أنواع ذاكرة الكمبيوتر وخصائصها

من الشائع أن تسمع عن ذاكرة الكمبيوتر ، لكن هل تعرف ما هو ملف أنواع ذاكرة الكمبيوتر هذا المخرج؟ استمر في قراءة هذه المقالة الشيقة وستعرف كل ما تحتاج لمعرفته حول هذا الموضوع.

أنواع ذاكرة الكمبيوتر

بشكل عام ، لكي يعمل الكمبيوتر بكفاءة وبشكل صحيح ، فإنه يحتاج إلى أربعة أنواع ذاكرة الكمبيوتر. بعد ذلك ، سنقدم لك كل التفاصيل المتعلقة بهم.

ومع ذلك ، من الضروري أولاً تذكر بعض الجوانب الأساسية المتعلقة بهذا الموضوع المهم. على سبيل المثال ، معنى ذاكرة الكمبيوتر وخصائصها والمزيد.

ما هي ذاكرة الحاسوب؟

لا تعد ذاكرة الكمبيوتر ، أو ذاكرة الكمبيوتر كما يسميها البعض غالبًا ، أكثر من جهاز يعمل على تخزين البيانات والتعليمات رقميًا. لهذا ، لدينا مختلف أنواع ذاكرة الكمبيوتر، لكل منها مجموعة من الخصائص الفريدة والمحددة.

بمعنى آخر ، ذاكرة الكمبيوتر هي مكون معالجة يقوم ، من خلال مجموعة من الرقائق ، بتخزين المعلومات بشكل مؤقت أو دائم. فيما يتعلق بهذا الجانب الأخير ، من المهم ملاحظة أن نوع التخزين يعتمد على الوظيفة المحددة لكل من الذكريات.

ملامح

جميع أنواع ذاكرة الكمبيوتر يتم وصفها من خلال المعايير المشتركة ، والتي يؤدي معظمها إلى تصنيفات مختلفة وفقًا للمعايير المستخدمة في تعريفها. هذه هي: الوحدة وسعة التخزين ، ووقت الوصول ونوعه ، ووقت الدورة ، والاستقرار ، والوظيفة ، من بين أمور أخرى:

وحدة التخزين

وحدة التخزين لأي من أنواع ذاكرة الكمبيوتر الذي قمنا بتسميته ، هو الشيء. وبالتالي ، فإن القليل هو مقدار المعلومات التي يمكن تخزينها في جهاز إلكتروني ، والتي من خلالها يمكن تكوين قيم أكثر تعقيدًا.

سعة التخزين

هذا هو عدد البتات التي يمكن لذاكرة الكمبيوتر تخزينها. في هذا الصدد ، اعتمادًا على النوع الذي نشير إليه ، نتحدث عادةً عن كيلوبايت أو ميجابايت أو جيجابايت.

وقت الوصول

إنه الوقت الذي ينقضي من اللحظة التي يتم فيها توجيه كلمة ما حتى يتم قراءتها أو كتابتها في الذاكرة. في هذا الصدد ، من المهم الإشارة إلى أن كل كلمة تتكون من سلسلة من البتات ، والتي يتم الوصول إليها في وقت واحد.

نوع الوصول

في الأساس ، يمكننا التحدث عن نوعين من الوصول إلى ذاكرة الكمبيوتر: عشوائي ومتسلسل. في الأول ، يكون وقت الوصول ثابتًا ، بغض النظر عن موضع الكلمة في الذاكرة ، بينما في الثانية يختلف بشكل كبير.

بهذه الطريقة ، لدينا داخل ذاكرات الوصول العشوائي ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة ROM والتقسيمات الفرعية المقابلة لها. بينما يتم تصنيف ذكريات الوصول التسلسلي إلى: سجلات التحول وذكريات LIFO وذكريات FIFO.

دورة الزمن

يشير هذا إلى الحد الأدنى من الفاصل الزمني الذي ينقضي بين الوصول إلى الذاكرة والوصول المتتالي. في هذا الصدد ، من المهم توضيح أن وقت الدورة دائمًا أكبر من وقت الوصول ؛ علاوة على ذلك ، يقيس معكوسه عدد الكلمات التي يمكن معالجتها لكل وحدة زمنية.

بيئة فيزيائية

بعبارات عامة، أنواع ذاكرة الكمبيوتر الموجودة يمكن تصنيفها وفقًا لبيئتها المادية. بهذه الطريقة ، لدينا ذكريات إلكترونية ومغناطيسية وبصرية.

السمة الرئيسية للذكريات الإلكترونية هي أنها مبنية من أشباه الموصلات ، في حين أن الذكريات المغناطيسية مصنوعة من مواد مغناطيسية حديدية. أخيرًا ، تستند الذكريات الضوئية إلى استخدام تقنية الليزر.

استقرار

من ناحية أخرى ، يمكن تصنيف ذاكرة الكمبيوتر وفقًا لنوع الاستقرار الذي تمثله. لذلك لدينا ذاكرة تخزين متقلبة وديناميكية وذكريات قراءة مدمرة.

في هذا الصدد ، يتم فقد المعلومات المخزنة في الذكريات المتقلبة عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر. أثناء وجود ذاكرة التخزين الديناميكية ، يجب استعادة البيانات من خلال تحديث دوري يمنعها من التلف.

أخيرًا ، في القراءة المدمرة لذاكرة الكمبيوتر ، يتم التخلص من المعلومات بمجرد قراءتها. بهذه الطريقة ، يتضمن هذا النوع من الذاكرة دائمًا عملية استعادة.

وظائف

بشكل عام ، طريقة أخرى للتمييز أنواع ذاكرة الكمبيوتر الموجود هو من خلال وظائفهم. وبهذه الطريقة نتحدث عن الآتي: الذاكرة الداخلية ، الذاكرة الرئيسية ، الذاكرة الثانوية.

الداخلية: السمة الرئيسية لهذا النوع من الذاكرة هي قدرتها العالية على نقل البيانات. من ناحية أخرى ، يحتوي على جميع المعلومات أو السجلات الداخلية الموجودة في وحدة المعالجة المركزية (CPU).

الرئيسية: تسمى أيضًا الذاكرة المركزية ، وهي مسؤولة عن تخزين البرامج والبيانات. بشكل عام ، هذا النوع من الذاكرة سريع وذو حجم كبير ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إليها مباشرة من خلال الحافلة.

الثانوية: حجم هذه الذاكرة أكبر بكثير من سابقاتها ؛ لكن اتضح أنه أبطأ. بالإضافة إلى ذلك ، الذاكرة الثانوية هي المسؤولة عن تخزين برامج النظام والملفات الكبيرة ؛ علاوة على ذلك ، فإن الوصول إليها بواسطة وحدة المعالجة المركزية غير مباشر.

ما هي العمليات الأساسية لذاكرة الكمبيوتر؟

بشكل عام ، ترتبط ذاكرة الكمبيوتر بعمليتين أساسيتين: كتابة البيانات وقراءتها. في هذا الصدد ، يمكننا القول أن الأول يشير إلى تكييف كلمة في عنوان ذاكرة معين.

من جانبها ، فإن كتابة البيانات هي العملية التي يمكن من خلالها استرجاع الكلمة المذكورة بمجرد قراءتها من الذاكرة. في هذا الصدد ، من المهم الإشارة إلى أن مصطلح "عنوان" يشير إلى المكانة التي تحتلها الكلمة في الذاكرة.

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري ملاحظة أن تنفيذ هذه العمليات ممكن بفضل العنوان وناقلات البيانات. في هذا الخصوص ، لدينا أن الأولى تستخدم للإشارة إلى اتجاه القراءة / الكتابة ؛ بينما تعمل حافلات البيانات على قراءة أو كتابة كل كلمة.

ما هي أنواع ذاكرة الكمبيوتر الموجودة؟

كما ذكرنا من قبل ، فإن تشغيل الكمبيوتر يعتمد على أربعة على الأقل أنواع ذاكرة الكمبيوتر. بعد ذلك ، سنقدم تفاصيل حول كل منهم.

أيضًا ، في الفيديو التالي يمكنك رؤية المزيد من المعلومات حوله:

ذاكرة الوصول العشوائي

تُعرف ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) أيضًا باسم ذاكرة الوصول العشوائي ، وتعني أنه يمكن الوصول إلى أي جزء منها في أي وقت. أيضًا ، هي الأكثر شيوعًا بين جميع أنواع ذاكرة الكمبيوتر الموجودة.

بشكل عام ، تقوم ذاكرة الوصول العشوائي بتخزين البيانات وتعليمات البرنامج المطلوبة والمستخدمة من قبل وحدة المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر ذاكرة متقلبة وقراءة / كتابة لأنها تؤدي كلتا الوظيفتين.

في هذا الصدد ، ترجع الطبيعة المتقلبة إلى حقيقة أن المعلومات التي يخزنها تُفقد عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر أو حدوث انقطاع في التيار الكهربائي ، مما يتطلب حفظ البيانات على جهاز تخزين إضافي. من ناحية أخرى ، يتم بدء تشغيل البرامج وتحميلها وتنفيذها من ذاكرة الوصول العشوائي ؛ علاوة على ذلك ، نظرًا لأن هذه البرامج تتطلب المزيد من البيانات ، فإنها تستمر في وضعها مؤقتًا في هذه الذاكرة.

SRAM

بشكل عام ، إنها ذاكرة RAM ثابتة ، والتي تحافظ على المعلومات طالما كان الكمبيوتر قيد التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر وصولاً منخفضًا ووقت دورة ، مما يُترجم إلى سرعة نقل بيانات عالية.

ومع ذلك ، فهي ذاكرة ذات سعة تخزين منخفضة. من ناحية أخرى ، تعمل ذاكرة SRAM كجسر بين DRAM ووحدة المعالجة المركزية ، أي أنها تعمل كنوع من ذاكرة التخزين المؤقت.

بالإضافة إلى ذلك ، يسهل التعامل مع هذه الذاكرة ، نظرًا لأن الوصول إلى البيانات وناقلات العناوين يكون مباشرًا. أخيرًا ، يمكننا التحدث عن نوعين من ذاكرة SRAM: غير متزامن ومتزامن.

من جانبها ، في ذاكرة SRAM غير المتزامنة ، تتحكم حافلات الاتجاه في بيانات الإدخال والإخراج. في حين أن التحكم في ذاكرة SRAM المتزامن هو مسؤولية حافة الساعة.

DRAM

من حيث المبدأ ، تعد ذاكرة DRAM نوعًا ديناميكيًا من ذاكرة الوصول العشوائي ، بسرعة كبيرة ومنخفضة. وبالتالي ، يفقد هذا النوع من الذاكرة المعلومات التي يخزنها عندما يتوقف الجهاز عن استقبال مصدر الطاقة.

في هذا الصدد ، هذا هو السبب الرئيسي وراء حاجة هذا النوع من الذاكرة باستمرار إلى التحديث أو إعادة تنشيطها ، حتى لا تفقد البيانات. بشكل عام ، تتمتع ذاكرة DRAM بسعة تخزين أكبر من ذاكرة SRAM.

لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع ، يمكنك قراءة المقال: أنواع ذاكرة RAM وخصائصها.

ذاكرة ROM

ROM (ذاكرة القراءة فقط) هي ذاكرة متوسطة السعة وغير متطايرة للقراءة فقط. بمعنى آخر ، تتم قراءة البيانات واستخدامها ، ولكن لا يتم تعديلها ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يتم تخزين المعلومات بشكل دائم ، دون أن تفقد حتى عند نفاد طاقة الكمبيوتر.

أما عن تشغيله ، فإن ROM يحتوي على جميع التعليمات التي يحتاجها الكمبيوتر للعمل ، والتي تعرف بإرشادات بدء التشغيل أو BIOS الخاص بالكمبيوتر. بهذه الطريقة ، عندما يكون الكمبيوتر قيد التشغيل ، فإنه يصل إلى هذه الذاكرة ليأخذ ما يتطلبه لبدء التشغيل ، وكذلك لمعرفة المعلومات المتعلقة بأجهزته.

من ناحية أخرى ، لا يمكن تعديل المعلومات المخزنة في هذا النوع من الذاكرة ؛ ومع ذلك ، في بعض الحالات من الممكن تغييرها بصعوبة كبيرة. بشكل عام ، يتم تخزين البيانات داخل هذه الذاكرة أثناء تصنيعها ، بحيث يتم تسجيلها بشكل دائم ، حتى في حالة عدم تشغيل الكمبيوتر.

أخيرًا ، يمكننا القول أن ROM هو نوع من البرامج الموجودة داخل أجهزة الكمبيوتر. في هذا الصدد ، هذا ما يُعرف باسم البرامج الثابتة ، وهو مفهوم شائع جدًا اليوم.

حفلة موسيقية

إنها نوع من ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة ، والتي تعتمد على أشباه موصلات قادرة على احتواء سلسلة من التعليمات والبيانات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن قراءة المحتويات ، ولكن لا يمكن تعديلها ؛ علاوة على ذلك ، لا يتم إنشاؤها من عملية التصنيع ، ولكن باستخدام برمجة لاحقة خاصة.

ومع ذلك ، بمجرد اكتمال عملية البرمجة ، يعمل PROM مثل ROM العادي. في هذا الصدد ، من المهم ملاحظة أنه إذا حدث خطأ في البرمجة أثناء هذه العملية ، فلا يمكن عكسه ، مما قد يتسبب في عدم عمل الذاكرة كما هو متوقع.

EPROM

إنها نوع من ذاكرة ROM القابلة للبرمجة كهربائيًا ، والتي تسمح بتخزين البيانات اللازمة لتشغيل تطبيق ما. ومع ذلك ، يمكن محو البيانات باستخدام الأشعة فوق البنفسجية من مصدر ضوء بخار الزئبق.

في هذا الصدد ، يمكننا أن نذكر أن هذا النوع من الذاكرة تم تصميمه لحل البرنامج الذي يمثل ارتكاب خطأ برمجي ، أثناء تسجيل المحتوى في ذاكرة PROM. بهذه الطريقة ، تظل ذكريات EPROM في الأنظمة لتعمل كأجهزة للقراءة فقط ، ما لم يتم تعديل محتواها ويجب إزالتها مؤقتًا.

وبالتالي ، بعد محو المحتوى ، تتم برمجة ذاكرة EPROM مرة أخرى من خلال النبضات الكهربائية ، ويتم وضعها مرة أخرى داخل نفس النظام أو في مكان آخر حيث تكون مطلوبة. في هذا الصدد ، هناك حقيقة يجب أن نبرزها وهي أن محو البيانات يجب أن يتم بطريقة كاملة ، وليس بشكل انتقائي بأي حال من الأحوال على جزء من محتوى الذاكرة.

EEPROM

EEPROM ، أو كما يطلق عليها غالبًا ذاكرة E²PROM ، قابل للبرمجة كهربائيًا مثل الذاكرة التي ذكرناها في القسم السابق. ومع ذلك ، يتم مسح البيانات المخزنة في ذاكرة EEPROM كهربائيًا.

في هذا الصدد ، هذا يعني أن المحتوى يتم محوه دون الحاجة إلى إزالة الذاكرة من لوحة الدائرة. ومع ذلك ، فهو ليس شيئًا متكررًا ، لأن أوقات الكتابة بشكل عام أعلى من أوقات القراءة.

ذاكرة RAM

تُعرف ذاكرة SRAM في الغالب باسم ذاكرة التخزين المؤقت ، وهي مسؤولة عن تسريع الوصول إلى المعلومات بواسطة وحدة المعالجة المركزية. في هذا الصدد ، تتمثل وظيفة ذاكرة التخزين المؤقت في تخزين نسخ من البيانات المستخدمة بشكل متكرر والموجودة في الذاكرة الرئيسية.

بمعنى آخر ، يحتوي هذا النوع من الذاكرة على بيانات مكررة للوصول السهل والسريع. بطريقة تجعل وحدة المعالجة المركزية تبحث في ذاكرة التخزين المؤقت أولاً قبل الانتقال إلى الذاكرة الرئيسية ؛ إذا وجد ما يبحث عنه هناك ، فإنه يقرأ أو يكتب في الذاكرة المذكورة ويستمر في المهام المعلقة الأخرى.

في مقالتنا: مخبأ: المعنى والوظيفة والأهمية والمزيد ، يمكنك معرفة كل التفاصيل حول هذا النوع المهم من ذاكرة الكمبيوتر.

ذاكرة التبادل

تُعرف ذاكرة المبادلة أيضًا بالذاكرة الافتراضية أو مساحة التبديل. يتم استخدامه عندما تتجاوز متطلبات نظام التشغيل والمستخدمين الذاكرة المتوفرة للجهاز.

من ناحية أخرى ، يمكن توسيع هذا النوع من الذاكرة عندما تتطلب احتياجات المستخدمين ذلك. بهذه الطريقة ، تعد ذاكرة التبديل امتدادًا للذاكرة الرئيسية ، وتتطلب قسمًا على القرص لتشغيلها.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ذاكرة المبادلة قادرة على تزويد نظام التشغيل بذاكرة RAM أكبر مما يمكن أن توجد فعليًا. أي أن مساحة التبديل توفر حجزًا لمساحة القرص لتلك الصفحات التي لا تحتوي على صورة عليها.

ومع ذلك ، لا يوصى باستخدام هذا النوع من الذاكرة الظاهرية ، نظرًا لأن مساحة التبديل عمومًا أكبر من الوصول إلى صفحة من ذاكرة الوصول العشوائي إلى حد تجاوز حدودها. ومع ذلك ، يمكن أن يكون مفيدًا عندما نريد إزالة بعض العمليات منخفضة الاستخدام من ذاكرة الوصول العشوائي لاستبدالها بأخرى تتطلب مساحة داخلها.

بالإضافة إلى أنواع ذاكرة الكمبيوتر التي ذكرناها ، لدينا ذاكرة فلاش. هذا نوع خاص من الذاكرة موجود في بعض أجهزة التخزين الرقمية المحمولة ، مثل: كاميرات التصوير الفوتوغرافي أو كاميرات الفيديو.

ذاكرة فلاش

بشكل عام ، تجمع ذاكرة الفلاش بين مزايا ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط. بهذه الطريقة ، يمكن للمستخدم الوصول إلى البيانات بشكل عشوائي ، وكذلك الكتابة فوق محتواها في أي وقت.

حقائق ممتعة

بين الجميع أنواع ذاكرة الكمبيوتر الموجودة ، ذاكرة الوصول العشوائي هي الأكثر شعبية. ومن ثم ، غالبًا ما يستخدم مصطلح الذاكرة للإشارة إليها بطريقة عامة.

من الشائع أن يخلط بعض الأشخاص بين مصطلحات التخزين وذاكرة الوصول العشوائي ؛ ومع ذلك ، هناك اختلافات ملحوظة بين الاثنين. أولاً ، التخزين أكبر من الذاكرة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لا تُفقد المعلومات الموجودة بها حتى عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر ، في حين أن المعلومات المخزنة في الذاكرة مؤقتة.