الفرق بين الذاكرة الحية والذاكرة الميتة

الفرق بين الذاكرة الحية والذاكرة الميتة

ذاكرة الحاسوب

يُطلق مصطلح ذاكرة الحاسوب على جميع أنواع التكنولوجيا المستخدمة في تخزين البيانات المختلفة داخله، ويشمل ذلك ذاكرة الوصول العشوائي التي يُطلق عليها اسم الذاكرة الحية، وذاكرة القراءة فقط التي يُطلق عليها اسم الذاكرة الميتة، وذاكرة فلاش، وتتُعدّ خصائصها فبعضها صُمم ليكون سريع جدًا؛ إذ يسمح لوحدة المعالجة المركزية (CPU) الوصول إلى البيانات المخزنة هناك بسرعة هائلة، وبعضها صُمّم ليكون اقتصاديًا؛ إذ يُمكن تخزين كميات كبيرة من المعلومات داخلها بتكلفة منخفضة للغاية، وأُخرى صُمّمت لتكون متطايرة أي تفقد البيانات في حال انقطاع التيار الكهربائي عنها، وبعضها غير متطاير[١].

صُمّم نظام الحاسوب باستخدام مزيج من أنواع الذاكرة المختلفة؛ وذلك للحصول على جهاز ذي سرعة عالية في معالجة البيانات بحد أدنى من التكلفة، وتقسم ذاكرة الحاسوب إلى قسمين رئيسيين، هما[١]:

  • الذاكرة الأساسية: وتسمى ذاكرة النظام، وتتكون من ذاكرة القراءة فقط (ROM) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وتقع بالقرب من وحدة المعالجة المركزية على اللوحة الأم للحاسوب؛ إذ يُتيح ذلك لوحدة المعالجة المركزية قراءة البيانات من الذاكرة الأساسية بسرعة كبيرة، وتُستخدم أيضًا في تخزين البيانات التي تحتاجها وحدة المعالجة المركزية للتقليل من الوقت اللازم لاستدعائها.
  • الذاكرة الثانوية: وتُسمى ذاكرة التخزين، وتُوجد عادةّ بشكل منفصل داخل القرص الصلب مثلًا، ويُعد الفرق الرئيس بين الذاكرتين هو سرعة الوصول للبيانات.


الفرق بين الذاكرة الحيّة والذاكرة الميتة

تُوجد العديد من الاختلافات الرئيسية بين ذاكرة القراءة فقط (ROM) و ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)؛ إذ تدور هذه الاختلافات حول الفرق في الاستخدام والقدرة التخزينية والسعة وحجم الرقائق الإلكترونية لكل منهما، ونذكر أدناه تفاصيل هذه الاختلافات بين الذاكرتين[٢][٣]:

  • القدرة التخزينية: تُعدّ ذاكرة القراءة فقط وسيلة تخزين غير متطايرة أو دائمة؛ إذ إنّها لا تحتاج إلى مصدر طاقة ثابت للحفاظ على المعلومات المخزنة عليها، بينما ذاكرة الوصول العشوائي تعد وسيلة تخزين متطايرة أو مؤقتة؛ إذ إنّها تفقد أية معلومات تحتفظ بها عند انقطاع مصدر الطاقة، وتُستخدم ذاكرة القراءة فقط للتخزين الدائم، أما ذاكرة الوصول العشوائي للتخزين المؤقت.
  • الاستخدام: تُستخدم شريحة ذاكرة القراءة فقط بشكل أساسي في بدء تشغيل جهاز الكمبيوتر، بينما تُستخدم شريحة ذاكرة الوصول العشوائي في العمليات العادية بعد تحميل نظام التشغيل الأساسي للكمبيوتر؛ إذ غالبًا ما تُستخدم ذاكرة القراءة فقط لتخزين برنامج (BIOS) على اللوحة الأم لجهاز الكمبيوتر، بينما تقوم ذاكرة الوصول العشوائي بتخزين الملفات قيد الاستخدام مؤقتًا على جهاز الكمبيوتر؛ مثل المستندات قيد الكتابة أو الملفات قيد الإنشاء أو بيانات لعبة قيد التشغيل.
  • السعة التخزينية: تقوم ذاكرة القراءة فقط بتخزين عدة ميجابايت من البيانات تتراوح عادةّ من 4-8 ميجابايت لكل شريحة، بينما يُمكن لشريحة ذاكرة الوصول العشوائي تخزين سعة من البيانات تتراوح بين 1-256 جيجابايت لكل شريحة.
  • حجم الشريحة: يتخلف حجم ذاكرة القراءة فقط تبعًا لاستخدامها؛ إذ يُمكن أن تتراوح بين أقل من إنش للطول إلى عدة إنشات للطول والعرض، وتتوفر ذاكرة الوصول العشوائي بحجمين رئيسيين هما 5 إنشات للطول وإنش واحد للعرض لذاكرة جهاز الكمبيوتر المكتبي، وحجم آخر لجهاز الكمبيوتر المحمول اللابتوب وهو 2.5 إنش للطول وإنش واحد للعرض.
  • إمكانية الوصول للمعلومات: لا يُمكن الوصول للمعلومات المخزنة على ذاكرة القراءة فقط بسهولة كما هو الحال في ذاكرة الوصول العشوائي، إذ إن المعلومات الموجودة في ذاكرة القراءة فقط لا يُمكن تغييرها أو إعادة برمجتها بسهولة، بينما يُعدّ الوصول لمعلومات ذاكرة الوصول العشوائي سهلًا وعشوائيًا بأي ترتيب ومن أي مكان.
  • السرعة: تتفوق ذاكرة الوصول العشوائي على ذاكرة القراءة فقط كثيرًا من حيث السرعة، إذ إنها تصل إلى البيانات بشكل أسرع، وتُعزز سرعة معالج الكمبيوتر.
  • نوع العمل: يُمكن استرداد وتُعدّيل البيانات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي، بينما يستحيل القيام بذلك في ذاكرة القراءة فقط؛ إذ يُمكن قراءة بياناتها فقط، ومن هنا أطلق عليها اسم ذاكرة القراءة فقط.


أنواع ذاكرة الوصول العشوائي

يأتي اختصار ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من (Random Access Memory)، إذ يُمكن الوصول إلى البيانات المخزنة داخلها بأي ترتيب عشوائي؛ أي أنه يُمكن الوصول إلى أيِّ موقعٍ في هذه الذاكرة مباشرةً بسرعة ثابتة سواء كان أول أو آخر عنوان في الذاكرة، وهي ذاكرة يُمكن القراءة والكتابة عليها بنفس السرعة؛ وتُعدّ ذاكرة متطايرة أيضًا؛ إذ تفقد جميع البيانات المخزنة عليها في حال انقطاع الطاقة عنها، وتُعدّ مكلفة للغاية مقارنة مع الأنواع الأخرى من الذاكرة، وتوجد عدة أنواع منها، وهي[١]:

  • ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM): هي الأكثر استخدامًا داخل أجهزة الحاسوب، وتتكون من ترانزستور ومُكثّف في كل خلية.
  • ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM): إذ تُعدّ أسرع من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية وأغلى ثمنًا، وتحتوي على ستة ترانزستورات في كل خلية، وتُستخدم كذاكرة تخزين مؤقتة للبيانات داخل وحدة المعالجة المركزية نفسها، أو كذاكرة الوصول العشوائي في أنظمة الخادم المتطورة جدًا.

وتُعد الذاكرة الساكنة أسرع بحوالي ثلاث مرات من الذاكرة الديناميكية، لكنّها أعلى تكلفة وأكبر حجمًا، وتتوفر الذاكرة الساكنة عادة بالميغابايت، بينما تُشرى الذاكرة الديناميكية بالجيجابايت، وتستخدم الذاكرة الديناميكية طاقة أعلى من الذاكرة الساكنة؛ إذ تحتاج إلى تحديث مستمر للحفاظ على سلامة محتواها من البيانات، بينما لا تحتاج الذاكرة الساكنة لذلك.


أنواع ذاكرة القراءة فقط

يأتي اختصار ذاكرة القراءة فقط (ROM) من (Read-Only Memory)، وهي ذاكرة يُمكن قراءة البيانات المخزنة فيها دون قدرة على تعديلها، وتُعدّ نوعًا سريعًا جدًا من ذاكرة الحاسوب، وتُثبّت قرب وحدة المعالجة المركزية على اللوحة الأم، وهي ذاكرة غير متطايرة؛ أي لا تفقد محتواها بانقطاع التيار الكهربائي عنها، إذ يُمكن لوحدة المعالجة المركزية البدء في قراءة المعلومات المخزنة في ذاكرة القراءة فقط دون الحاجة إلى برامج تشغيل أو برامج معقدة أخرى لمساعدتها على التواصل، وتحتوي عادةً ذاكرة القراءة فقط على رمز (bootstrap)؛ وهو مجموعة التعليمات الأساسية التي يحتاج الحاسوب للتعرف على نظام التشغيل المخزن في الذاكرة الثانوية، وتحميل أجزاء من نظام التشغيل الموجود في الذاكرة الأساسية لبدء الانطلاق، وتُوجد أنواع من ذاكرة القراءة فقط، ومنها[١]:

  • ذاكرة للقراءة فقط القابلة للبرمجة (PROM): إذ تصنع فارغة، ثم تُبرمج لاحقًا مرة واحدة فقط من قبل المبرمجين باستخدام جهاز يدعى مبرمج (PROM).
  • الذاكرة القابلة لإعادة المسح والبرمجة (EPROM): إذ يُمكن مسح محتواها بتعريض خلاياها للأشعة فوق البنفسجية، ثمَّ إعادة الكتابة عليها.
  • الذاكرة القابلة لإعادة المسح والبرمجة إلكترونيًا (EEPROM): إذ يُمكن مسح محتواها وإعادة الكتابة عليها إلكترونيًا بواسطة نظام الكمبيوتر المثبتة عليه، وتُعدّ عملية الكتابة عليها بطيئة جدًا.


المراجع

  1. ^ أ ب ت ث Paul Rubens, (17-5-2019), "Types of Computer Memory"، enterprisestorageforum, Retrieved 10-12-2019. Edited
  2. "What is the difference between ROM and RAM?", computerhope,12-1-2019، Retrieved 9-12-2019. Edited.
  3. Ashish (11-10-2019), "What’s The Difference Between RAM and ROM?"، scienceabc, Retrieved 9-12-2019. Edited.
446 مشاهدة