انواع حافظه کامپیوتری

حافظه

آیا با انواع حافظه کامپیوتری آشنا هستی؟ از بسیاری جهات، حافظه ما آنچه که هستیم را می‌سازد،

و به ما کمک می‌کند که گذشته مان را به خاطر بیاوریم، مهارتی را یاد بگیریم و آن را حفظ کنیم،

و برای آینده‌ مان برنامه ریزی کنیم.

و برای کامپیوترها که اغلب به عنوان ضمیمه‌ای از ما عمل می‌کند،

حافظه نقش نسبتا مشابه‌ای را ایفا می‌کند.

چه دو ساعت فیلم باشد، چه دو فایل متنی باشد، یا دستورالعملی برای بازکردن آن فایل متنی یا ویدیویی باشد.

انواع حافظه در کامپیوتر

حافظه‌ی کامپیوتر یک کلمه ی عمومی است که برای انواع مختلف حافظه ها در کامپیوتر به کار می‌رود،

این حافظه ها هر کدام در ساخت تکنولوژی خاص دارند و

شامل کاربرد های مختلفی از قبیل RAM یا ROM و یا از نوع فلش مموری می‌شود.
بعضی از حافظه های کامپیوتری طراحی می‌شوند تا سرعت زیادی داشته باشند ،

بدین معنی که پردازنده اصلی دسترسی به اطلاعات موجود در این حافظه را دارد.

نوع دیگر حافظه ها هم با قیمت کم و سرعت کم طراحی می‌شوند بنابراین می‌توانند حجم زیادی داده را در خود ذخیره کنند.

تفاوت دیگر در حافظه های کامپیوتری به انواع غیر فرار شامل می‌شود ،

بدین ترتیب آنها می‌توانند داده های زیادی را در خود ذخیره کنند حتی اگر جریان برق در آنها قطع شود.

نوع دیگر حافظه های فرار می‌باشد که اصولا سریع‌تر هستند،

اما تمام داده های آن‌ها پس از قطع شدن جریان برق از بین می‌رود و

با روشن شدن دوباره دستگاه شروع به‌ ذخیره داده ها می‌کنند.

یک سیستم کامپیوتری به گونه‌ای ساخته می‌شود که از هر دونوع Memory استفاده کنند و

پیکربندی دقیق آن‌ها می‌تواند باعث پردازش سریع داده ها و همچنین هزینه کم برای ذخیره سازی دایمی داده ها شود.

انواع حافظه کامپیوتر : اصلی و ثانویه

با این‌که انواع مختلفی حافظه های کامپیوتری موجود می‌باشد ،

با این حال تفاوت اصلی آن‌ها در حافظه‌ی اصلی و حافظه‌ی ثانویه است،

که به طور معمول به همه آن‌ها حافظه گفته می‌شود.

اما تفاوت اصلی آن‌ها به سرعت تبادل اطلاعات آن‌ها مربوط می‌شود.

حافظه اصلی :

شامل ROM و RAM می‌باشد که نزدیک پردازنده‌ی اصلی قرار دارند ،

خواندن سریع اطلاعات توسط پردازنده از طریق حافظه‌ی اصلی انجام می‌شود.

حافظه‌ی اصلی اطلاعاتی را در خود ذخیره می‌کند ،

که پردازنده هر لحظه از آن‌ها استفاده می‌کند پس نباید تاخیری در آن باشد.

حافظه ثانویه :

در مقایسه با حافظه‌ی اصلی از لحاظ فیزیکی یک حافظه‌ی جداگانه است ،

که انواع مختلفی مانند هارددرایو یا حافظه‌ی خشک دارد.

این حافظه ها هم میتوانند به صورت مستقیم و هم بصورت شبکه‌ای روی سیستم کامپیوتری نصب شوند.

هزینه‌ی هر گیگابایت حافظه‌ی ثانویه بسیار ارزان است ،

اما سرعت خواندن و نوشتن در این حافظه ها بسیار کندتر صورت می‌گیرد.
در طول ده‌های گذشته هربار که حافظه های کامپیوتری پیشرفت می‌کنند،

تعداد زیادی حافظه نیز از نوع ساختار و وظیفه ساخته شده‌اند.

 

 نگاه عمیق به دو نوع حافظه اصلی

حافظه دسترسی تصادفی RAM :

این نوع حافظه برای نگه ‌داری اطلاعات و دستورالعمل‌ هایی که مکررا از آن‌ ها استفاده می شود،

به کار می رود و این امر منجر به افزایش سرعت کلی سیستم می‌ شود.

حافظه دسترسی تصادفی خود به دو نوع مختلف تقسیم می شود.

• (DRAM (Dynamic RAM
• (SRAM (Static RAM

حافظه یDRAM به علت ساختاری که دارد ارزانتر بوده و معمولا به عنوان حافظه‌ ی اصلی رایانه‌ های امروزی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

نام داینامیک برای این نوع رم از این رو انتخاب شده که داده ‌های آن باید هر چند میلی ‌ثانیه یک بار بازسازی شود.

حافظه ‌هایSRAM گرانتر و سریعتر بوده و نیازمند برق کمتری نسبت به DRAM می ‌باشند،

علاوه بر این، برخلاف DRAM ها نیازمند تازه ‌سازی های پی در پی نیستند.

از این نوع حافظه ‌ی رم اغلب در حافظه ‌های نهان پردازنده‌ ها استفاده می ‌شود.

تفاوت اصلی در DRAMو SRAM سرعت تبادلی آنهاست که به طور معمول SRAM،

دو یا ۳ برابر سریع‌تر می‌باشد اما این سریع بودن در نهایت به هزینه‌ی بیشتر در آن می‌انجامد.

هم اکنون نیز حافظه های SRAM با ظرفیت های مگابایتی و DRAM با ظرفیت های گیگابایتی به فروش می‌رسند.

DRAM مصرف انرژی بیشتری نسبت به SRAM دارد زیرا DRAM می بایست اطلاعات خود به دفعات بیشتری تازه‌سازی کند.

 

 

 

ROM :

کلمه‌ی ROM مخفف عبارت Read Only Memory است،

همان‌طور که از نامش پیدا است فقط قابلیت خواندن اطلاعات درون آن را دارد. اطلاعات را نمی‌توان در این حافظه نوشت.

این حافظه دارای سرعت زیاد است که در روی مادربرد و کنار پردازنده نصب می‌شود.

ROM از نوع غیر فرار بوده و اطلاعات درون آن پس از قطع شدن جریان برق نیز باقی می‌ماند.

برای مثال وقتی کامپیوتر خاموش می‌شود داده های درون آن از بین نمی رود.

بسیار شبیه به حافظه های ثانویه بوده و میتوان برای ذخیره داده ها به مدت طولانی از آن استفاده کرد.

زمانی که کامپیوتر روشن می‌شود داده ها از روی ROM خوانده می‌شوند این کار توسط پردازنده و

بدون دخالت نرم‌افزار ها و دستورالعمل های پیچیده صورت می‌گیرد.

ROM در برگیرنده ی bootstrap code است که دستورالعمل های پایه مورد نیاز برای بالاآمدن سیستم عامل،

از حافظه‌ی ثانویه به حافظه‌ی اصلی را عهده دارد تا سیستم قابل استفاده شود.

همچنین حافظه ی ROM برای ذخیره firmware های دستگاه های الکترونیکی،

مورد استفاده قرار می‌گیرند تا به محض روشن قابل استفاده شوند.

انواع حافظه ROM

حافظه های ROM نیز در چندین مدل مختلف ساخته شده اند که شامل : PROM, EPROM , EEPROM است.

PROM: کلمه ی PROM مخفف عبارت Programmable ROM است و با ROM متفاوت است،

یعنی ساختار آن با حافظه ROM که در زمان ساخت برنامه روی آن نوشته شده است ،

متفاوت است بدین گونه که PROM یک حافظه خالی است و بعد ها توسط برنامه ساز PROM پر می‌شود

 

EPROM:

کلمه ی EPROM مخفف عبارت Erasable ROM است و

همانطور که از نامش پیداست داده های ذخیره شده در آن قابلیت پاک شدن را دارند و میتوان از نو درون آن‌را برنامه نوشت.

عمل پاک کردن این حافظه روش منحصر به فردی دارد به گونه‌ای که برای پاک شدن داده های،

آن باید این حافظه از روی کامپیوتر باز شده و زیر نور فرابنفش قرار بگیرد تا دوباره قابل برنامه ریزی باشد.

EEPROM:

کلمه ی EEPROM مخفف عبارت Electrically Erasable Programmable ROM است و

امتیاز برتری آن به نسبت EPROM و PROM قابلیت پاکسازی و نوشتن دوباره داده‌ها در روی سیستمی که در آن نصب شده را دارا است.

در این حالت EEPROM حافظه ی فقط خواندنی نیست و در اکثر مواقع عمل نوشتن در آن بسیار کند صورت می‌گیرد و

در عمل فقط برای بروزسانی کد های برنامه مانند بایوس و فریم‌ور بکار می‌روند.

حافظه های فلش مموری نیز از نوع EEPROM هستند

 

انواع حافظه ثانویه

شامل تعداد مختلف و زیاد از رسانه های ذخیره سازی می‌شود که مستقیما به سیستم کامپیوتر متصل می‌شوند.

این حافظه ها شامل :

• هارددیسک درایو یا HDD
• حافظه خشک SSD
• درایو های نوری DVD or CD or BlueRay
• نوار کاست
• فلاپی
  

  همچنین حافظه های ثانویه شامل :

• حافظه آرایه‌ای 3DNAND که در از طریق شبکه متصل میشوند SAN.
• حافظه ای که از طریق شبکه ی قراردادی متصل میشود. با نام NAS نیز شناخته می‌شود.

 

تفاوت RAM و ROM چیست؟

ROM:

• غیر فرار
• خواندن سریع
• سریع نمیتوان روی آن داده نوشت
• برای نگه داری کد های بوت و فریم‌ور استفاده میشوند
• نسبت به RAM گران تر است

RAM:

• فرار
• سریع در خواندن ونوشتن
• نسبت به حافظه ROM ارزانتر است اما نسبت به حافظه های ثانویه گرانتر است.

در چند سال اخیر نوع جدید حافظه از نوع 3D XPoint ساخته شده است که کمی معادلات را در انواع حافظه بهم ریخته است.

این حافظه گران‌تر است اما نسبت به حافظه های ثانویه سریعتر و نسبت به RAM کندتر عمل می‌کند و همچنین از نوع غیر فرار است.

این بدین معنی است که می‌تواند در مواقعی به عنوان RAM متناوب استفاده شود ،

در سیستمی که نیاز به مقدار زیادی حافظه از نوع RAM بوده اما ساخت چنین سیستمی ،

با استفاده از RAM بسیار هزینه بر خواهد بود همانند سیستم های میزبان پایگاه داده .

حافظه بافر و CMOS

دو نوع حافظه‌ی دیگر نیز در سیستم کامپیوتری وجود دارد که شامل : حافظه بافر و CMOS است.

حافظه بافر :

این حافظه برای تعامل پردازنده با دستگاه های جانبی مانند چاپگر استفاده میشود،

چرا که سرعت چاپ مدارک بسیار کند از سرعت پردازنده است،

بنابراین اطلاعات ابتدا در بافر ذخیره شده سپس به ترتیب توسط چاپگر چاپ می‌شوند.

حافظه CMOS :

این کلمه مخفف عبارت Complementary Metal-Oxide Semiconductor است ،

که دارای ۶۴بایت حافظه برای ذخیره اطلاعات بایوس BIOS سیستم بکار می‌رود.

اطلاعاتی نظیر زمان تاریخ و تنظیمات سیستم در این تراشه ذخیره می‌شود.

این تراشه انرژی خود را به وسیله باتری متصل شده به آن تامین می‌کند.

باتری این حافظه حدود ۱۰ سال کارایی دارد و بعد آن می‌بایست تعویض شود.