الذاكرة
الذاكرة في أجهزة الحاسوب بشكلٍ عام هي عبارة عن قطعة توجد داخل الحاسوب، ولها القدرة على تخزين المعلومات إمّا بشكل مؤقَّت أو دائم. من أنواع الذاكرة هي ذاكرة الوصول العشوائي (بالإنجليزيّة: RAM)، وذاكرة القراءة فقط (بالإنجليزيّة: ROM).
ذاكرة الوصول العشوائي
ذاكرة الوصول العشوائي هي قطعة موجودة داخل الحاسوب؛ إذ تُخزّن أنظمة التشغيل (بالإنجليزيّة: Operating systems) بياناتها فيها، ويتم التخزين بطريقة تسمح لوحدة المعالجة المركزيّة (بالإنجليزيّة: CPU) بالوصول إليها بشكل سريع. عند مقارنة سُرعة ذاكرة الوصول العشوائي بِكلّ من القرص الصلب (بالإنجليزيّة: Hard disk drive)، ووسيط التخزين بحالة ثابتة (بالإنجليزيّة: SSD)، بالإضافة لمُحرِّك الأقراص الضوئيّة (بالإنجليزيّة: Optical drive)، فإنَّ ذاكرة الوصول العشوائي تتفوَّق عليهم بشكل كبير في كلا سرعتي القراءة والكتابة. تُعدّ ذاكرة الوصول العشوائي وسيلة لتخزين المعلومات بشكلٍ مؤقَّت، فهي تفقد جميع المعلومات المُخزّنة عليها عند إيقاف تشغيل الحاسوب.
الأنواع
يوجد نوعان رئيسيّان من ذاكرة الوصول العشوائي:
- ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكيّة (بالإنجليزيّة: DRAM): تُعد الأكثر استخداماً، وتوجد على اللوحة الأم (بالإنجليزيّة: Motherboard) في الأجهزة الحاسوبيّة المُختلفة كالحاسوب والهواتف الذكيّة، وتُعد مساحتها كبيرة نسبةً لذاكرة الوصول العشوائي الساكنة. يَستخدِم هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي المُكثِّفات (بالإنجليزيّة: Capacitors) بالإضافة للترانزستور (بالإنجليزيّة: Transistor) لتخزين البيانات على شكل شحنات، وتكون البيانات على هيئة إمّا صفر (لا توجد شُحنة) أو واحد (توجد شحنة). نظراً لطبيعة المُكثِّفات، فهي لا تستطيع أن تحفظ الشحنة لفترات طويلة، لذا يجب إعادة شحنها إمّا من قِبَل المُعالج أو وحدة مراقبة الذاكرة (بالإنجليزيّة: Memory controller) خلال فترة زمنيّة مُعيّنة.
- ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (بالإنجليزيّة: SRAM): يوجد هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي عادةً في وحدة المعالجة المركزيّة، وسعته أقل بكثير من سعة الذاكرة الديناميكيّة؛ إلّا أنَّ سرعتها تُعدّ أكبر بشكل ملحوظ. يَستخدِم هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي ما يُسمّى (بالإنجليزيّة: Flip-flops) والترانزستورات لتخزين البيانات على هيئة إمّا صفر أو واحد، ولا تحتاج هذه الذاكرة إلى إعادة شحن، ومن الجدير بالذكر أنَّ الذاكرة الساكنة تحتاج عدد أكبر من الترانزستورات بالمقارنة مع الديناميكيّة، كما أنَّها تُعد أغلى بكثير من الذاكرة الديناميكيّة.
في بداية القرن الواحد والعشرين، تمَّ تطوير الذاكرات من إمكانيّة نقلها للبيانات بشكل أحادي (بالإنجليزيّة: Single data rate RAM) إلى إمكانيّة نقلها بشكل ثنائي (بالإنجليزيّة: Double data rate RAM)، وقد تم تطوير الذاكرة العشوائيّة ذات النقل الثنائي ثلاث مرات على النحو التالي: DDR2، وDDR3، وDDR4.
إقرأ أيضا:مكونات الكمبيوتر الداخليةفائدتها للحاسوب
إنَّ زيادة سعة ذاكرة الوصول العشوائيّة في أجهزة الحاسوب يعود عليها بفوائد كثيرة ملحوظة، منها:
- تجنُّب الانخفاضات المفاجئة في أداء الحاسوب؛ وذلك بسبب زيادة عدد البرامج التي يُمكن تنفيذها في وقت واحد.
- تحسين أداء الاتصال بالشبكة وتبادل البيانات عبرها.
- تصفُّح شبكة الإنترنت بشكل أسرع عن طريق تسريع فتح الصفحات.
- زيادة أداء الحاسوب عند لعب ألعاب الفيديو ومعالجة النماذج ثلاثيّة الأبعاد.
ذاكرة القراءة فقط
إنَّ ذاكرة القراءة فقط تكون مُضمّنة في الجهاز الحاسوبي، وتحتوي على بيانات ليقرأها الجهاز الحاسوبي، ولكن لا يستطيع تعديلها أو الكتابة عليها، كما وتبقى هذه البيانات ثابتة في هذه الذاكرة حتّى عند إيقاف تشغيل الجهاز؛ فهي تعمل بواسطة بطّاريّة طويلة الأمد موجودة بداخل الحاسوب. تُستخدم ذاكرة القراءة فقط عادةً في الحاسوب من أجل بدء تشغيله؛ بحيث تحتوي هذه الذاكرة على البرمجيّة التي تُمكِّن الجهاز من البدء.
بكلمات أدقّ، فإنَّ ذاكرة القراءة فقط تُستخدَم من قِبَل نظام الإدخال والإخراج الأساسي (بالإنجليزيّة: BIOS) الموجود في الحاسوب، ومن الجدير بالذكر أنَّ ذاكرة القراءة فقط لا يقتصر استخدامها على أجهزة الحاسوب فقط، وإنّما توجد أيضاً في أجهزة عديدة أخرى كأجهزة تشغيل ألعاب الفيديو (بالإنجليزيّة: Video game consoles). يُعد القرص المضغوط (بالإنجليزيّة: CD) من الأمثلة على هذا النوع من الذاكرات، فمن غير الممكن كتابة البيانات عليه سوى مرّة واحدة فقط.
إقرأ أيضا:مكونات وحدة المعالجة المركزيةالأنواع
توجد عدّة أنواع من ذاكرات القراءة فقط تختلف تبعاً لكيفيّة إعادة برمجتها، وهذه الأنواع هي:
- ذاكرة قراءة فقط قابلة للبرمجة (بالإنجليزيّة: PROM): يمكن إعادة برمجة هذا النوع من ذاكرات القراءة فقط من خلال برمجيّات مُعيّنة متوفّرة فقط لشركات تصنيع هذه الذاكرات.
- ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة (بالإنجليزيّة: EPROM): يُستخدم نوع خاص من الأشعّة فوق البنفسجيّة من أجل إعادة برمجة هذا النوع من الذاكرات.
- ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة إلكترونيّاً (بالإنجليزيّة: EEPROM): تعد من أكثر ذاكرات القراءة فقط استخداماً في اللوحات الأم الموجودة بداخل أجهزة الحاسوب وذلك لسهولة إمكانيّة إعادة برمجها؛ حيث يمكن ذلك بواسطة برمجيّات معيّنة على الحاسوب، فيُمكن صيانتها في حال وجودة عطل أو تحديثها عند صدور تحديثات جديدة.
الاختلافات
يُعد أهم اختلاف بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط بأنّ الأخيرة لا تتطلَّب تزويد مُستمرّ للطاقة من أجل حفظ البيانات الموجودة عليها، أمّا الأخرى، فهي تفقد جميع بياناتها بمجرَّد زوال مصدر الطاقة. من حيث الاستخدامات، فذاكرة القراءة فقط تُستخدَم بشكل أساسي في بدء تشغيل الحاسوب، أمّا ذاكرة الوصول العشوائي، فتُستخدَم من قِبَل نظام التشغيل لأداء العمليّات المُختلفة.
إقرأ أيضا:تحكم في الشبكةإنَّ عمليّة الكتابة على ذاكرة الوصول العشوائي تُعد أسرع بكثير منها في ذاكرة القراءة فقط، كما أنَّ سِعة ذاكرة الوصول العشوائي تُعد أكبر بكثير من سعة ذاكرة القراءة فقط، فالأولى قد تصل إلى 16 جيجابايت في القطعة الواحدة، أمّا الأخرى فتحمل بضعة ميجابايتات فقط.
