الذكرة RAM

من طرف **ابراهيم .J.H** 10/12/2007, 7:18 am

[size=12]

الذاكرة( RAM ): تعرف باسم ذاكرة الوصول العشوائي
( RANDOM ACCESS MEMORY ) واختصارها( RAM ) وهذا النوع من الذاكرة مؤقت إذ أن المعلومات يتم تفريغها آلياً منه بمجرد إعادة التشغيل,
وأحيانا عند إغلاق البرنامج الذي يستهلك جزء منها.

وفي هذا النوع يحرص المحترفون الذين يتركز عملهم على التصميم باستخدام برامج متقدمة مثل..

PHOTO SHOP) و 3D MAX وغيرها) على توفير أفضل الأنواع منها ويحرصون أيضا على زيادتها لأنها المسؤولة عن سرعة تنفيذ العمليات والمعالجة.

مكونات ذاكرة الوصول العشوائي:

كل قطعة ذاكرة تعد دائرة متكاملة مركبة من ملايين الخلايا التي يكونها اتحاد الترانزيستورات ( TRANSISTORS) والمكثفات

( CAPACITORS), بحيث يشكل كل ترانزيستور ومكثف خلية واحدة من خلايا الذاكرة , وكل خلية من هذه الخلايا تعادل بتا واحدا من البيانات, ومعلوم أن البت( BIT) أصغر وحدة من وحدات قياس الذاكرة وكل 8 بت تشكل بايتا واحدا والبايت( BYTE) هو المساحة الكافية لتخزين قيمة حرف أو رقم أو رمز (والمسافة أيضا تعادل بايت).

سبب تسميتها بذاكرة الوصول العشوائي:

سميت بهذا الاسم لأنك تستطيع الوصول إلى أي خلية تريد بشكل مباشر ومن أي مكان,وهي على عكس ذاكرة الوصول التسلسلي

( SERIAL ACCESS MEMORY) واختصارها( SAM) والتي لا يمكنك الوصول لأي خلية فيها إلا بشكل تسلسلي كامل من البداية الى النهاية.

لربما هذا المسمى هو ما يربطه غالب المستخدمين بالذاكرة.

هذا الاسم مشتق من( RANDOM ACCESS MEMORY).

ولربما أفضل شرح لهذا المسمى هو الذاكرة التي يمكن الولوج إليها بشكل غيرمنظم. و لشرح كلمة غير منظم يجب أن نشرح كيف يتم تخزين المعلومة في الذاكرة.

الذاكرة مقسمة إلى خانات وتسمى صفحات. وكل صفحة لها عنوانها الخاص بها, وعند الاحتياج إلى أي معلومة مخزنة في الذاكرة فإنه يتم الولوج إليها مباشرة من خلال عنوانها الخاص بها؟وعند عدم وجود عنوان خاص لكل صفحة, فإنه لإيجاد المعلومة يجب البحث بكل الصفحات لغاية العثور على المعلومة المطلوبة.

هذا البحث يتم بطريقة منظمة أي البحث بأول خانة ومن ثم الثانية والثالثة و هكذا.

تقوم الشركات المصنعة من أجل تسهيل الحصول على أي عدد من الخانات في الكلمة بإنتاج ذاكرة ذات خانة واحدة في الكلمة. فنجد في النشرات الفنية مثلاً: ذاكرات بتنظيم (1024X1) أو (4096X1) ...الخ.

وهكذا بعد اختيار الدارة المناسبة من ناحية عدد الكلمات يمكن تجميع ذاكرة محتوية على (n) خانة في الكلمة بوصل (n) دارة على التوازي.

الآن وقد انتهينا من شرح معنى (RAM) يجب أن نبين بعض المعلومات عن هذا النوع من الذاكرة. هذه الذاكرة لا تستطيع تخزين المعلومة بدون وجود طاقة كهربائية. أي أن المعلومة المخزنة يتم مسحها عند فصل الطاقة عن الذاكرة.

أنوع الذاكرة( RAM) أسرع بكثير من ( ROM). لذا فإن الكثير من اللوحات الأم تسمح عند بداية تشغيل الجهاز بوضع نسخة من برنامج BIOS في الذاكرة (RAM) واستخدامها من هناك. هذا الأمر يحسن من أداء الجهاز .

أنواع الذاكرة (RAM):

هناك أكثر من نوع للذاكرة (RAM) وأسعارها تتفاوت باختلاف هذه الأنواع.ومنها:

( SD-RAM):
هي اختصار للجملة

( SINGLE DATA RAT RANDOM ACCESS MEMORY) والتي تعني ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة ذات النقل الأحادي. هذا النوع يقوم بنقل البيانات بسرعة مقبولة نوعا ما, لكنه في المقابل يستهلك قدرا كبيرا من الطاقة مقارنة بالأنواع الأخرى لأنه يقوم بنقل بت مرة واحدة عند ارتفاع النبضة ثم يعود ليرفع بتا آخر بارتفاع النبضة ..وهكذا, كلما زادت الوحدات أدى ذلك الى زيادة سرعة المعالجة . وسرعة نقل البيانات فيها إما تكون 100 أو 133 ميغاهرتز .

( DD-RAM):

هناك اختلاف على تسميتها ,فالبعض يقول أنها اختصار للجملة

(DUAL SYNCHARONOUS DYNAMIC RANDOM ACCESS DATA RATE )

أي ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة النقل الثنائي,

بينما هناك من يقول أنها تعني

(DOUBLE DATA RATE –SYNCHRONOUS DRAM)

أي ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة ذات النقل المضاعف أو المزدوج , وكلاهما يؤدي لنفس المعنى ,

هذا النوع يؤدي ضعف أداء النوع الأول فه تعطي 2 بت في الثانية الواحدة بمعنى أنها تنقل بتا لدى ارتفاع النبضة وأخرا عند انخفاضها. ويتميز هذا النوع عن سابقه بأن لديه عرض نطاق مضاعف وهذا يمكنه من نقل كمية مضاعفة من المعلومات في الثانية قياسا للــ( SD-RAM) .

كما أنه يستخدم قدرا أقل من الطاقة..

( DDRAM11 SD RAM): أو DDR2

هي تطوير على ( DD-RAM) يزيد مرة أخرى من عرض النطاق كما أنه يستخدم قدرا أقل من الطاقة قياسا للـ ( DDR ),

ويتوقع أن يصبح الأوسع استخداما في عام 2005.

( RD-RAM):

هي اختصار للجملة

( RAMBUS DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY)

وتعني الخطوط الديناميكية لذاكرة الوصول العشوائي , وهذه الذاكرة تمتاز بسرعة مذهلة وأسعارها باهضة, ويرتكز عملها على أساس توزيع نقل البيانات ما بين الذاكرة والمعالج على أكثر من قناة. عن طريق تصغير حجم الناقل الأمامي من 32 بت (المستخدمة في الأنواع الأخرى) الى 16بت ومن ثم توزيع الحركة على أكثر من قنا ة تعمل بشكل خطوط متوازية

(وهذا سبب تسميتها بالخطوط) , وتعطي سرعات تردد عالية جدا تصل إلى 800 ميغاهرتز. وهذا النوع لا يعمل إلا مع المعالجات بنتيوم 4 كما أنها تتطلب أنواعا مخصصة من اللوحات الأم مثل إنتل 850 وتم التخلي عنها بسرعة بسبب إثبات ذاكرة ( DDR) والجيل الجديد ( DDR2) أنهما يمكنهما إعطاء نتائج منافسة جدا وحتى متفوقة بتكلفة أقل.

(SRAM):

وهي (STSTIC RAM). المعنى المقصود من كلمة (STATIC) هي ثبات المعلومة عندما 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؟ (SRAM) يعتبر أسرع أنواع الذاكرة, ولكن بسبب غلاء سعره فإن استخدامه في العادة يكون محصورا بداخل المعالج كذاكرة مخبئيه(CACHE MEMRY) من الدرجة الأولى.

(ASRAM):

( ASYNC SRAM ) تعتبر من النوعيات القديمة من(SRAM) .هذه الذاكرة تعمل بتردد منفصل عن المعالج لذا نجدها مستخدمة كذاكرة مخبئيه من الدرجة الثانية لكثير من المعالجات القديمة والتي كانت فيها الذاكرة المخبئية تركب على اللوحة الأم وليس المعالج.

مثال على ذلك:إذا كانت سرعة الناقل الأمامي للمعالج 66 ميغاهرتز فإن هذه الذاكرة قد تعمل على سرعة 33 ميغا هرتز.

(SSRAM):

(SYNC SRAM) بمعنى أن الذاكرة تعمل بنفس تردد الناقل الأمامي للمعالج.

(PBSRAM):

(PIPELINE BURST SRAM) هي أكثر نوع من هذه الذاكرة مستخدم حاليا.لشرح هذا النوع من الذاكرة يجب أن نبتعد قليلا عن الذاكرة والدخول في عالم المعالج لنشرح المقصود بكلمة(PIPELINE).

تقنية(PIPELINE) تسمح للمعالج بأداء أكثر من مهمة بنفس الوقت ولربما أسهل طريقة لشرح هذه التقنية هو تشبيهها بخط الإنتاج المستخدم في المصانع.

بدل أن يكون هناك عامل واحد يقوم بتجميع المنتج, يوجد هناك خط سير يقوم عليه العديد من العمال. كل عامل منهم يقوم بتجميع جزء من هذا المنتج لكي ننتهي بآخر المطاف بمنتج جاهز وبأسرع وقت ممكن. المعالج يقوم بأمر مشابه هنا يتم التعامل مع الكثير من العمليات بنفس الوقت.الآن وقد شرحنا معنى (PIPELINE), فإن الذاكرة (PBSRAM) مصممة لكي تتعامل مع هذا الكم المستمر من المعلومات.ومن مميزات هذه الذاكرة قدرتها على العمل بسرعة تردد أكثر من66 ميغاهرتز مما يجعلها مناسبة للمعالجات الحديثة 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.

(VRAM):

(VIDEO RAM) هي نوع من الذارة المخصصة لكروت الشاشة. تتميز هذه الذاكرة بسرعتها وتخصصها في التعامل مع تقنية الشاشة والميزة الرئيسية لهذا النوع من الذاكرة هو إمكانيتها التعامل مع(RAMDAC)

(القطعة المسئولة عن تحديث الصورة على الشاشة) ومعالج كرت الشاشة بنفس الوقت؟اختراع أنواع أخرى من الذاكرة والتي تستطيع العمل بشكل أسرع من (VRAM) أدى إلى توقف استخدامها في الكروت الحديثة.

(WRAM):

(WINDOW RAM) هو نوع متطور من (VRAM) هذا النوع من الذاكرة ليس له أي علاقة بنظام التشغيل(WINDOWS MICROSOFT) وأي تشابه في التسميات 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).

(SGRAM):

(SYNCHRONOUS GRAPGIC RAM) هي الجيل الثالث من الذواكر المختصة بكروت الشاشة يتميز هذا النوع بعمله بنفس سرعة الناقل الأمامي للمعالج لغاية 100ميغاهرتز

وبالرغم من أن هذا النوع من الذاكرة لا يستطيع التعامل مع (RAMDAC) ومعالج كرت الشاشة بنفس الوقت, إلا أنه يستطيع فتح صفحتين من المعلومات بنفس الوقت. لذا فإن الجمع ما بين نقل المعلومة نقل المعلومة وفتح صفحتين بنفس الوقت يجعل هذه الذاكرة أسرع مما سبقها.

لربما يعتقد الكثير من المستخدمين أن ا ستخدام الذاكرة محصور بموقع واحد في الحاسب وهو الذاكرة الرئيسية التي يستخدمها نظام التشغيل والبرامج, حقيقة الأمر أن استخدام الذاكرة يدخل في ا لكثير من العتاد المستخدم لتشغيل الحاسب. المعالج وكرت الشاشة وكرت الصوت هي مجرد أمثلة على المكونات التي تحتاج إلى ذاكرة خاصة بها لكي تعمل؟

(DRAM):

بعكس(SRAM) فإن ذاكرةRYNAMIC RAM)) لا تستطيع الاحتفاظ بالمعلومة لفترة طويلة.

المعلومات يجب تنشيطها باستمرار. هنا تقوم الذاكرة بإعادة كتابة المعلومة عدة من المرات في الثانية. وهذا النوع من الذاكرة أرخص من (SRAM) ولذا فإنها تستخدم بغزارة كذاكرة رئيسية لجهاز الحاسب.

مثل الأنواع السابقة من الذاكرة فإنها تنقسم إلى عدة أنواع:

(FPM DRAM):

(FAST PAGE MODE DRAM) هو نوع من الأنواع القديمة من هذه الذاكرة عندما كانت أجهزة الحاسب تعمل بمعالجات 286 أو386 كانت تستخدم هذا النوع من الذاكرة ببداية الأمر كانت هذه الذاكرة تعمل بسرعة ولوج تعادل120 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 على 60 نانو ثانية إلا انهالا زالت تعتبر بطيئة.

(EDO DRAM):

لتحسين سرعة الولوج تم اختراع ذاكرة (EXTENDED DATA OUT DARM) هنا تم تسريع عملية ولوج المعالج إلى الذاكرة بواسطة السماح له بالولوج بعملية جديدة قبل انتهاء العملية التي سبقتها.

بالرغم من أن هذه النظرية تقول بأن هذا النوع من الذاكرة أسرع من(FPM DARM) بمعدل الضعف إلا أن هذا التطبيق الفعلي ينتج عنه تحسن بالأداء يعادل 30% فقط.

مشكلة هذا النوع من الذاكرة أنها لا تستطيع العمل على سرعات تردد جديدة أكثر من 66 ميغاهرتز.

(BEDO DRAM):

(BURST EDO DRAM) كانت محاولة لتسريع عمل (EDO RAM) . الفكرة الرئيسية من تقنية (BURST) هي بإرسال المعلومة إلى الذاكرة بشكل دفعات.؟ أول دفعة من المعلومة تحتوي على عناوين المعلومات التي تتبعها لذا فإن باقي المعلومة سيتم التعامل معها بشكل أسرع حيث أنه تم التجهيز لاستقبالها.

برغم نجاح هذه التقنية في تسريع سرعة الولوج إلى الذاكرة لما يقارب 10نانو ثانية إلا أن عدم قدرتها على العمل بسرعة تردد أعلى من 66 ميغا هرتز أدى إلى اضمحلالها.

لكي يتم حماية الذاكرة(RAM) من فقدان المعلومات المخزنة فيها نتيجة لانقطاع التغذية الكهربائية يجب تأمين مصدر تغذية احتياطي (يؤخذ عادة من البطاريات).

وتتوفر حالياً أنظمة ودارات مصممة خصيصاً لمراقبة جهد التغذية ولوصل الذاكرة إلى مصدر التغذية الاحتياطي فور انقطاع التغذية الأساسية. وذلك بسرعة كافية تمنع حدوث أي فقدان للمعلومات المخزنة في الذاكرة

[/size]