علوم / الحاسوب / ذاكرة الحاسوب ( انوعها والفرق بينها)

ذاكرة الحاسوب

ذاكرة الحاسوب

ذاكرة الحاسوب وهي بطاقة التي مكونة من خلايا التي تخزن بداخلها المعلومات التي تعرض أمامنا على شاشة الحاسوب أي المواد غير المحفوظة في القرص الصلب, حيث إذا إنطفأالحاسوب ولم نحفظ المواد في القرص الصلب لا يمكننا إعادة عرضها.

ذاكرة الحاسوب

يعتقد الكثير من مستخدمي الحاسوب أن استخدام الذاكرة محصور بموقع واحد في الحاسوب وهو الذاكرة الرئيسية التي يستخدمها نظام التشغيل والبرامج. حقيقة الأمر أن استخدام الذاكرة يدخل في الكثير من أجزاءه مثل المعالج و كرت الشاشة و كرت الصوت هي مجرد أمثلة على المكونات التي تحتاج إلى ذاكرة لكي تعمل.

ذاكرة القراءة فقط ROM

هي ابسط أنواع الذاكرة ,أي ذاكرة للقراءة فقط. وهو اختصار لـ Read Only Memory ،هنا المعلومات تكتب على شريحة الذاكرة ولا يمكن للمستخدم أن يغير أي من المعلومات الموجودة في الذاكرة بالإضافة أو التغير. أشهر استخدام لهذا النوع من الذاكرة هو لحفظ برنامج البيوس للوحة الأم. هنا. هذه الذاكرة لا تحتاج لأي طاقة كهربائية للاحتفاظ بالمعلومة.

ذكرة البيوس

اقسام ذاكرة ROM

1.    PROM:

وتعنى Programmable ROM وهى قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط. بعد أن تكتب المعلومات عليها لا يمكن مسحها أو تبديلها.

1.    EPROM:

Erasable PROM وهى نفس PROM إلا انه يمكن مسح المعلومات الموجودة بهذه الذاكرة وذلك باستخدام الأشعة الفوق بنفسجية . هذه الأشعة يتم توجيهها إلى مجس خاص موجود على الذاكرة لفترة معينة من الوقت مما يؤدى لمسح كل المعلومات وبالتالي يمكن إعادة برمجة الذاكرة بمعلومات أخرى.

1.    EEPROM:

Electrically Erasable PROM هذه الذاكرة هي التي تستخدم الآن في اغلب اللوحات الأم الحديثة لحفظ برنامج البيوس . هذا النوع من الذاكرة يمكن مسح المعلومات الموجودة عليها و إعادة برمجتها. و وجود كلمة Flash BIOS من ضمن مواصفات اللوحة الأم فهذا يعنى أنها تستخدم EEPROM .

-headline>ROM

هي ابسط أنواع الذاكرة ,أي ذاكرة للقراءة فقط. وهو اختصار لـ Read Only Memory ،هنا المعلومات تكتب على شريحة الذاكرة ولا يمكن للمستخدم أن يغير أي من المعلومات الموجودة في الذاكرة بالإضافة أو التغير. أشهر استخدام لهذا النوع من الذاكرة هو لحفظ برنامج البيوس للوحة الأم. هنا. هذه الذاكرة لا تحتاج لأي طاقة كهربائية للاحتفاظ بالمعلومة.

ذاكرة الوصول العشوائي  RAM

هذا المسمى هو ما يربطه غالب المستخدمين بالذاكرة. وهو اختصار لـ Random Access Memory هو الذاكرة التي يمكن الوصول إليها بشكل غير منظم. لشرح كلمة غير منظم يجب أن نشرح كيف يتم تخزين المعلومة في الذاكرة. الذاكرة مقسمة مواقع. كل موقع له عنوان الخاص. عند الحاجة إلى أي معلومة مخزنة في الذاكرة فانه يتم الوصول إليها مباشرة من خلال عنوانها الخاص بها . عند عدم وجود عنوان خاص لكل موقع، فانه لإيجاد المعلومة يجب البحث بكل المواقع لغاية العثور على المعلومة المطلوبة. هذا البحث يتم بطريقة منظمة أي البحث بأول خانة ومن ثم الثانية والثالثة وهكذا. أن المعلومة المخزنة بهذه الذاكرة يتم مسحها عند فصل التيار الكهربائي (أي أنها متطايرة) لذلك ينصح بحفظ المعلومة أول بأول .تقاس ذاكرة الوصول العشوائي بالميجابايت أن هذه الذاكرة أسرع بكثير من ذاكرة القراءة فقط.

انواع ذاكرة  RAM

 RAM انوع ذكرة

1.    SRAM:

وهى Static RAM والمقصود من كلمة Static هي ثبات المعلومة. SRAMعندما تودع المعلومة في هذه الذاكرة فإنها تبقى هناك بدون الحاجة إلى تنشيطها بين فترة وأخرى. الوقت الوحيد الذي تتغير فيه المعلومة هو عندما يطلب من الذاكرة تغييرها. يعتبر أسرع أنواع الذاكرة، ولكن بسبب غلاء سعره، فان استخدامه في العادة يكون محصورا بداخل المعالج كذاكرة مخبئيه (Cache Memory) من المستوى الأول أو الثاني.

1.    ASRAM:

Async SRAM تعتبر من النوعيات القديمة من. SRAM هذه الذاكرة تعمل بتردد منفصل عن المعالج. لذا تجدها مستخدمة كذاكرة مخبئيه من المستوى الثاني لكثير من المعالجات القديمة والتي كانت فيها الذاكرة المخبئيه تركب على اللوحة الأم وليس المعالج.

1.    SSRAM:

Sync SRAM بمعنى أن الذاكرة تعمل بنفس تردد الناقل الأمامي للمعالج ولا تختلف تقنيا عن سابقتها.

1.    PBSRAM:

Pipeline Burst SRAM هي أكثر نوع استخداما حاليا. لشرح هذا النوع يجب الدخول في عالم المعالج لنشرح المقصود بكلمة Pipeline. تقنية Pipeline تسمح للمعالج بأداء أكثر من مهمة بنفس الوقت .من مميزات هذه الذاكرة قدرتها على العمل بسرعة تردد أكثر من 66 ميغاهرتز، مما يجعلها مناسبة للمعالجات التي واكبت هذه الذاكرة والتي تعمل بسرعات قد تصل إلى 400 ميغاهرتز. هنا نكون قد انتهينا من أشهر أنواع الذاكرة SRAM والتي بينا أن استخدامها بغالب الوقت محصورا بداخل المعالج أو كجزء من ذاكرته الداخلية.

ذاكرة DRAM

بعكس SRAM فان ذاكرة Dynamic RAM لا تستطيع الاحتفاظ بالمعلومة لفترة أطول. المعلومات يجب تنشيطها باستمرار. هنا تقوم الذاكرة بإعادة كتابة المعلومة عدة مئات من المرات في الثانية. هذا النوع من الذاكرة ارخص من SRAM ولذا فإنها تستخدم بغزارة كذاكرة رئيسية لجهاز الحاسوب. مثل الأنواع السابقة من الذاكرة، فإنها تنقسم إلى عدة أنواع.

FPM DRAM

Fast Page Mode DRAM هو من الأنواع القديمة من هذه الذاكرة. عندما كانت أجهزة الحاسب نعمل بمعالجات 286 أو 386 كانت تستخدم هذا النوع من الذاكرة. ببداية الأمر كانت هذه الذاكرة تعمل بسرعة ولوج تعادل 120 نانو ثانية، أي أن المعالج يحتاج أن ينتظر هذه المدة لكي يستطيع الدخول إلى الذاكرة واسترجاع أو إيداع المعلومة. تم فيما بعد تحسين سرعة الولوج لهذه الذاكرة لكي تصل إلى 60 نانو ثانية إلا أنها لا زالت تعتبر بطيئة.

EDO DRAM

لتحسين سرعة الولوج، تم اختراع ذاكرة Extended Data Out DRAM. هنا تم تسريع عملية ولوج المعالج إلى الذاكرة بواسطة السماح له بالولوج بعملية جديدة قبل أنتهاء العملية التي سبقتها. برغم أن النظرية تقول بان هذا النوع من الذاكرة أسرع من FPM DRAM بمعدل الضعف، إلا أن التطبيق الفعلي ينتج عنه تحسن بالأداء يعادل 30% فقط. مشكلة هذا النوع من الذاكرة إنها لا تستطيع العمل على سرعات تردد أكثر من 66 ميغاهرتز.

BEDO DRAM

Burst EDO DRAM كانت محاولة لتسريع عمل EDO RAM. الفكرة من تقنية Burst هي بإرسال المعلومة إلى الذاكرة بشكل دفعات. أول دفعة من المعلومة تحتوى على عناوين المعلومات التي تتبعها، لذا فان باقي المعلومة سيتم التعامل معها بشكل أسرع حيث انه تم التجهيز لاستقبالها. برغم نجاح هذه التقنية في تسريع سرعة الولوج إلى الذاكرة لما يقارب 10 نانو ثانية، إلا أن عدم قدرتها على العمل بسرعة تردد أعلي من 66 ميغاهرتز أدى إلي اضمحلالها بغياهب النسيان.

SDRAM

DDRAM

Synchronous DRAM لربما تكون أشهر أنواع الذاكرة وأكثرها استخداما ألآن، كلمة Synchronous تعنى أن هذه الذاكرة تعمل بنفس سرعة تردد الناقل الأمامي للجهاز بحسب جودة التصنيع لهذا النوع من الذاكرة، فانه بإمكانها الوصول لسرعة تردد 150 ميغاهرتز وزمن ولوج يصل إلى 7 نانو ثانية. بسبب اعتماد ذاكرة SDRAM على سرعة الناقل الأمامي للجهاز لنقل المعلومة، فان أقصى حجم من المعلومات يمكن نقلها ما بين الذاكرة والمعالج هي 800 ميغابايت في الثانية إذا كانت سرعة تردد الناقل الأمامي 100 ميغاهرتز و 1050 ميغابايت إذا كانت 133 ميغاهرتز. لتمييز إمكانية هذه الأنواع من الذاكرة من العمل على سرعات تردد معينه، فقد تم أيجاد توحيد لمسميات تبين السرعة التي تستطيع هذه الذاكرة العمل عليها. PC66 تعنى أن الذاكرة تستطيع العمل على سرعة 66 ميغاهرتز و PC100 تعنى أنها تعمل على 100 ميغاهرتز وهلم جرا.

DDR-DDRAM

Double Data Rate وهو التطور المنطقي لذاكرة، SDRAM.، لزيادة حجم المعلومة المنقولة بين المعالج والذاكرة، فانه تم اختراع تقنية مضاعفة تردد الناقل الأمامي لكي تحول سرعة تردد الناقل الأمامي من 100 إلى 200 ميغاهرتز ومن 133 إلى 266 ميغاهرتز. من هنا أتى المسمى Double Data Rate DRAM. هذه التقنية ساعدت كثيرا في تحسين مستوى نقل المعلومة، فبات بالإمكان تقل المعلومات بين المعالج والذاكرة بسرعات تصل إلى 2100 ميغابايت بالثانية. وبعد ذلك تم التطوير إلى DDR 1 DDR 2 DDR 3

في هذا النوع من الذاكرة تم تغيير المسمى من تبيان سرعة تردد الناقل الأمامي إلى تبيان حجم المعلومة التي يتم نقلها. PC1600 تبين أن هذه الذاكرة تستطيع نقل 1600 ميغابايت في الثانية بينما PC2100 تعنى أن الذاكرة تستطيع نقل 2100 ميغابايت في الثانية.

RDRAM

هذه الذاكرة تم تسميتها نسبة إلى الشركة التي قامت بتسجيل براءة الاختراع للتقنية المستخدمة بها. شركة Rambus تعتبر من الشركات التي دخلت إلى عالم الحاسب الشخصي بوقت متأخر نسبيا حيث تم تأسيسها بسنة 1990 ميلادية. بداية الشركة كانت بالتركيز على أجهزة الألعاب مثل Nintendo و Play Station ومن ثم تقدمت إلى حقل الحاسب الشخصي عندما قامت بإقناع شركة Intel بدعم ذاكرتها. ذاكرة Rambus RDRAM تعتمد على تقنية مذهلة ترتكز على توزيع نقل المعلومة بين الذاكرة والمعالج على أكثر من قناة. بواسطة تصغير حجم الناقل الأمامي إلى 16 بت بدل 32 بت والمستخدمة في الذواكر الأخرى ومن ثم توزيع الحركة على أكثر من قناة تعمل كل واحدة منها بشكل متوازي، تم الوصول لسرعات تردد تصل إلى 800 ميغا هرتز. للأسف زيادة التردد هذه لا تعنى زيادة كبيرة بحجم المعلومة التي يتم نقلها، هذه الذاكرة تستطيع بأفضل حال تقل 1600 ميغابايت في الثانية بسبب تصغير حجم الناقل إلى 16 بت.كذلك تعانى هذه الذاكرة من بطء تواقيتها. هذا البطء يؤثر على السرعة الإجمالية للذاكرة مما يؤدى إلى عدم الاستفادة من زيادة سرعة النقل بشكل كبير. في كثير من الأحيان فان ذاكرة RDRAM لا تستطيع التفوق على ذاكرة DDR-DRAM.النوع الوحيد من المعالجات التي تدعم مثل هذه الذاكرة هو بنتيوم4 المصنع من شركة Intel. كما أن شركة Intel هي الشركة الوحيدة التي تصنع شرائح لوحة أم تستطيع التعامل معها.بسبب السعر العالي لهذه الذاكرة، ومطالبة شركة Rambus المصنعين بدفع رسوم تصنيع عالية، وأدائها الغير مقنع، فان غالب الشركات المصنعة للذاكرة والمعالجات وشرائح اللوحات الأم قد اتجهت إلي تأييد وتصنيع ذاكرة DDR-DRAM. يجدر بالذكر ان انتل لم تعد تصنع مثل هذه اللوحات الأم لأنه بالفعل مرتفعة الثمن لكن الrdram في تطبيقاتها العملية أفضل حالا كثيرا من ddram وانا اعمل في هذا المجال وكان لي لوحة ام من هذا النوع وكانت من اسرع ما يكون، يجدر بالذكر ان قياس سرعة الحاسب لا تأخذ من مأخذ واحد أكثر من عامل يلعب دورا كبيرا في سرعة وأداء الجهاز فمثلا كثيرا من مختصي الجرافيك يعملون على RDRAM ويفضولنها لأنهم يتحدثون على سرعات عالية مع الجرافيك.

 1.    VRAM

Video RAM هي نوع من الذاكرة المخصصة لكروت الشاشة. تتميز هذه الذاكرة بسرعتها. الميزة الرئيسية لهذا النوع من الذاكرة هو إمكانيتها التعامل مع (RAMDAC) وهو القطعة المسئولة عن تحديث الصورة على الشاشة ومعالج كرت الشاشة بنفس الوقت

1.    WRAM

RAM هو نوع متطور من VRAM هذا النوع من الذاكرة ليس له أي علاقة بنظام التشغيل Microsoft وأي تشابه في التسمية هو مجرد مصادفة. تم تعديل بعض التقنيات المستخدمة في هذا النوع من الذاكرة عن سابقتها مما أدى إلى زيادة في سرعة نقل المعلومة تعادل 25% زيادة عن VRAM

1.    SGRAM

Synchronous Graphics RAM هي الجيل الثالث من الذواكر المختصة بكروت الشاشة. يتميز هذا النوع بعمله بنفس سرعة الناقل الأمامي للمعالج لغاية 100 ميغاهرتز. برغم أن هذا النوع من الذاكرة لا يستطيع التعامل مع RAMDAC ومعالج كرت الشاشة بنفس الوقت، إلا انه يستطيع فتح صفحتين من المعلومات بنفس الوقت.

الفرق بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط

ما هو الفرق بين RAM و ROM ؟

إن الفرق كبير وشاسع ، الذاكرة ROM (تسمى ذاكرة القراءة فقط) هي عبارة عن ذاكرة تخزن فيها البيانات في مصنعها و لا يمكن لمستخدم الحاسب أن يغيره بعد ذلك بل يكتفي بقراءة محتويات هذه الذاكرة ، لذا فهي تسمى ذاكرة القراءة فقط (Read Only Memory) بينما الرام تسمى ذاكرة القراءة والكتابة ( أو ذاكرة الوصول العشوائية).

ولكل نوع منها استخدام خاص به :

وجه المقارنة	ذاكرة القراءة فقط (Rom)	ذاكرة الوصول العشوائية(Ram)
التعريف	هي عبارة عن ذاكرة تخزن فيها البيانات في مصنعها و لا يمكن لمستخدم الحاسب أن يغيره بعد ذلك بل يكتفي بقراءة محتويات هذه الذاكرة	عبارة عن ذاكرة تسمح بالقراءة والكتابة عليها
استخداماتها	ـــــــــــــــــــــــــــــــ	تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي كذاكرة رئيسية للمعالج لكي يحفظ فيها البيانات والبرامج التي يعمل عليها الآن
الكتابة عليها	لا	نعم
يمكن القراءة منها بواسطة المستخدم	نعم	نعم
السرعة	بطيء	سريع
الاستعمالات الشائعة تعرض البيانات للتلف	تخزين برنامج البيوس للوحة الأم تبقى البيانات في الرقاقة لفترة طويلة جداً (لا نهائية تقريباً) ولا يمكن تغييرها في أغلب الأحيان	مخزن مؤقت (وسريع) للبيانات التي يتعامل معها المعالج أو يتوقع أن يتعامل معها قريباً تمحى البيانات بمجرد إطفاء الحاسب

طبعاً الروم كذاكرة للقراءة فقط قد يتبادر لذهنك أنه لا يمكن الكتابة عليها ولكن ذلك ليس صحيح تماماً ، سيتضح لك ذلك عند مناقشة أنواع الروم .

لماذا نحتاج الروم
=================
لماذا نحتاج أن نستعمل الروم بدلاً من الرام أو أقراص التخزين مثلاً ؟ هناك عدة أسباب لذلك :

البيانات المخزنة في الروم دائمة وليست معرضة للتلف بأي شكل بعكس الأشكال الأخرى من التخزين .
البيانات المخزنة في الروم لا يمكن تغييرها بالصدفة أو عن طريق فيروس ( مثلاً لا يمكن لفيروس محو المعلومات الموجودة على قرص CD-ROM ) .
المعلومات المخزنة في الروم تتوفر لأجهزة الحاسب في جميع الأوقات ( رقاقة البيوس مثال جيد )
أنواع الروم

هناك عدة أنواع من الروم تبعاً للوظيفة المناط بها :

الروم التقليدي (ROM) : وهو لا يمكن تغيير محتوياته بمجرد خروجه من المصنع ويستعمل للأشياء التي لن تتغير أبداً بعد خروجها من المصنع ، إن أكبر مثال على ذلك الأقراص المدمجة (CD-ROM) ، حيث لا يمكن الكتابة عليه أو تغيير البيانات المكتوبة فيه .
الروم القابل للكتابة (P-ROM) وهو مماثل للنوع الأول ولكن عملية الكتابة عليه يمكن أن تتم بواسطة المستخدم العادي ( مثلي ومثلك ) ويستعمل هذا النوع عادة في الشركات لكتابة بيانات جديدة كل فترة من الزمن وتوزيعها على كافة أرجاء الشركة .
الروم القابل للكتابة وإعادة الكتابة (EP-ROM) وهو مماثل للسابق باستثناء أنه يمكن إعادة الكتابة عليه مرات عديدة بواسطة المستخدم وأقرب مثال على ذلك الأقراص المدمجة القابلة لإعادة الكتابة والمسماة CD-RW .
الروم القابل لإعادة الكتابة برمجياً (EEP-ROM): وهو نوع من الروم يمكن تغيير محتوياته بواسطة برنامج خاص ( وليس باستخدام آلات خاصة ) وهو يستخدم لتخزين نظام البيوس على اللوحة الأم ، ويسمى " flash BIOS " ، أي أن رقاقة البيوس من هذا النوع يمكن تغيير محتوياتها بواسطة برنامج خاص عادة ما يكون مرفق مع اللوحة الأم .
إن الاسم "ذاكرة القراءة فقط " لا يجب أن يجلب سوء الفهم ، فقد سميت كذلك لأن هذه الذاكرة لا يكتب عليها إلا نادراً ، فمثلاً ذاكرة البيوس يتم القراءة منها كلما استخدمت الحاسب ولكن لا يتم الكتابة عليها إلا مرة أو مرتين طوال عمر الحاسب .