab, et 16-bitisel RAM-il on 16-bitised registrid, samas kui 8-bitisel RAM-il on 8-bitised registrid.
Eelnimetatud registritel on kahte tüüpi ühendusi: aadressiliinid ja andmeliinid. Aadressiridadele asetatud loogikakombinatsioon "1" ja "0" aktiveerib konkreetsele kombinatsioonile vastava registri ja võimaldab sellel kas lugeda või kirjutada. Sellesse RAM-i registrisse salvestatud andmed on aga ajutised, nii et need kaovad, kui toide on välja lülitatud. See muudab RAM-i muutlikuks mäluks.
Joonis 01: RAM
RAM-i tüübid
Arvutites kasutatakse mitut tüüpi RAM-i; peamised tüübid on staatiline RAM (SRAM) ja dünaamiline RAM (DRAM). SRAM-ile on juurdepääs palju kiirem ja tootmiskulud on kõrgemad kui DRAM-idel. Seetõttu kasutatakse SRAM-i mikroprotsessori kiibi vahemäluna. DRAM seevastu on veidi aeglasem ja suhteliselt odavam. DRAM-e kasutatakse väljaspool emaplaadi mikroprotsessorit. Mõnikord teeb arvuti kõvakettale RAM-i jaoks eraldi partitsiooni, et korvata ülekasutatud füüsilist RAM-i. See protsess muudab arvuti töö aeglasemaks, kuna see nõuab andmete kirjutamist ja lugemist kõvakettal asuvas failis, mida nimetatakse lehefailiks. Seda tüüpi RAM-i nimetatakse virtuaalseks RAM-iks.
Mis on ROM?
ROM on kirjutuskaitstud mälu akronüüm. Erinev alt RAM-ist on ROM püsimälu; kuigi ROM-kiibilt toide eemaldatakse, jäävad salvestatud andmed siiski nende registritesse. ROM-idel on tavaliselt andmed valmistamise ajal eelsalvestatud. Arvutite puhul on ROM kasulik muutmata programmide salvestamiseks; näiteks BIOS, mis käivitatakse käivitamisel (boot).
ROM-i puudused
ROMidel on palju puudusi ja peamiseks puuduseks on võimetus muuta või värskendada püsivara funktsioone. Kui tootja on selle programmeerinud rikkis püsivaraga, tuleb kõik kiibid ükshaaval tagasi kutsuda ja välja vahetada. Veel üks puudus on see, et ROM-id pole teadus- ja arendustöös kasulikud, kuna programmeerija peab enne lõpptoote käivitamist testima paljusid püsivara versioone.
ROM-i tüübid
Eespool nimetatud probleemide lahendamiseks on kasutusele võetud kustutatav programmeeritav ROM (EPROM), kuhu programmeerija saab püsivara ümber kirjutada. Kustutamine vajab aga suure intensiivsusega UV-valgust, mis teeb selle siiski keeruliseks. Selle lahendusena on programmeerijatele tutvustatud elektriliselt kustutatavat programmeeritavat ROM-i (EEPROM), et neid saaks kasutada katsealusel endal ja neid saaks korduv alt ümber programmeerida.
Joonis 02: EEPROM
Välkmälu, mida kasutatakse USB-draivides ja kaasaegsetes sülearvutites kõvakettana, on EEPROM-i edasiarendus, mis kasutab kiibiala väga tõhus alt. Ümberkirjutatavaid CD-sid ja DVD-sid peetakse ka CD- ja DVD-ROM-ide edasiarenduseks.
Erinevus RAM-i ja ROM-i vahel
RAM vs ROM |
|
| Andmeid saab nii salvestada kui ka RAM-ist (juhusjuurdepääsumälu) hankida. | Andmeid saab lugeda ainult ROM-ist (kirjutuskaitstud mälu). |
| Juurdepääs | |
| Juurdepääsuaeg on RAM-is väga lühike. Arvuti kasutab seda kiiresti sageli vajalike andmete salvestamiseks. | Juurdepääsuaeg ROM-is on pikk. Seda ei saa kasutada kiireks lugemiseks. |
| Salvestusruum | |
| RAM on muutlik mälu, nii et kui pinge kaob, eemaldatakse andmed mälust. | ROM on püsimälu. Kui seda ei saa kustutada, jäävad andmed salvestusruumi, kuni riistvara on kahjustatud. |
| Kasuta | |
| RAM-i kasutatakse arvuti vahemälus ja põhimälus, kuna see on kiire, tootmiskulud kõrged ja mäluühiku pindala on suurem. | ROM-e kasutatakse püsivate, kuid vähemkasutatud andmete, näiteks tarkvara seadistuste, arvutites ühekordselt kasutatavate BIOS-i salvestamiseks, kuna neid toodetakse suurema võimsusega ja tootmiskulud on väiksemad. |
Kokkuvõte – RAM vs ROM
RAM on kiire ajutine andmete salvestusruum, mida kasutatakse kiiresti kasutatavate väärtuste salvestamiseks. Seevastu ROM-id on püsimälutüüp ja erinev alt RAM-idest ei toimu andmete kadu isegi pinge eemaldamisel. See on peamine erinevus RAM-i ja ROM-i vahel. ROM-ide kasutamine on ebasoodne, kuna kui püsivara on ROM-i kirjutatud, ei saa seda täiustamiseks ega paranduste tegemiseks muuta. Seetõttu tutvustatakse ROM-e ka lugemis- ja kirjutamisvõimalustega nagu RAM-id. Kuid RAM-i lugemis-/kirjutusfunktsioon on palju kiirem kui ROM-il.
