RAM (Random Access Memory) in hindi- रैम क्या होता है

 RAM (Random Access Memory) in hindi- रैम क्या होता है:-

RAM (Random Access Memory), मेमोरी स्थान  से Independent एक निश्चित समय में मेमोरी से और मेमोरी में डेटा को पढ़ना और लिखना दोनों संभव है। RAM भी एक वोलेटाइल मेमोरी है, जिसका मतलब है कि जब तक बिजली चालू रहती है, तब तक इसमें डेटा स्टोर रहता है। एक बार बिजली चली जाने पर उसमें stored सारा डाटा भी खत्म हो जाता है। इसलिए, एक रैम सेल को निरंतर बिजली की supply की जानी चाहिए।

Semiconductor RAM in hindi:-

सेमीकंडक्टर मेमोरी का basic building block RAM chip है। RAM वास्तव में कई RAM चिप्स से बना होता है। उनमें कई मेमोरी सेल होते हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं जिनमें दो steady states होती हैं: 0 और 1। 

बाइनरी जानकारी को मेमोरी में rows और columns वाले arrays के रूप में store किया जाता है। VLSI (Very Large Scale Integration) Circuit के arrival और progress के साथ, हजारों मेमोरी सेल को एक चिप में रखा जा सकता है। semiconductor memories की लागत में dramatic form से गिरावट आई है।

Types of RAM (Random Access Memory):- 

1. Static RAM

2. Dynamic RAM

सेमीकंडक्टर रैम मेमोरी के दो मुख्य प्रकार हैं: स्टेटिक रैम (SRAM) और डायनेमिक रैम (DRAM) और उनकी Variations भी है।

binary information को स्टोर करने के लिए स्टेटिक रैम में internal flip-flop होते हैं। प्रत्येक फ्लिप-फ्लॉप में चार से छह ट्रांजिस्टर होते हैं। SRAM अपने डेटा को तब तक holding कर सकता है जब तक सर्किट को बिजली की supply की जाती है। साथ ही SRAM सेल बिना किसी external refresh circuitry के डेटा को intact रख सकते हैं। यह SRAM को सरल और डायनामिक रैम के विपरीत बनाता है, जिसे इसकी डेटा सामग्री को पकड़ने के लिए प्रति सेकंड कई बार रीफ्रेश करने की आवश्यकता होती है।

 दो इनवर्टर को क्रॉस-कनेक्ट करके एक लैच बनाई जाती है। इसके बाद लैच को ट्रांजिस्टर T1 और T2 द्वारा दो बिट लाइनों से जोड़ा जाता है। T1 और T2 को एक वर्ड लाइन द्वारा controll किया जाता है। जब word line ground level पर होती है तो वे ऑफ स्टेट में होते हैं।

1. Static RAM:-

static RAM को इसलिए कहा जाता है क्योंकि जब तक power apply होती है तब तक वे अपनी स्थिति बनाए रख सकते हैं। जैसा कि SRAM को कभी भी रिफ्रेश नहीं करना पड़ता है, यह बहुत तेज है। हालाँकि, क्योंकि इसमें कई ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है, यह डायनेमिक रैम सेल की तुलना में रैम चिप पर अधिक जगह लेता है। इस प्रकार, प्रति चिप कम मेमोरी होती है जो इसे बहुत अधिक महंगा बनाती है। SRAM का आकार DRAM की तुलना में बहुत बड़ा है। दूसरे शब्दों में performance के लिए से SRAM DRAM से बेहतर है। लेकिन SRAM के आकार और लागत के कारण, DRAM का उपयोग सिस्टम मेमोरी या इसके बजाय मुख्य मेमोरी के लिए किया जाता है और SRAM का उपयोग कैश मेमोरी के लिए किया जाता है क्योंकि कैश मेमोरी को अधिक तेज़ और छोटा होना चाहिए। d-type और RS-type flipflop आमतौर पर SRAM के लिए उपयोग किए जाते हैं।

2. Dynamic RAM:-

dynamic RAM को इसलिए नाम दिया गया है क्योंकि उनकी cells अपनी stages को indefinitely तक बनाए नहीं रखती हैं। DRAM कैपेसिटर पर चार्ज के रूप में information को स्टोर करता है। यदि बिट "1" है तो कैपेसिटर चार्ज रखता है और यदि बिट "0" है तो कोई चार्ज नहीं रखता है। SRAM के विपरीत, DRAM कैपेसिटर की content को पढ़ने के लिए केवल एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है। कैपेसिटर बहुत छोटे होते हैं और थोड़े समय के लिए ही चार्ज रख सकते हैं, जिसके बाद यह lost होने लगता है। इसलिए सेल की content को पढ़ने के लिए DRAM सेल के cases में एक fresh circuitry की आवश्यकता होती है और content lost जाने से पहले उन्हें एक नए सिरे से चार्ज करने के लिए। cells का यह refreshing every second में सैकड़ों बार किया जाता है चाहे कंप्यूटर उस समय DRAM मेमोरी का उपयोग कर रहा हो या नहीं। तो DRAM, SRAM की तुलना में धीमी है क्योंकि refresh circuitry overhead की वजह से है।

DRAM का उपयोग कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी सिस्टम के लिए किया जाता है क्योंकि वे सस्ते होते हैं और SRAM की तुलना में बहुत कम जगह लेते हैं। भले ही रीफ्रेश सर्किट्री का ओवरहेड हो, लेकिन बड़ी मात्रा में सस्ती मुख्य मेमोरी का उपयोग करना संभव है। एक DRAM सेल है जिसमें एक कैपेसिटर C और एक ट्रांजिस्टर T है।

इस सेल में binary information को स्टोर करने के लिए, transistor t को पहले चालू किया जाता है और बिट लाइन पर वोल्टेज लगाया जाता है।  इससे कैपेसिटर को कुछ मात्रा में चार्ज मिलता है।  ट्रांजिस्टर के बंद होने के बाद, कैपेसिटर डिस्चार्ज होना शुरू हो जाता है।  इसलिए, cell contents को सही ढंग से तभी प्राप्त किया जा सकता है जब कैपेसिटर के चार्ज के कुछ थ्रेशोल्ड वैल्यू से नीचे आने से पहले इसे पढ़ा जाए।  रीड ऑपरेशन के दौरान, DRAM सेल में ट्रांजिस्टर पहले चालू होता है। यह जांचने के लिए कि कैपेसिटर पर चार्ज की मात्रा थ्रेशोल्ड वैल्यू से ऊपर है, बिट लाइन से जुड़ा एक सेंस एम्पलीफायर है।  यदि ऐसा है, तो एम्पलीफायर तार्किक 1 का representation करने के लिए बिट लाइन को पूर्ण वोल्टेज तक खींचता है। यह वोल्टेज तब कैपेसिटर को उसके पूर्ण वोल्टेज पर रिचार्ज करता है।

दूसरी ओर, यदि यह पाया गया कि capacitor पर आवेश की मात्रा थ्रेशोल्ड मान से कम है, तो बिट लाइन को ground level तक नीचे खींच लिया जाता है ताकि capacitor के पास अब कोई आवेश न हो, अर्थात यह logical 0 का representation करेगा। इस प्रकार, cell contents को पढ़ने से इसकी cell contents automatically से रीफ्रेश हो जाती है। यह सब करने में लगने वाला समय बहुत कम होता है और इसे नैनोसेकंड में व्यक्त किया जाता है।

DRAM फिर से सिंक्रोनस DRAM और एसिंक्रोनस DRAM हो सकता है। DRAM एसिंक्रोनस DRAM है, यानी, मेमोरी सिस्टम क्लॉक के साथ सिंक्रोनाइज़ नहीं होती है। मेमोरी सिग्नल सिस्टम क्लॉक के साथ बिल्कुल भी Coordinated नहीं होते हैं।

सिंक्रोनस DRAM या SDRAM सिस्टम क्लॉक के साथ सिंक्रोनाइज़ होता है; यानी यह माइक्रोप्रोसेसर की क्लॉक स्पीड के साथ सिंक्रोनाइज़ होता है। सभी signal clocks के अनुसार हैं इसलिए time controlled और agile हैं।

Internal Organization of Memory Chips:-

Internal रूप से, कंप्यूटर सिस्टम में मेमोरी को rows और  columns की array के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। array में प्रत्येक सेल में एक बिट जानकारी हो सकती है। array में प्रत्येक row एक स्मृति शब्द बनाती है। कॉलम में सभी सेल रीड/राइट सर्किट से जुड़े हुए हैं।