লজিক গেট/মেমোরি পরিচিতি

মেমোরি সার্কিট পরিচিতি হলো ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সের একটি মূল অধ্যায়। কম্পিউটার থেকে মোবাইল ফোন, ডিজিটাল ক্যামেরা থেকে স্মার্ট টিভি, সব কিছুতেই মেমোরি সার্কিট আছে। এই অধ্যায়ে আমরা মেমোরি সার্কিটের মূল ধারণা থেকে শুরু করে বিভিন্ন প্রকার, গঠন ও ব্যবহার বিস্তারিতভাবে শিখব।

ভূমিকা: মেমোরি কেন দরকার?

ধরো তুমি একটা অঙ্ক কষছ। মাঝপথে তোমার বন্ধু ডাক দিল। তুমি উঠে গেলে এবং ফিরে এসে আবার শুরু করলে। কিন্তু কীভাবে বুঝলে কোথায় ছিলে? কারণ তুমি খাতায় লিখে রেখেছিলে।

কম্পিউটারেরও একই সমস্যা। সে প্রতিটি মুহূর্তে অনেক তথ্য নিয়ে কাজ করে। এই তথ্য কোথাও রাখতে হয়। সেই রাখার জায়গাই হলো মেমোরি।

মেমোরি সার্কিট ছাড়া কম্পিউটার মাত্র একটা গণনাকারী যন্ত্র হতো। মেমোরির কারণেই সে তথ্য মনে রাখতে, প্রোগ্রাম চালাতে এবং ফলাফল সংরক্ষণ করতে পারে।

মেমোরির মূল কাজ

মেমোরি সার্কিটের তিনটি মূল কাজ:

প্রথম কাজ লেখা: বাইরে থেকে তথ্য নিয়ে ভেতরে সংরক্ষণ করা।

দ্বিতীয় কাজ পড়া: সংরক্ষিত তথ্য বাইরে দেওয়া।

তৃতীয় কাজ ধরে রাখা: বিদ্যুৎ থাকলে (এবং কিছু ক্ষেত্রে না থাকলেও) তথ্য অক্ষুণ্ণ রাখা।

মেমোরির প্রকারভেদ: একটি সহজ মানচিত্র

মেমোরি সার্কিটকে প্রধানত দুটি বড় ভাগে ভাগ করা যায়।

উদবায়ী মেমোরি

উদবায়ী মেমোরি মানে যেটা বিদ্যুৎ চলে গেলে সব ভুলে যায়। ঠিক যেমন তুমি ঘুমিয়ে পড়লে স্বপ্নের কথা ভুলে যাও।

কম্পিউটারের র‍্যাম এই ধরনের। কম্পিউটার বন্ধ করলে র‍্যামের সব তথ্য মুছে যায়।

অনুদবায়ী মেমোরি

অনুদবায়ী মেমোরি বিদ্যুৎ ছাড়াও তথ্য ধরে রাখে। যেমন তোমার খাতায় লেখা থাকলে আলো নিভলেও লেখা থাকে।

পেনড্রাইভ, এসএসডি, রম সব এই ধরনের।

মেমোরির প্রকারভেদ

প্রকার	বিদ্যুৎ ছাড়া	গতি	উদাহরণ
উদবায়ী	তথ্য হারায়	দ্রুত	র‍্যাম, ক্যাশ
অনুদবায়ী	তথ্য থাকে	তুলনামূলক ধীর	রম, ফ্ল্যাশ

আরো বিভাজন

মেমোরিকে আরো ভাগ করা যায় পড়া ও লেখার সুবিধার ভিত্তিতে।

শুধু পড়ার মেমোরি: একবার লেখা হয়, বারবার পড়া যায়। রম এই ধরনের।

পড়া ও লেখার মেমোরি: যেকোনো সময় পড়া বা লেখা যায়। র‍্যাম এই ধরনের।

ফ্লিপ-ফ্লপ: এক বিটের মেমোরি

মেমোরির সবচেয়ে ছোট একক

মেমোরি সার্কিটের সবচেয়ে ছোট উপাদান হলো ফ্লিপ-ফ্লপ। এটা মাত্র একটা বিট মনে রাখতে পারে, মানে হয় ০ নয়তো ১।

ফ্লিপ-ফ্লপকে একটা আলোর সুইচের মতো ভাবো। সুইচ হয় চালু নয়তো বন্ধ। কিন্তু সাধারণ সুইচ ছেড়ে দিলে ফিরে যায়। ফ্লিপ-ফ্লপ ছেড়ে দিলে আগের অবস্থায় থাকে।

এসআর ফ্লিপ-ফ্লপ

এসআর ফ্লিপ-ফ্লপ হলো সবচেয়ে সহজ মেমোরি সার্কিট। এতে দুটো ইনপুট আছে।

$S$ মানে সেট: আউটপুট ১ করো। $R$ মানে রিসেট: আউটপুট ০ করো।

এসআর ফ্লিপ-ফ্লপের সত্যক সারণী

$S$	$R$	$Q$	ব্যাখ্যা
$\text{০}$	$\text{০}$	আগের মান	কোনো পরিবর্তন নেই, মেমোরি ধরে রাখে
$\text{১}$	$\text{০}$	$\text{১}$	সেট হলো
$\text{০}$	$\text{১}$	$\text{০}$	রিসেট হলো
$\text{১}$	$\text{১}$	অনির্ধারিত	নিষিদ্ধ অবস্থা

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সারিটা হলো প্রথমটা। যখন $S=\text{০}$ এবং $R=\text{০}$, কোনো পরিবর্তন হয় না। আগে যা ছিল তাই থাকে। এটাই মেমোরির মূল গুণ।

ডি ফ্লিপ-ফ্লপ: সবচেয়ে ব্যবহারিক মেমোরি

ডাকঘরের উপমা

ডাকঘরে একটা বাক্স আছে। প্রতিদিন বিকেল ৫টায় ডাকপিয়ন আসে এবং বাক্সে যা আছে তা নিয়ে যায়। বাক্সে যতক্ষণ চিঠি থাকে, ডাকপিয়ন না আসলে কিছু হয় না।

ডি ফ্লিপ-ফ্লপও তেমনই। ক্লক স্পন্দন না আসলে ইনপুটে যাই থাকুক, আউটপুট পরিবর্তন হয় না। ক্লক আসলেই ইনপুটের মান আউটপুটে যায়।

ডি ফ্লিপ-ফ্লপের কাজ

$Q_{next}=D$ (ক্লকের উঠতি প্রান্তে)

এত সহজ নিয়ম। ক্লক এলে $D$-তে যা আছে তা $Q$-তে সংরক্ষিত হয়।

ডি ফ্লিপ-ফ্লপের সত্যক সারণী

ক্লক	$D$	$Q$	ব্যাখ্যা
উঠতি প্রান্ত	$\text{০}$	$\text{০}$	D-এর মান সংরক্ষিত হলো
উঠতি প্রান্ত	$\text{১}$	$\text{১}$	D-এর মান সংরক্ষিত হলো
স্থির	যেকোনো	আগের মান	কোনো পরিবর্তন নেই

ডি ফ্লিপ-ফ্লপ দিয়ে রেজিস্টার

একটি ডি ফ্লিপ-ফ্লপে এক বিট থাকে। আটটি ডি ফ্লিপ-ফ্লপ পাশাপাশি রাখলে আট বিট বা এক বাইট সংরক্ষণ করা যায়। একসাথে এই ধরনের মেমোরিকে বলা হয় রেজিস্টার। মাইক্রোপ্রসেসরের ভেতরের দ্রুততম মেমোরি হলো এই রেজিস্টার।

স্ট্যাটিক র‍্যাম: দ্রুততম মেমোরি

দুটো বিপরীত সুইচের উপমা

ধরো দুটো সুইচ আছে যেগুলো সবসময় একে অপরের বিপরীতে থাকে। একটা চালু থাকলে অন্যটা বন্ধ, একটা বন্ধ থাকলে অন্যটা চালু। এই দুটো সুইচ একে অপরকে তাদের অবস্থায় ধরে রাখে।

স্ট্যাটিক র‍্যামের প্রতিটি কোষ ঠিক এভাবেই কাজ করে। দুটো বিপরীত ইনভার্টার একে অপরের আউটপুট ইনপুটে দেয়। ফলে একটা স্থায়ী অবস্থা তৈরি হয়।

এসআরএএম-এর কোষ গঠন

একটি স্ট্যাটিক র‍্যাম কোষে থাকে:

ছয়টি ট্রানজিস্টর দিয়ে তৈরি একটি কোষ। দুটো ট্রানজিস্টর ইনভার্টার হিসেবে কাজ করে, দুটো লোড হিসেবে এবং দুটো অ্যাক্সেস ট্রানজিস্টর হিসেবে।

এসআরএএম-এর বৈশিষ্ট্য

বৈশিষ্ট্য	মান	ব্যাখ্যা
কোষ প্রতি ট্রানজিস্টর	৬টি	বেশি ট্রানজিস্টর, তাই বড় আকার
গতি	অত্যন্ত দ্রুত	ক্যাশ মেমোরিতে ব্যবহার
বিদ্যুৎ খরচ	বেশি	সবসময় বিদ্যুৎ টানে
ঘনত্ব	কম	একই জায়গায় কম বিট ধরে
উদাহরণ	ক্যাশ মেমোরি	প্রসেসরের ভেতরে থাকে

এসআরএএম পড়া ও লেখা

পড়ার সময়: ওয়ার্ড লাইন সক্রিয় করলে অ্যাক্সেস ট্রানজিস্টর চালু হয়। বিট লাইনে কোষের অবস্থা পাওয়া যায়।

লেখার সময়: বিট লাইনে নতুন মান দিয়ে ওয়ার্ড লাইন সক্রিয় করলে কোষের অবস্থা পরিবর্তন হয়।

ডায়নামিক র‍্যাম: ঘন সন্নিবেশের মেমোরি

লিকি বালতির উপমা

একটা লিকি বালতিতে জল রাখলে ধীরে ধীরে জল কমে যায়। বালতি ভরা রাখতে হলে বারবার জল দিতে হয়।

ডায়নামিক র‍্যাম ঠিক এরকম। এটা তথ্য ধরে রাখতে ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে। ক্যাপাসিটরে চার্জ থাকলে ১, না থাকলে ০। কিন্তু ক্যাপাসিটরের চার্জ ধীরে ধীরে লিক হয়। তাই নিয়মিত বিরতিতে চার্জ রিফ্রেশ করতে হয়।

ডিআরএএম-এর কোষ গঠন

একটি মাত্র ট্রানজিস্টর এবং একটি ক্যাপাসিটর দিয়ে একটি ডিআরএএম কোষ তৈরি।

এসআরএএম ও ডিআরএএম তুলনা

বৈশিষ্ট্য	এসআরএএম	ডিআরএএম
কোষ প্রতি উপাদান	৬ ট্রানজিস্টর	১ ট্রানজিস্টর + ১ ক্যাপাসিটর
আকার	বড়	ছোট
ঘনত্ব	কম	বেশি
গতি	দ্রুত	তুলনামূলক ধীর
রিফ্রেশ	লাগে না	লাগে (প্রতি কয়েক মিলিসেকেন্ডে)
ব্যবহার	ক্যাশ মেমোরি	মূল র‍্যাম
খরচ	বেশি	কম

রিফ্রেশ চক্র

ডিআরএএম প্রতি ৬৪ মিলিসেকেন্ডে একবার সম্পূর্ণ রিফ্রেশ করতে হয়। মেমোরি নিয়ন্ত্রক স্বয়ংক্রিয়ভাবে এই কাজ করে। রিফ্রেশের সময় মেমোরি অন্য কাজ করতে পারে না।

রম: স্থায়ী মেমোরি

পাথরে খোদাই করা লেখার উপমা

পাথরে একবার খোদাই করলে সহজে মোছা যায় না। হাজার বছরেও টিকে থাকে। রম ঠিক এরকম। একবার লেখা হলে বিদ্যুৎ ছাড়াও তথ্য থাকে।

রম মানে রিড অনলি মেমোরি। শুধু পড়া যায়, সাধারণ অবস্থায় লেখা যায় না।

রমের প্রকারভেদ

মাস্ক রম: কারখানায় তৈরির সময়ই প্রোগ্রাম করা হয়। পরে পরিবর্তন করা যায় না। বেশি পরিমাণে তৈরি করলে সস্তা হয়। উদাহরণ: পুরনো গেম কার্ট্রিজ।

প্রম: একবার ব্যবহারকারী প্রোগ্রাম করতে পারে। কিন্তু একবার লেখার পরে আর পরিবর্তন করা যায় না। ফিউজ পুড়িয়ে প্রোগ্রাম করা হয়।

ইপিরম: অতিবেগুনি আলো দিয়ে মুছে আবার প্রোগ্রাম করা যায়। চিপের উপর কাচের জানালা থাকে। অতিবেগুনি আলো দিলে সব তথ্য মুছে যায়।

ইইপিরম: বৈদ্যুতিকভাবে মুছে লেখা যায়। কাচের জানালা লাগে না। বাইট ধরে ধরে মুছে লেখা যায়।

রমের বিভিন্ন প্রকার

প্রকার	মোছার পদ্ধতি	পুনর্লিখন	ব্যবহার
মাস্ক রম	মোছা যায় না	না	বায়োস, গেম
প্রম	মোছা যায় না	না (একবার)	পরীক্ষামূলক কাজ
ইপিরম	অতিবেগুনি আলো	হ্যাঁ	এমবেডেড সিস্টেম
ইইপিরম	বৈদ্যুতিক	হ্যাঁ (বাইটে)	কনফিগারেশন
ফ্ল্যাশ	বৈদ্যুতিক	হ্যাঁ (ব্লকে)	পেনড্রাইভ, এসএসডি

ফ্ল্যাশ মেমোরি: আধুনিক অনুদবায়ী মেমোরি

জাদুর ডায়েরির উপমা

একটা জাদুর ডায়েরি আছে যেখানে লিখলে সব পাকাপাকি থাকে। কিন্তু নতুন কিছু লিখতে হলে পুরো পৃষ্ঠা মুছতে হয়, একটা শব্দ মোছা যায় না। পৃষ্ঠা মুছে আবার লেখা যায়।

ফ্ল্যাশ মেমোরি ঠিক এরকম। পুরো ব্লক একসাথে মুছতে হয়, তারপর লেখা যায়।

ফ্ল্যাশ মেমোরির ভাসমান গেট

ফ্ল্যাশ মেমোরির প্রতিটি কোষে একটি বিশেষ ট্রানজিস্টর আছে যার ভেতরে একটি ভাসমান গেট আছে। এই গেটে ইলেকট্রন আটকে রাখলে ০, ছেড়ে দিলে ১।

একবার আটকে গেলে বিদ্যুৎ ছাড়াও থাকে। ইলেকট্রন সরাতে উচ্চ ভোল্টেজ লাগে।

ন্যান্ড ও নর ফ্ল্যাশ

ন্যান্ড ফ্ল্যাশ: কোষগুলো শ্রেণিতে সাজানো। বেশি ঘন, বেশি ধারণক্ষমতা, কম দাম। পেনড্রাইভ, মেমরি কার্ড, এসএসডিতে ব্যবহার।

নর ফ্ল্যাশ: কোষগুলো সমান্তরালে সাজানো। দ্রুত পড়া যায়, কিন্তু কম ঘন। মাইক্রোকন্ট্রোলারের প্রোগ্রাম মেমোরিতে ব্যবহার।

ন্যান্ড ও নর ফ্ল্যাশ তুলনা

বৈশিষ্ট্য	ন্যান্ড ফ্ল্যাশ	নর ফ্ল্যাশ
পড়ার গতি	মাঝারি	দ্রুত
লেখার গতি	দ্রুত	ধীর
ঘনত্ব	বেশি	কম
দাম	কম	বেশি
ব্যবহার	ভান্ডার মেমোরি	কোড মেমোরি

মেমোরি সংগঠন ও ঠিকানা

বাড়ির ঠিকানার উপমা

একটা বড় আবাসিক এলাকায় হাজার হাজার বাড়ি আছে। প্রতিটি বাড়ির একটি আলাদা ঠিকানা আছে। চিঠি পাঠাতে হলে সঠিক ঠিকানা লিখতে হয়।

মেমোরিতেও একই ব্যবস্থা। প্রতিটি মেমোরি কোষের একটি আলাদা ঠিকানা আছে। এই ঠিকানাকে বলে অ্যাড্রেস।

অ্যাড্রেস, ডেটা ও নিয়ন্ত্রণ বাস

মেমোরি সার্কিটে তিন ধরনের সংযোগ লাইন থাকে।

অ্যাড্রেস বাস: কোন ঘরে যেতে হবে তা জানায়। $n$ বিটের অ্যাড্রেস বাসে ${\text{২}}^n$টি ঘর অ্যাক্সেস করা যায়।

ডেটা বাস: যে তথ্য পড়া বা লেখা হবে তা বহন করে। সাধারণত ৮, ১৬, ৩২ বা ৬৪ বিটের।

নিয়ন্ত্রণ বাস: পড়া না লেখা, মেমোরি সক্রিয় কিনা এই সংকেত বহন করে।

অ্যাড্রেস বিট ও মেমোরি ধারণক্ষমতা

অ্যাড্রেস বিট	মোট ঘর	ডেটা ৮ বিট হলে	উদাহরণ
$\text{১০}$	$\text{১০২৪}$	$\text{১}$ কিলোবাইট	ছোট মেমোরি
$\text{১৬}$	$\text{৬৫৫৩৬}$	$\text{৬৪}$ কিলোবাইট	পুরনো চিপ
$\text{২০}$	$\text{১০৪৮৫৭৬}$	$\text{১}$ মেগাবাইট	৮০৮৬ প্রসেসর
$\text{৩২}$	$\approx \text{৪০০ কোটি}$	$\text{৪}$ গিগাবাইট	৩২-বিট প্রসেসর

মেমোরি পড়ার চক্র

মেমোরি থেকে তথ্য পড়তে তিনটি ধাপ:

ধাপ ১: প্রসেসর অ্যাড্রেস বাসে ঠিকানা দেয়। ধাপ ২: মেমোরি চিপ সেই ঠিকানার তথ্য ডেটা বাসে দেয়। ধাপ ৩: প্রসেসর ডেটা বাস থেকে তথ্য নেয়।

ক্যাশ মেমোরি: গতির রহস্য

রান্নাঘরের তাক ও গুদামঘরের উপমা

রান্না করার সময় সব মশলা গুদামঘর থেকে আনলে অনেক সময় লাগে। তাই রান্নাঘরে একটা ছোট তাকে প্রয়োজনীয় মশলা রাখা হয়। গুদামঘর বড় কিন্তু দূরে, তাক ছোট কিন্তু কাছে।

প্রসেসর ও র‍্যামের সম্পর্ক এরকম। র‍্যাম বড় কিন্তু তুলনামূলক ধীর। তাই প্রসেসরের কাছে একটা ছোট কিন্তু দ্রুত মেমোরি রাখা হয়। এটাই ক্যাশ মেমোরি।

ক্যাশ মেমোরির স্তর

আধুনিক প্রসেসরে তিনটি স্তরের ক্যাশ থাকে।

প্রথম স্তর ক্যাশ সবচেয়ে ছোট (৩২ থেকে ৬৪ কিলোবাইট) কিন্তু সবচেয়ে দ্রুত। প্রসেসরের একদম ভেতরে থাকে।

দ্বিতীয় স্তর ক্যাশ মাঝারি (২৫৬ কিলোবাইট থেকে ৪ মেগাবাইট)। প্রথম স্তর মিস হলে এখানে খোঁজে।

তৃতীয় স্তর ক্যাশ সবচেয়ে বড় (৮ থেকে ৬৪ মেগাবাইট)। সব কোরের মধ্যে ভাগ করা।

মেমোরি স্তরের তুলনা

স্তর	আকার	গতি	প্রযুক্তি
রেজিস্টার	কয়েক বাইট	সবচেয়ে দ্রুত	ফ্লিপ-ফ্লপ
প্রথম স্তর ক্যাশ	৩২-৬৪ কিলোবাইট	অত্যন্ত দ্রুত	এসআরএএম
দ্বিতীয় স্তর ক্যাশ	২৫৬ কিলোবাইট-৪ মেগাবাইট	দ্রুত	এসআরএএম
তৃতীয় স্তর ক্যাশ	৮-৬৪ মেগাবাইট	মাঝারি	এসআরএএম
র‍্যাম	৪-৬৪ গিগাবাইট	তুলনামূলক ধীর	ডিআরএএম
এসএসডি	১২৮ গিগাবাইট-৪ টেরাবাইট	ধীর	ফ্ল্যাশ

মেমোরি মানচিত্র ও মডিউল

শহরের মানচিত্রের উপমা

একটা শহরে বিভিন্ন এলাকা থাকে। এক এলাকায় দোকান, আরেক এলাকায় বাড়ি, আরেক এলাকায় হাসপাতাল। প্রতিটি এলাকার নির্দিষ্ট ঠিকানার পরিসর আছে।

কম্পিউটারের মেমোরি মানচিত্রও এরকম। মোট অ্যাড্রেস জায়গা বিভিন্ন ব্লকে ভাগ করা। কোথায় র‍্যাম, কোথায় রম, কোথায় হার্ডওয়্যার রেজিস্টার, সব নির্ধারিত।

সাধারণ মেমোরি মানচিত্র

একটি সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলারের মেমোরি মানচিত্র

অ্যাড্রেস পরিসর	মেমোরির ধরন	বিষয়বস্তু
০x০০০০ থেকে ০x০০FF	র‍্যাম	রেজিস্টার ও স্ট্যাক
০x০১০০ থেকে ০x০৮FF	র‍্যাম	ডেটা মেমোরি
০x২০০০ থেকে ০x৩FFF	ইইপিরম	স্থায়ী ডেটা
০x০০০০ থেকে ০x৭FFF	ফ্ল্যাশ	প্রোগ্রাম মেমোরি

মেমোরি মডিউল

কম্পিউটারের মাদারবোর্ডে মেমোরি আলাদা মডিউলে সাজানো থাকে। প্রতিটি মডিউলে অনেকগুলো ডিআরএএম চিপ একসাথে থাকে।

ডিআইএমএম মডিউল: আধুনিক ডেস্কটপে ব্যবহার। ৬৪ বিটের ডেটা বাস।

এসও-ডিআইএমএম: ল্যাপটপে ব্যবহার। আকারে ছোট।

উদাহরণ

উদাহরণ ১: রেজিস্টার ফাইল ডিজাইন

আটটি ৮-বিট রেজিস্টার দিয়ে একটি রেজিস্টার ফাইল তৈরি করো যেখানে একসাথে একটি রেজিস্টারে লেখা এবং দুটি রেজিস্টার পড়া যাবে।

প্রয়োজনীয় উপাদান:

আটটি ৮-বিট রেজিস্টার: প্রতিটিতে আটটি ডি ফ্লিপ-ফ্লপ।

একটি ৩-থেকে-৮ ডিকোডার: লেখার সময় কোন রেজিস্টার নির্বাচন করবে।

দুটি ৮-থেকে-১ মাল্টিপ্লেক্সার: পড়ার সময় কোন রেজিস্টার আউটপুটে দেবে।

রেজিস্টার ফাইলের সংকেত

সংকেত	বিট সংখ্যা	কাজ
লেখার ঠিকানা	৩	কোন রেজিস্টারে লিখবে (০-৭)
লেখার ডেটা	৮	কী লিখবে
লেখার সক্রিয়করণ	১	লেখার অনুমতি
পড়ার ঠিকানা ১	৩	প্রথম পড়ার রেজিস্টার
পড়ার ঠিকানা ২	৩	দ্বিতীয় পড়ার রেজিস্টার
পড়ার ডেটা ১	৮	প্রথম আউটপুট
পড়ার ডেটা ২	৮	দ্বিতীয় আউটপুট

উদাহরণ ২: সাধারণ র‍্যাম কোষের পড়া ও লেখা

একটি ৪×৪ র‍্যাম অ্যারে ডিজাইন করো। ৪টি ঠিকানা, প্রতিটিতে ৪ বিট।

প্রয়োজনীয় উপাদান:

১৬টি এসআরএএম কোষ (৪ সারি × ৪ কলাম)।

একটি ২-থেকে-৪ ডিকোডার: ঠিকানা থেকে সারি নির্বাচন।

লেখার চক্র: ধাপ ১: $A_1{A}_0$-এ ঠিকানা দাও। ধাপ ২: $D_{in}$-এ ডেটা দাও। ধাপ ৩: লেখার সক্রিয়করণ ১ করো। ধাপ ৪: ডিকোডার সঠিক সারি নির্বাচন করে, ডেটা সেই সারির কোষগুলোতে সংরক্ষিত হয়।

পড়ার চক্র: ধাপ ১: $A_1{A}_0$-এ ঠিকানা দাও। ধাপ ২: লেখার সক্রিয়করণ ০ রাখো। ধাপ ৩: ডিকোডার সঠিক সারি নির্বাচন করে, সেই সারির কোষের তথ্য ডেটা বাসে আসে।

৪×৪ র‍্যামের পরীক্ষার নমুনা

অপারেশন	ঠিকানা	ডেটা ইন	ডেটা আউট
লেখা	$\text{০০}$	$\text{১০১১}$	অর্থহীন
লেখা	$\text{০১}$	$\text{০১১০}$	অর্থহীন
পড়া	$\text{০০}$	অর্থহীন	$\text{১০১১}$
পড়া	$\text{০১}$	অর্থহীন	$\text{০১১০}$

উদাহরণ ৩: ফ্ল্যাশ মেমোরির লিখনসংখ্যা হিসাব

একটি ফ্ল্যাশ চিপে প্রতিটি ব্লক সর্বোচ্চ ১০০,০০০ বার মোছা ও লেখা যায়। একটি এসএসডিতে ১,০০০ ব্লক আছে। যদি প্রতিদিন ১০ গিগাবাইট ডেটা লেখা হয় এবং প্রতিটি ব্লক ৪ মেগাবাইট হয়, তাহলে এসএসডি কত বছর টিকবে?

প্রতিদিন মোছার ব্লক সংখ্যা:

$\frac{\text{১০,০০০}\text{ মেগাবাইট}}{\text{৪}\text{ মেগাবাইট}}=\text{২৫০০}\text{ ব্লক মোছা}$

প্রতিটি ব্লকের গড় দৈনিক মোছা:

$\frac{\text{২৫০০}}{\text{১০০০}}=\text{২.৫}\text{ বার/দিন}$

মোট আয়ু:

$\frac{\text{১০০,০০০}}{\text{২.৫}}=\text{৪০,০০০}\text{ দিন}\approx \text{১০৯}\text{ বছর}$

কিন্তু বাস্তবে পরিধান সমতাবিধান ছাড়া সব লেখা একই ব্লকে হলে:

যদি শুধু একটি ব্লকে লেখা হয়:

$\frac{\text{১০০,০০০}}{\text{২৫০০}}=\text{৪০}\text{ দিন}$

তাই পরিধান সমতাবিধান অ্যালগরিদম ছাড়া ফ্ল্যাশ মেমোরি দ্রুত নষ্ট হয়।

অনুশীলনী

১. একটি ডি ফ্লিপ-ফ্লপে $D=\text{১}$ দেওয়া আছে। ক্লক না এলে আউটপুট কী হবে?

উত্তর: আউটপুট পূর্বের মানে থাকবে। ক্লক না আসলে কোনো পরিবর্তন নেই।

২. ১৬ বিটের অ্যাড্রেস বাসে সর্বোচ্চ কতটি মেমোরি ঘর অ্যাক্সেস করা যাবে?

উত্তর: ${\text{২}}^{16}=\text{৬৫,৫৩৬}$টি ঘর।

৩. এসআরএএম ও ডিআরএএম-এর মধ্যে কোনটিতে রিফ্রেশ দরকার এবং কেন?

উত্তর: ডিআরএএম-এ রিফ্রেশ দরকার। কারণ এটি ক্যাপাসিটরে চার্জ আকারে তথ্য রাখে। ক্যাপাসিটরের চার্জ ধীরে ধীরে লিক হয়, তাই নিয়মিত রিফ্রেশ না করলে তথ্য হারিয়ে যায়।

৪. একটি মেমোরি চিপের ডেটাশিটে লেখা ১K × ৮। এর মানে কী?

উত্তর: ১K মানে ১০২৪টি ঠিকানা, ৮ মানে প্রতিটি ঠিকানায় ৮ বিট ডেটা। মোট ধারণক্ষমতা = ১০২৪ × ৮ = ৮১৯২ বিট = ১ কিলোবাইট।

৫. ইপিরম ও ইইপিরম-এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য কী?

উত্তর: ইপিরম মোছে অতিবেগুনি আলো দিয়ে এবং পুরো চিপ একসাথে মুছতে হয়। ইইপিরম মোছে বৈদ্যুতিকভাবে এবং বাইট ধরে ধরে নির্দিষ্ট ঘর মোছা যায়।

৬. ক্যাশ মেমোরিতে ডেটা না পেলে কী হয়?

উত্তর: একে বলা হয় ক্যাশ মিস। প্রসেসর তখন র‍্যাম থেকে ডেটা আনে এবং ভবিষ্যতে দ্রুত পেতে ক্যাশেও কপি রাখে।

৭. ৩২-বিট প্রসেসরে সর্বোচ্চ কত র‍্যাম ব্যবহার করা যায়?

উত্তর: ${\text{২}}^{32}=\text{৪,২৯৪,৯৬৭,২৯৬}$ বাইট = ৪ গিগাবাইট। তাই ৩২-বিট সিস্টেমে সর্বোচ্চ ৪ গিগাবাইট র‍্যাম ব্যবহার করা যায়।

৮. পরিধান সমতাবিধান কী এবং কেন দরকার?

উত্তর: পরিধান সমতাবিধান হলো ফ্ল্যাশ মেমোরির নিয়ন্ত্রক অ্যালগরিদম যেটা সব ব্লকে সমানভাবে লেখা ও মোছার কাজ ভাগ করে দেয়। এটা না থাকলে কিছু ব্লক বারবার মুছে দ্রুত নষ্ট হয়ে যায়। সমতাবিধানে সব ব্লকের আয়ু সমান থাকে।

[[টেমপ্লেট:BOOKCATEGORY]]