انواع الرامات ومميزاتها وعيوبها

أنواع الذاكرة رام

للذاكرة رام نوعان رئيسيان وهما ما يلي:

ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة

ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة هي الشكل الكامل لذاكرة “SRAM”، وفي هذا النوع يتم تخزين البيانات باستخدام خلية ذاكرة من ستة ترانزستور، وتُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة في الغالب كذاكرة تخزين مؤقت للمعالج “وحدة المعالجة المركزية”، ويمكن أن يعود تاريخ أقدم وسيط تخزين من نوع ROM .

يُعَد استخدام وسيط تخزين غير متطاير هو الطريقة الوحيدة لبدء عملية تشغيل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى، كما يتم استخدام رقائق ROM في أنظمة الألعاب مثل Nintendo وGameboy وSega Genesis وغيرها، ولا يزال استخدام التخزين من نوع ROM مستمرًا حتى اليوم.

ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية

تشير “DRAM” إلى ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، وهي نوع من ذاكرة الوصول العشوائي “RAM” التي تسمح بتخزين كل بت من البيانات في مكثف منفصل داخل دائرة متكاملة محددة. وتعتبر ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية ذاكرة كمبيوتر قياسية للعديد من أجهزة كمبيوتر المكتب الحديثة.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى شرائح الذاكرة العشوائية لتخزين المعلومات المؤقتة التي تنتجها البرامج بسرعة. وتعتبر ذاكرة الوصول العشوائي واحدة من أسرع أنواع الذاكرة، مما يتيح لها التبديل بين المهام بسرعة. على سبيل المثال، يتم تحميل مستعرض الإنترنت الذي تستخدمه لقراءة هذه الصفحة في ذاكرة الوصول العشوائي وتشغيله منها. إن ذاكرة الوصول العشوائي هذه هي نوع من الذاكرة القابلة للتغيير وتحتاج إلى تحديث منتظم، وإلا ستفقد المعلومات المخزنة عليها.

كما يوجد العديد من الاختلافات الرئيسية في ذاكرتي الوصول العشوائي :تتضمن الشريحة ROM والشريحة RAM اختلافات في الاستخدامات وقدرات التخزين والسعة والأحجام المادية، ويمكن الاطلاع على تفاصيل الاختلافات والمعلومات الإضافية حول ROM وذاكرة الوصول العشوائي من خلال الرابط المرفق، ويتم توضيح الفرق بين RAM وROM في السطور التالية

قدرات تخزين ROM و RAM

شريحة “ROM” هى وسيط تخزين غير متطاير، مما يعني أنها لا تتطلب مصدرًا ثابتًا للطاقة للاحتفاظ بالمعلومات المخزنة عليها، على النقيض من ذلك تكون شريحة ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة، مما يعني أنها تفقد أي معلومات تحتفظ بها عند إيقاف تشغيل الطاقة. بشكل أساسي. ويتم استخدام “ROM” للتخزين الدائم، وذاكرة الوصول العشوائي تستخدم للتخزين المؤقت.

استخدامات ROM و RAM

– تستخدم شريحة ROM أساسا في بدء تشغيل الحاسوب، في حين تستخدم شريحة الذاكرة العشوائية RAM في العمليات العادية بعد تحميل نظام التشغيل. وعلى سبيل المثال، يتم تخزين برنامج BIOS على شريحة ROM على اللوحة الأم، بينما تقوم شريحة الذاكرة العشوائية RAM بتخزين الملفات المؤقتة التي يتم استخدامها على الحاسوب مثل المستندات والصور والبيانات الخاصة بالألعاب.

سعة تخزين ROM و RAM

تحتوي شريحة ROM عادة على عدة ميجابايت من البيانات، تتراوح بين 4-8 ميجابايت لكل شريحة، بينما يمكن لشريحة RAM تخزين عدة جيجابايت من البيانات، تتراوح بين 1-256 جيجابايت لكل شريحة.

تاريخ ذاكرة الوصول العشوائي RAM

في أجهزة الكمبيوتر السابقة، تم استخدام المرحلات أو العدادات الميكانيكية أو خطوط التأخير لوظيفة الذاكرة الرئيسية، وتم بناء أول ذاكرة وصول عشوائي في عام 1947 واسمها ويليام تيوب، كما تم بناء ذاكرة الوصول العشوائي الثانية أيضًا في عام 1947، وكان اسمها ذاكرة النواة المغناطيسية. اسم ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة اليوم – ذاكرة الحالة الصلبة، وتم تطويرها لأول مرة بواسطة روبرت دينارد في عام 1968.

مميزات الرامات

• تزيد الرامات من سرعة نظام الكمبيوتر، وكلما زادت سرعة النظام زادت ذاكرة الوصول العشوائي.
• تمكين قراءة البيانات بشكل أسرع من ذاكرة الوصول العشوائي، مقارنة بالقرص الصلب، القرص المضغوط، DVD، FLOPPY، القرص، و USB.
• يتم استرداد المعلومات المخزنة بغض النظر عن التسلسل المستخدم لتخزينها.
• تتيح كتابة العمليات وحذفها.
• استهلاك طاقة أقل مقارنة بمحركات الأقراص.
• أسرع أنواع الذاكرة في الكمبيوتر.
• تقلل من استخدام عمر البطارية.
• كلما زاد حجم الذاكرة العشوائية (RAM)، زاد أداء تشغيل البرامج والألعاب وأصبح أكثر سهولة.

عيوب الرامات

• إذا أراد المعالج المركزي قراءة البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي، سيكون الوصول إلى البيانات من السجلات والذاكرة المؤقتة بطيئًا.
• تُعَدُ ذاكرة الوصول العشوائي غير مستقرة، حيث يصعب تخزين البيانات فيها لفترات طويلة.
• ارتفاع السعر.
• تمتلك مساحة محدودة.
• هذا المنتج ليس صديقًا للميزان من حيث التكلفة، لأن سعره لكل وحدة مرتفع.
• تكون المساحة محدودة لأن شركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر لا تضمن قدرات عالية فيها.

أنواع ذاكرة الوصول العشوائي

يتضمن بشكل أساسي الذاكرة الاستاتيكية والديناميكية، وهما على النحو التالي:

أولًا : SRAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة أو الاستاتيكية، وتتطلب طاقة ثابتة للعمل بسبب الطاقة المستمرة المطلوبة لها، وهي لا تحتاج إلى التحديث. تستخدم SRAM ترانزستورات ضيقة جدا لكل خلية ذاكرة، ولكن ليس هناك مكثف لكل خلية. يتم تخزين البيانات باستخدام حالة خلية ذاكرة تحتوي على ستة ترانزستورات. يستخدم الذاكرة الاستاتيكية عادة كذاكرة تخزين مؤقتة لوحدة المعالجة المركزية، وفي الوقت الحاضر يتم استخدامها في ذاكرة التخزين المؤقت. تم اكتشافها في التسعينات وتستخدم في الكاميرات الرقمية وأجهزة التوجيه والطابعات وشاشات LC.

ثانيًا: ذاكرة DRAM، وهي نوع من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، وتتطلب تحديثا مستمرا للعمل، وتحتوي على ترانزستور ومكثف لكل خلية ذاكرة. تعمل هذه الذاكرة عن طريق حفظ البتات في مكثفات منفصلة داخل دائرة متكاملة. تعتبر ذاكرة DRAM من الأنواع التي يمكن أن تفقد بياناتها، وذلك بسبب تسرب الشحنات الكهربائية في المكثفات. لذلك، تحتاج إلى إعادة تحديث مستمر. ونظرا لاحتياجها للتحديث، فقد سميت بذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية. وعلى الجانب الآخر، ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة لا تحتاج إلى تحديث مستمر، وبالتالي تسمى ساكنة. الميزة الرئيسية لـ DRAM هي أنها تحتاج إلى مقحل واحد ومكثف واحد لتخزين كل بت، بينما تحتاج ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة إلى ستة مقاحل لكل بت. هذا يسمح لـ DRAM بتكثيف عدد وحدات التخزين في رقاقة واحدة. تم تطوير DRAM في السبعينيات واستخدمت في أجهزة ألعاب الفيديو وأجهزة الشبكات وذاكرة النظام وغيرها.

ونستنتج من ما سبق الفرق بين الذاكرة العشوائية (SRAM) والذاكرة الديناميكية (DRAM)، وسنوضح ذلك في السطور التالية

مميزات الذاكرة SRAM

• أسرع بكثير من الذاكرة DRAM.
• لا تحتاج إلى التحديث.
• يتم استخدامها لإنشاء الذاكرة المؤقتة.
• تتطلب قوة متوسطة.

عيوب الذاكرة SRAM

• عند مقارنتها بالذاكرة DRAM، نجد أن سعرها مُكَلَّفٌ.
• البيانات متقلبة وغير ثابتة، ويتم فقدها عندما تفقد الطاقة.
• السعة التخزينية منخفضة.
• التصميم معقد للغاية.

وعلى نحو مماثل، نلاحظ أن لذاكرة DRAM ميزات وعيوب، وتتمثل هذه الميزات والعيوب فيما يلي:

مميزات الذاكرة DRAM

• تعتبر أرخص سعرًا من الذاكرة SRAM .
• تصميم الهيكل الخاص بخلية الذاكرة بسيط للغاية.
• صُمم الحجم صغير جداً.
• السعة التخزينية عالية جدًا.

عيوب الذاكرة DRAM

• تكون سرعتها منخفضة جدًا بالمقارنة مع الذاكرة SRAM.
• تقنية الديناميكية المتزامنة بمعدل بيانات واحد (SDR SDRAM)
• تشمل ذواكر الوصول العشوائي المزدوجة المتزامنة DDR SDRAM وDDR2 وDDR3 وDDR4.
• تستهلك الكثير من الطاقة.