RAM (Random Access Memory) is een snel toegankelijk geheugen dat gegevens opslaat tijdens de werking, terwijl ROM (Read Only Memory) permanente gegevens opslaat die worden gebruikt voor zijn functies, zoals de informatie voor het opstarten van de computer. Het belangrijkste verschil tussen RAM en ROM zit dus in de manier waarop de gegevens erin worden opgeslagen; de opslag in RAM is tijdelijk, terwijl de opslag in ROM permanent is.
Een computer heeft, net als het menselijk brein, geheugen nodig om de vereiste informatie op te slaan. Een mens kan bijvoorbeeld twee getallen bij elkaar optellen en de resultaten produceren op basis van een methode die hij heeft geleerd en onthouden. Op dezelfde manier moet een computer methoden en informatie in een geheugen bewaren om te kunnen werken. RAM en ROM zijn beide verschillende soorten geheugens die op elke computer worden gebruikt om deze snel te maken en om toegang te krijgen tot informatie die op de computer is opgeslagen. Elke computer wordt geleverd met een bepaalde hoeveelheid fysiek geheugen, in de vorm van chips die gegevens bevatten.
Wat is RAM?
RAM is de afkorting van Random Access Memory. Zoals de naam interpreteert, is het gebruik van of de toegang tot het geheugen willekeurig, aangezien de microprocessor het geheugen leest en er zeer snel naar schrijft. Overweeg een computer die twee getallen moet optellen die een gebruiker invoert. Wanneer de gebruiker de twee nummers invoert, slaat de computer die nummers op in het RAM. Daarna slaat het het resultaat op in het RAM zodat de gebruiker het kan lezen. Dit is hoe de computer of de microprocessor gegevens in het RAM leest en schrijft. Evenzo slaat de computer tijdens het uitvoeren van een programma de vereiste gegevens van de harde schijf op in het RAM voor snelle toegang.
Hoe gegevens worden opgeslagen in RAM
Een RAM is een geïntegreerd circuit dat bestaat uit geheugencellen die circuits zijn van logische poorten. Elke geheugencel heeft een adres waarmee de microprocessor identificeert waar de gegevens moeten worden geschreven of waaruit ze moeten worden gelezen. Eén geheugencel kan slechts één bit aan gegevens opslaan, en gewoonlijk zijn de geheugencellen gerangschikt als registers om 8 bits brede gegevens te bevatten. De breedte van de gegevens kan variëren, afhankelijk van het RAM-type. Dat wil zeggen, een 16-bits RAM heeft 16-bits registers, terwijl een 8-bits RAM 8-bits registers heeft.
De bovengenoemde registers hebben twee soorten verbindingen: adreslijnen en datalijnen. De logische combinatie '1' en '0' die op de adresregels wordt geplaatst, activeert het register dat overeenkomt met de specifieke combinatie en stelt het in staat om te lezen of te schrijven. De gegevens die in deze RAM-registers zijn opgeslagen, zijn echter slechts tijdelijk, dus ze verdwijnen als de stroom wordt uitgeschakeld. Dit maakt RAM een vluchtig geheugen.
Figuur 01: RAM
Soorten RAM
Er zijn verschillende soorten RAM's die in een computer worden gebruikt; de belangrijkste typen zijn statische RAM (SRAM) en dynamische RAM (DRAM). SRAM is veel sneller toegankelijk en de productiekosten zijn hoger dan DRAM's. Daarom wordt SRAM gebruikt als cachegeheugen van de microprocessorchip. DRAM, aan de andere kant, is een beetje langzamer en relatief goedkoper. DRAM's worden extern gebruikt voor de microprocessor op het moederbord. Soms maakt de computer een aparte partitie op de harde schijf aan als RAM om het teveel gebruikte fysieke RAM te compenseren. Dit proces zorgt ervoor dat de computer langzamer werkt, omdat hiervoor gegevens moeten worden geschreven en gelezen in een bestand met de naam pagefile op de harde schijf. Dit type RAM wordt virtueel RAM genoemd.
Wat is ROM?
ROM is het acroniem voor Read-Only Memory. In tegenstelling tot RAM is ROM een niet-vluchtig geheugen; hoewel de stroom van de ROM-chip wordt verwijderd, blijven de opgeslagen gegevens nog steeds in hun registers. ROM's hebben meestal vooraf opgeslagen gegevens wanneer ze worden vervaardigd. Voor computers is ROM handig om ongewijzigde programma's op te slaan; bijvoorbeeld BIOS, dat wordt uitgevoerd bij het starten (opstarten).
Nadelen van ROM
Er zijn veel nadelen van ROM's, en het grootste nadeel is het onvermogen om de functies van de firmware te wijzigen of bij te werken. Als de fabrikant het heeft geprogrammeerd met defecte firmware, dan moeten alle chips worden teruggeroepen en één voor één worden vervangen. Een ander nadeel is dat ROM's niet nuttig zijn bij R&D-werk, aangezien veel versies van de firmware door de programmeur moeten worden getest voordat het eindproduct wordt gelanceerd.
Soorten ROM
Een uitwisbare programmeerbare ROM (EPROM) waar de firmware door de programmeur opnieuw kan worden geschreven, is geïntroduceerd om de bovengenoemde problemen te verhelpen. Het wissen heeft echter een UV-licht van hoge intensiteit nodig, wat het nog steeds moeilijk maakt. Als oplossing hiervoor is het elektrisch uitwisbare programmeerbare ROM (EEPROM) geïntroduceerd bij de programmeurs, zodat ze op het testbed zelf kunnen worden gebruikt en herhaaldelijk kunnen worden geherprogrammeerd.
Figuur 02: EEPROM
Flashgeheugen, gebruikt in USB-drives en moderne laptops als harde schijf, is een verdere ontwikkeling van EEPROM die het chipgebied zeer efficiënt gebruikt. De herschrijfbare cd's en dvd's worden ook beschouwd als een vooruitgang van cd- en dvd-rom's.
Verschil tussen RAM en ROM
RAM versus ROM |
|
| Gegevens kunnen zowel worden opgeslagen als opgehaald uit RAM (Random-Access Memory). | Gegevens kunnen alleen worden gelezen van ROM (Read-Only Memory). |
| Toegang | |
| Toegangstijd is erg kort in RAM. De computer gebruikt het snel om vaak benodigde gegevens op te slaan. | Toegangstijd is lang in ROM. Het kan niet worden gebruikt om snel te lezen. |
| Opslag | |
| RAM is een vluchtig geheugen, dus zodra de spanningstoevoer wegv alt, worden de gegevens uit het geheugen verwijderd. | ROM is een niet-vluchtig geheugen. Als het niet kan worden gewist, blijven de gegevens in de opslag totdat de hardware is beschadigd. |
| Gebruik | |
| RAM wordt gebruikt in de cache en het hoofdgeheugen van de computer omdat het snel is, de productiekosten hoog zijn en het oppervlak per geheugeneenheid groter is. | ROM's worden gebruikt om permanente, maar minder gebruikte gegevens op te slaan, zoals software-instellingen, eenmalig gebruikt BIOS in computers, omdat ze met grotere capaciteiten worden vervaardigd en de productiekosten lager zijn. |
Samenvatting – RAM versus ROM
RAM is een snelle tijdelijke opslag voor gegevens die wordt gebruikt om waarden op te slaan die snel worden gebruikt. ROM's daarentegen zijn een permanent type geheugen en in tegenstelling tot RAM's zal er geen verlies van gegevens plaatsvinden, ook al is de spanning verwijderd. Dit is het belangrijkste verschil tussen RAM en ROM. ROM's zijn nadelig in gebruik, omdat zodra de firmware in de ROM is geschreven, deze niet kan worden gewijzigd voor verbeteringen of correcties. Daarom worden ROM's ook geïntroduceerd met lees- en schrijfmogelijkheden zoals RAM's. Maar de lees-/schrijffunctie van RAM's is veel sneller dan ROM.
