حافظه در کامپیوتر

نام حافظه به اجزای فیزیکی داده های کامپیوتری که صرفه جویی در داده های ناشی از عملیات پردازش های مختلف، و آن است یا به نگه داشتن این اطلاعات به طور دائم یا موقت، و حافظه در متفاوت با کامپیوتر از آنچه که به نام فضای ذخیره سازی از هارد دیسک (: هارد دیسک در انگلیسی).

 

انواع حافظه

در دستگاه های محاسباتی دو نوع حافظه اساسی وجود دارد: اول حافظه دسترسی تصادفی (به انگلیسی: RAM) است ، در حالی که دیگری حافظه فقط خواندنی (ROM) نامیده می شود و هر یک از آنها کاربردها و مزایای مختلفی دارند.

رم

حافظه دسترسی تصادفی به این دلیل نامیده می شود که امکان دسترسی تصادفی به هر بایت در آن وجود دارد ، بنابراین دسترسی به بایت مورد نیاز بدون عبور از بایت قبلی امکان پذیر است. [3] لازم به ذکر است که RAM با قطع برق ، تمام اطلاعات ذخیره شده روی خود را از دست می دهد . [4] از انواع RAM موارد زیر است: حافظه دسترسی تصادفی ثابت (SRAM): این نوع برای صرفه جویی در داده های موجود در آن به انرژی الکتریکی مداوم نیاز ندارد و سریع ترین نوع حافظه است ، اما قیمت آن نسبتاً زیاد است. انواع حافظه ثابت عبارتند از: SRAM ناهمزمان: این نوع با فرکانس متفاوت از پردازنده کار می کند . یعنی با آن همگام سازی نشده است. حافظه ثابت همزمان (به انگلیسی: Synchronous SRAM): این یک حافظه همزمان با فرکانس پردازنده است. همانطور که در همان فرکانس کار می کند. حافظه دسترسی تصادفی پویا (به انگلیسی: DRAM): این یک حافظه غیر استاتیک است که برای ذخیره اطلاعات به طور مداوم به انرژی الکتریکی احتیاج دارد و انواع مختلفی دارد از جمله موارد زیر: حافظه دینامیکی انتقال داده (SDRAM). حافظه پویا انتقال داده دوگانه (DDR RAM): این نوع توانایی انتقال داده ها را دو بار در یک چرخه ساعت دارد ، بنابراین داده ها یک بار در ابتدای چرخه ، و دوباره در انتها منتقل می شوند. این نوع حافظه چهار نسخه دارد: به ترتیب DDR ، DDR2 ، DDR3 و DDR4.



تفاوت حافظه استاتیک و حافظه پویا



حافظه دسترسی تصادفی استاتیک معمولاً در واحد پردازش مرکزی (به انگلیسی: CPU) تعبیه شده است و برخلاف حافظه دسترسی تصادفی پویا که عمدتا از خازن ها و ترانزیستورها تشکیل شده و روی مادربرد نصب می شود ، از آنچه که (به انگلیسی: Flip-Flops) نامیده می شود ساخته شده است ( به انگلیسی: Motherboard).

RAM به طور قابل توجهی سریعتر از پویای حافظه ثابت شد . این امر به این دلیل است که برخلاف حافظه پویا که به این نیاز دارد ، نیازی به بازنویسی اطلاعات موجود در آن برای هر دوره خاص ندارد. میزان سرعت دسترسی به داده ها در حافظه استاتیک 10 نانو ثانیه است ، برای حافظه پویا ، سرعت دسترسی به داده های آن 60 نانو ثانیه است

از نظر قیمت ، حافظه استاتیک گرانتر از حافظه دینامیک است. این امر به دلیل استفاده آنها از به اصطلاح خازن علاوه بر تعداد بیشتری ترانزیستور است و این استفاده نسبتاً زیاد از ترانزیستورها منجر به افزایش اندازه فیزیکی آنها می شود ، زیرا حافظه دینامیکی شش برابر حافظه ثابت است. در مورد صرفه جویی در انرژی ، حافظه استاتیک صرفه جویی بیشتری دارد ، زیرا برخلاف حافظه پویا نیازی به نوشتن مجدد داده های موجود در آن نیست.

ROM

داشتن ROM برای راه اندازی کامپیوتر بسیار مهم است. از آنجا که دستورالعملهای برنامه نویسی سیستم عامل را ذخیره می کند (به انگلیسی: Operating system) ، کاربر نمی تواند اطلاعات موجود در آن را اضافه یا تغییر دهد. بنابراین فقط برای خواندن نامگذاری شده است و اطلاعات آن با قطع انرژی از بین نمی رود. از انواع این حافظه می توان به موارد زیر اشاره کرد: [6] [7] حافظه فقط خواندنی (ROM): این نوع حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی مجدد یا تغییر در محتوای آن نیست. این به دلیل ماهیت ساختار آن است. دیسک فشرده (به انگلیسی: CD) یکی از نمونه های معروف این نوع حافظه فقط خواندنی است ، زیرا معمولاً به منظور ذخیره اطلاعات برای یک بار بدون پذیرش تغییر ، استفاده می شود. حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی (PROM): این نوع می تواند یک بار برنامه ریزی شود و پس از ذخیره اطلاعات نمی توان آن را اصلاح کرد. حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی (EPROM): این یک نوع قابل برنامه ریزی است ، اما می توان داده های ذخیره شده را با استفاده از دستگاه خاصی که روی اشعه ماوراlet بنفش کار می کند پاک کرد . حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی و پاک کردن الکتریکی (به انگلیسی: EEPROM): در حال حاضر در اکثر رایانه ها استفاده می شود و این به برنامه هایی بستگی دارد که برای برنامه ریزی مجدد آن برنامه ریزی شده اند ، بنابراین مشکلاتی که ممکن است در حافظه مادربرد رخ دهد یا برنامه ذخیره شده روی این حافظه را بروزرسانی کند به راحتی قابل حل است.

 

تفاوت RAM و ROM

تفاوت اصلی RAM و ROM در هدف استفاده است. حافظه دسترسی تصادفی توسط سیستم عامل برای انجام عملیات رایانه ای مختلف از جمله ذخیره برنامه ها هنگام اجرای آنها علاوه بر ذخیره اطلاعات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در مورد حافظه فقط خواندنی ، این حافظه عمدتا در هنگام کار کامپیوتر استفاده می شود. این شامل دستورات لازم برای راه اندازی رایانه توسط BIOS است. [2] تفاوت دیگر این دو نوع حافظه در سرعت نوشتن روی این حافظه است ، روند نوشتن در حافظه تصادفی سریع است و روند بازنویسی در حافظه فقط خواندنی (اگر قابل برنامه ریزی باشد) کند است. ظرفیت نیز تفاوت مهمی بین این دو نوع است ، ظرفیت RAM در مقایسه با ROM به طور قابل توجهی بیشتر است ، دومی قادر به ذخیره فقط چند مگابایت است ، در حالی که نوع اول ممکن است چندین گیگابایت ظرفیت داشته باش