แรม DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5 คืออะไร ? แตกต่างกันอย่างไร ? ทำไมมีหลายประเภท ?

แรมแบบ DDR คืออะไร ? ทำไมถึงมีหลายประเภท หลายรุ่น
แล้วต่างกันอย่างไร ?

ส่วนมากเวลาผู้ใช้จะเลือกซื้อฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์มาประกอบคอมสักเครื่อง และถ้าต้องเลือก หน่วยความจำ (RAM) มาติดตั้ง ก็คงคำนึงถึงขนาดความจุเป็นส่วนใหญ่ แต่นอกเหนือจากเรื่องของความจุแล้ว ก็ยังมีประสิทธิภาพความเร็วด้วย เพราะ RAM มีหน้าที่หลักในการเป็นตัวกลางรับส่งข้อมูลการทำงานระหว่างฮาร์ดแวร์ และยิ่งมันเร็วมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งดีขึ้นตามกันไป

ข้อมูลเพิ่มเติม : RAM คืออะไร ? Harddisk คืออะไร ? SSD คืออะไร ? และแตกต่างกันอย่างไร ?

ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยี RAM ก็ผ่านการพัฒนามาแล้วหลายต่อหลายรุ่น จนกระทั่งกลายมาเป็น RAM แบบ DDR หรือชื่อเต็ม ๆ คือ DDR SDRAM ที่ได้รับความนิยมที่สุดในตอนนี้ โดย DDR SDRAM ก็ยังมีมาตรฐานที่ต่างกันออกไปอีกเป็น DDR2, DDR3 และ DDR4 จนกระทั่ง DDR5 ซึ่งบทความของเราจะมาพูดถึงความแตกต่างของตัวเลขเหล่านี้ ที่มีระบุเอาไว้เป็นรูปแบบ (Type) ของ RAM เพราะหลายคนอาจสงสัยว่ามันต่างกันอย่างไรบ้าง และส่งผลต่อความเร็วของคอมพิวเตอร์แค่ไหน บทความนี้เราจะมาอธิบายให้ผู้อ่านกัน

หน่วยความจำแบบ DDR คืออะไร ? 

หน่วยความจำแบบ DDR SDRAM ชื่อเต็ม ๆ อ่านว่า "Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory" เป็นหน่วยความจำที่มีการใช้งานครั้งแรกในปี ค.ศ. 2000 (พ.ศ. 2543) ปัจจุบันพัฒนาออกมาแล้ว 5 รุ่น คือ

• DDR SDRAM
• DDR2 SDRAM
• DDR3 SDRAM
• DDR4 SDRAM

และล่าสุดก็คือ DDR5 SDRAM 

ภาพจาก https://www.microcontrollertips.com/understanding-ddr-sdram-faq/

DDR (Doble Data Rate) หากแปลความหมายตรงตัวจะหมายถึง อัตราการส่งข้อมูลเพิ่มเป็น 2 เท่า ส่วน SDRAM หรือ "Synchronous Dynamic Random-Access Memory" คือชื่อของหน่วยความจำประเภทหนึ่งที่มีการใช้งานครั้งแรกในปี ค.ศ. 1988 (พ.ศ. 2531) และมันก็คือต้นแบบของหน่วยความจำแบบ DDR SDRAM ซึ่งพอรวมเข้าด้วยกัน จึงหมายถึงความเร็วของ DDR SDRAM เพิ่มเป็น 2 เท่าจากจาก SDRAM นั่นเอง

พื้นฐานเดิมของหน่วยความจำแบบ SDRAM มีความโดดเด่นในเรื่องความเร็วที่สามารถทำงานร่วมกับ หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะเป็นหน่วยความจำที่อาศัยการทำงานโดยซิงก์กับ ระบบสัญญาณนาฬิกา (System Clock) ของ CPU และระบบบัส (Bus System) ในคอมพิวเตอร์ ด้วยความที่ทราบจังหวะการทำงานที่แน่นอนของรอบสัญญาณนาฬิกา (Clock Cycle) SDRAM จะใช้สัญญาณนั้นเป็นตัวควบคุม Input / Output และป้อนข้อมูลได้รวดเร็วตามการทำงานของ CPU

เพียงแต่ว่า เดิมที SDRAM มีขอบเขตในการป้อนข้อมูลได้แค่เพียง 1 หน่วยหรือ 1 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกาเท่านั้น ในขณะที่ DDR SDRAM สามารถป้อนข้อมูลได้ 2 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา ความเร็วในการถ่ายโอนของ DDR SDRAM จึงกลายเป็น 2 เท่า แม้จะอยู่ในความถี่สัญญาณนาฬิกาเท่ากันนั่นเอง

ซึ่งเมื่อเทียบความเร็วของ SDRAM จะอยู่ที่ 66 – 133 MHz หรือ 100 – 166  MT/s ส่วน DDR SDRAM มีความเร็วโดยเฉลี่ยที่ 100 – 200 MHz หรือ 200 – 400  MT/s

ภาพจาก https://www.microcontrollertips.com/understanding-ddr-sdram-faq/

ระบบสัญญาณนาฬิกา (System Clock)

หมายถึง การประมวลผลข้อมูลของ CPU จะถูกควบคุมโดย "สัญญาณนาฬิกา" การประมวลผล 1 ครั้งเรียกการทำงาน 1 รอบสัญญาณนาฬิกา (Clock Cycle) โดยมีความเร็วหน่วยวัดเป็น MHz (เมกะเฮิร์ตซ์) ตัวอย่างเช่น 1 MHz คือ ทำงาน 1 ล้านรอบต่อวินาที ยิ่งค่านี้มาก CPU ก็ประมวลเร็วมาก

ระบบบัส (Bus System)

หมายถึง วงจรไฟฟ้า ที่เปรียบเสมือนเส้นทางที่ระบบคอมพิวเตอร์ใช้ส่งข้อมูลหากัน

ความเร็วบัส (Bus Speed)

หมายถึง ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล มีหน่วยวัดเป็น MHz (เมกะเฮิร์ตซ์) และ Mt/s (เมกะทรานสเฟอร์ต่อวินาที)

เมกะเฮิร์ตซ์ (MHz)

หมายถึง หน่วยวัดที่คิดตามความเร็วของรอบสัญญาณนาฬิกา พอใช้วัดกับ RAM จึงเป็นความเร็วต่อรอบสัญญาณนาฬิกาที่ RAM สามารถทำได้ 

เมกะทรานสเฟอร์ต่อวินาที (Mt/s)

หมายถึง หน่วยวัดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจริง ๆ ของ RAM เป็นความเร็วในการถ่ายโอนจริง ๆ ที่ RAM ทำได้ 

หน่วยความจำแบบ DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5 แตกต่างกันอย่างไร ?

สำหรับมาตรฐาน การพัฒนาหน่วยความจำแบบ DDR ที่แบ่งเอาไว้ตามหัวข้อ นอกจากเรื่องความจุที่เพิ่มขึ้นแล้วล่ะก็ แน่นอนก็คือความเร็วที่เพิ่มเป็นเท่าตัวในแต่ละรุ่น รวมถึงการลดปริมาณพลังงานที่ใช้ให้น้อยลงด้วย โดยสามารถเปรียบเทียบไปตามรุ่นได้ดังนี้

DDR

เริ่มใช้ในปี ค.ศ. 2000 - 2005 (พ.ศ. 2543 - 2548) ถ่ายโอนข้อมูลได้ 2 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา (2-Bit Prefetct) มีอัตราความเร็วบัสอยู่ที่ 100 - 200 MHz อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 200 – 400  MT/s ใช้แรงดันไฟฟ้า 2.6 V เป็นโมดูล แบบ DIMM 184 ขา, SO-DIMM 200 ขา และ MicroDIMM 172 ขา

DDR2

เริ่มใช้ในปี ค.ศ. 2006 - 2010 (พ.ศ. 2549 - 2553 ) ถ่ายโอนข้อมูลเร็วเป็น 2 เท่าของ DDR หรือ 4 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา (4-Bit Prefetct) ความเร็วบัสอยู่ที่ 200 - 533 MHz อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 400 – 1066  MT/s และลดการใช้แรงดันไฟฟ้าเหลือ 1.8 V เป็นโมดูลแบบ DIMM 240 ขา, SO-DIMM 200 ขา และ MicroDIMM 214 ขา

DDR3

เริ่มใช้ในปี ค.ศ. 2011- 2015 (พ.ศ. 2554 - 2559) ถ่ายโอนข้อมูลเร็วเป็น 2 เท่าของ DDR2 โดยเพิ่มจำนวน หรือ 8 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา (8-Bit Prefetct) ความเร็วบัสอยู่ที่ 400 - 1066 MHz อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 800 – 2133  MT/s ลดการใช้แรงดันไฟฟ้าลงไปอีกเหลือ 1.5 V เป็นโมดูลแบบ DIMM 240 ขา, SO-DIMM 204 ขา และ MicroDIMM 214 ขา

DDR4

เริ่มใช้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2016 - 2020 (พ.ศ. 2559 - 2563) เพิ่มความเร็วจาก DDR3 จำนวนบิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกาอยู่ที่ 8 Bit Prefetct ความเร็วบัสความเร็วบัสอยู่ที่ 800 - 1600 MHz อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 1600 – 3200 MT/s ใช้แรงดันไฟฟ้าเพียง 1.2 V เป็นโมดูล DIMM 288 ขา, SO-DIMM 260 ขา

DDR5

เป็นมาตรฐานรุ่นล่าสุดในปี ค.ศ. 2021 - 2025 (พ.ศ. 2564 - 2569) เพิ่มความเร็วมากขึ้น รองรับการส่งข้อมูลได้ 16 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา หรือ "16-Bit Prefetch" ความเร็วบัสอยู่ที่ 1600 - 4800 MHz อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 3,200 - 8400 MT/s ใช้แรงดันไฟฟ้าเพียง 1.1 V

ตารางสรุปเปรียบเทียบ ของหน่วยความจำแบบ DDR ในแต่ละชนิด