ذاكرة الحاسوب وأنواعها

مفهوم ذاكرة الحاسوب

ذاكرة الحاسوب (Computer Memory)؛ عبارة عن مكوّن ماديّ قادر على تخزين المعلومات والبيانات والملفات إمّا مؤقتًا مثل ذاكرة الوصول العشوائية (RAM)، أو بشكل دائم مثل ذاكرة القراءة فقط (ROM)، كما تعتمد أدوات الذاكرة على استخدام دوائر متكاملة، وتُستخدم هذه الذاكرة من قبل أنظمة التشغيل، البرمجيات والمعدّات الصلبة^[١].

أنواع ذاكرة الحاسوب

تنقسم ذاكرة الحاسوب إلى نوعين رئيسين، وهما على النحو التالي^[٢][٣]:

الذاكرة الداخلية

فيما يلي أبرز أنواع الذاكرة الداخلية:

RAM (ذاكرة الوصول العشوائي)

Random Access Memory، ويشار لها اختصارًا بـ (RAM)، وتُعرف أيضًا بالذاكرة الرئيسية أو الأولية، وهي إحدى أنواع ذاكرة الحاسوب التي يمكن الوصول إليها بطريقة غير منظّمة نظرًا لكونها لا تعتمد على تخصيص عناوين محدّدة لتخزين المعلومات فيها، إذ يُبحث في الذاكرة بجميع المواقع للوصول إلى المعلومة المُراد إيجادها من قبل المُستخدم، ومن الجدير بالذكر هنا أن عملية البحث تكون منظّمة حيث يُبحث بالخانة الأولى أولًا، ثم الثانية وهكذا، وتنقسم ذاكرة الوصول العشوائي إلى عدّة أنواع كما يلي:

1. ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (Static RAM): يُرمز لها بـ (SRAM)، واستُخدمت كلمة ثابتة هنا للدلالة على ثبوت المعلومات، بمعنى أنّه عندما تودَع المعلومات في تلك الذاكرة فإنّها تستقر فيها دون أن تحتاج إلى تنشيط بين الحين والآخر، إلا أنّها تتغير عندما يُطلب من الذاكرة تغييرها، ومن ميزات هذه الذاكرة السرعة الكبيرة، الأمر الذي يجعل سعرها باهظًا جدًا، بالتالي حصر استخدامها في داخل المعالج.
2. الذاكرة الديناميكية (Dynamic RAM): يُرمز لها اختصارًا بـ (DRAM)، وبخلاف النوع السابق فإنّ هذه الذاكرة غير قادرة على الاحتفاظ بالمعلومات لفترات زمنية طويلة، كما يجب تنشيط المعلومات بداخلها على الدوام، إذ تعيد الذاكرة كتابة المعلومة الواحدة مرات عديدة جدًا في الثانية الواحدة، وفيما يتعلق بتكلفة هذه الذاكرة الماديّة فإنّها أقل ثمنًا من سابقتها، لذا تُستخدم بشكل أكبر منها.

ROM (ذاكرة القراءة فقط)

Read Only Memory، وتُعرف أيضًا بالذاكرة الرئيسية أو الأولية، وهي عبارة عن ذاكرة قابلة للقراءة من قِبل المستخدم فحسب ولا يمكن إجراء أي تعديلات عليها، وتنقسم هذه الذاكرة إلى 3 أنواع رئيسية على النحو التالي:

1. PROM؛ اختصار لـ ِ"Programmable ROM"، إحدى أجزاء الذاكرة التي لا يمكن برمجتها سوى مرة واحدة، بمعنى أنّها غير قابلة نهائيًّا للمسح أو الاستبدال بعد الكتابة عليها.
2. EPROM؛ تعني "Erasable PROM"، وهذا النوع من الذاكرة يختلف عن السابق من حيث إمكانية إجراء التعديلات عليها ومسح بعض المعلومات من خلال استخدام تأثير الأشعة فوق البنفسجية التي تُسلّط عليها بواسطة مجس يوجد في الذاكرة لفترة زمنية محدّدة، الأمر الذي يؤدي إلى مسح كافة المعلومات وإمكانية إعادة برمجة الذاكرة مرة أخرى.
3. EEPROM؛ اختصار لـ ِ "Electrically Erasable PROM"، وهي ذاكرة حديثة المنشأ، تُستخدم في اللوحات الأم الحديثة لغايات تخزين برنامج البيوس، تمتاز بإمكانية مسح المعلومات المخزّنة عليها وإمكانية إعادة برمجتها.

الذاكرة الخارجية

إحدى أنواع الذاكرة المُلحقة بنظام الحاسوب بشكل منفصل، وتُعرف أيضًا باسم "الذاكرة الثانوية" وتُستخدم لتخزين المعلومات بشكل دائم، ومن الجدير بالذكر هنا أن وحدة المعالجة المركزية (CPU) لا تدخل إلى أنواع الذاكرة هذه بشكل مُباشر، إذ تُنقل البيانات أولًا إلى الذاكرة الرئيسية لتتمكن وحدة المعالجة المركزية من الولوج إليها، وهذا الأمر هو السبب في أنّ الذاكرة الخارجية ليست سريعة كأنواع الذاكرة الداخلية التي أشرنا إليها سابقًا.

الفرق بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط

ما مراحل تطور ذاكرة الحاسوب؟ 

أولى أشكال ذاكرة الحاسوب الرئيسية كانت عبارة عن خطوط من الزئبق استُخدمت لتخزين البيانات مثل الموجات فوق الصوتية، إضافة إلى أنابيب أشعة الكاثود التي استخدمت في تخزين البيانات الخاصة بالشحنات على الشاشات، ثم ابتُكرت الأسطوانة المغناطيسية (The magnetic drum) عام 1948م، والتي استخدمت أكسيد الحديد كغلاف حول أسطوانة دائرية بهدف تخزين البيانات والبرامج على هيئة أنماط مغناطيسية.

وفي عام 1952م، ظهرت ذاكرة النواة المغناطيسية رخيصة الثمن نسبيًا، وفي عام 1971م ظهرت شريحة ذاكرة الدارة المتكاملة الأولى، وهناك أيضًا ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة التي لا تحتاج إلى إعادة تنشيط بين الحين والآخر، وفي عام 2001م انتشر تصميم عُرف باسم (SDRAM) اختصارًا لِ "synchronous DRAM"^[٥].

أسئلة تُجيب عنها حياتكِ

كيف تستخدم ذاكرة الحاسوب؟

عندما يُفتح برنامج ما على جهاز الحاسوب مثل متصفح الإنترنت مثلًا، فإنّه يُحمّل من القرص الصلب ويوضع في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، الأمر الذي يتيح الفرصة أمام البرنامج للتواصل مع المعالج بسرعة أعلى، إذ أي شيء يحفظه المستخدم على جهاز الحاسوب الخاص به؛ صورة، ملف، فيديو، يُرسل إلى القرص الصلب ليُخزن فيه^[١].

ما أهمية الذاكرة لجهاز الحاسوب؟

تعمل كل أداة داخل جهاز الحاسوب ضمن نطاق سرعة محدّدة ومتفاوتة، والذاكرة تمنح الكمبيوتر فرصة للوصول إلى البيانات بسرعة كبيرة، فإذا كان على وحدة المعالجة المركزية (CPU) انتظار وحدات الذاكرة الثانوية كالقرص الصلب مثلًا، لكان جهاز الحاسوب أبطأ بدرجة كبيرة^[١].

ماذا يحدث للذاكرة عند إيقاف تشغيل الحاسوب؟

أشرنا سابقًا إلى أن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عبارة عن ذاكرة متطايرة، لذا فإن فقدان مصدر الطاقة يؤدي إلى فقدان البيانات أو المعلومات عليها، على سبيل المثال؛ في حال كان المُستخدم يعمل على مستند أو ملف ما ولم يقم بحفظ المعلومات وتوقف تشغيل الحاسوب، فإن جميع المعلومات المُدخلة وغير المحفوظة ستُفقد^[١].

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} "Memory", computerhope, 6/12/2020, Retrieved 24/2/2021. Edited.
2. ↑ "TYPES OF COMPUTER MEMORY", tutorialsmate, Retrieved 24/2/2021. Edited.
3. ↑ وسام لهمود نادوس المعموري (2/4/2018)، "ذاكرة الحاسوب "، جامعة بابل، اطّلع عليه بتاريخ 24/2/2021. بتصرّف.
4. ↑ "What is the difference between ROM and RAM?", computerhope, 31/8/2020, Retrieved 24/2/2021. Edited.
5. ↑ "Main memory", britannica, Retrieved 24/2/2021. Edited.