فهم الفرق بين الذاكرة العشوائية والذاكرة الثابتة

الذاكرة

الذاكرة في أجهزة الحاسوب هي مكون موجود داخل الجهاز، وتملك القدرة على تخزين المعلومات إما بشكل مؤقت أو دائم. من الأنواع الرئيسية ذاكرة الوصول العشوائي (بالإنجليزية: RAM) وذاكرة القراءة فقط (بالإنجليزية: ROM).

ذاكرة الوصول العشوائي

ذاكرة الوصول العشوائي هي مكون داخل الحاسوب يخزن بيانات أنظمة التشغيل، ويُسمح بوصول وحدة المعالجة المركزية إليه بسرعة كبيرة. مقارنةً بمحركات الأقراص الصلبة، وأقراص التخزين الثابتة، ومحركات الأقراص الضوئية، تتفوق ذاكرة الوصول العشوائي بكثير في سرعة القراءة والكتابة. تُستخدم كوسيلة تخزين مؤقت؛ إذ تفقد جميع البيانات المخزنة فيها عند إيقاف تشغيل الجهاز.

الأنواع

توجد نوعان رئيسيان من ذاكرة الوصول العشوائي:

• ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (بالإنجليزية: DRAM): الأكثر شيوعًا، وتوجد على اللوحة الأم في أجهزة الحاسوب المختلفة مثل الحواسيب والهواتف الذكية. تمثل حجمها أكبر من ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة. تعتمد هذه الذاكرة على المكثفات والترانزستورات لتخزين البيانات على شكل شحنات، حيث تكون البيانات إما صفرًا (لا شحنة) أو واحدًا (شحنة موجودة). وبسبب طبيعة المكثفات، لا يمكنها الحفاظ على الشحنة لفترات طويلة، لذا يجب إعادة شحنها دوريًا بواسطة المعالج أو وحدة مراقبة الذاكرة ضمن فترة زمنية محددة.
• ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (بالإنجليزية: SRAM): توجد غالبًا داخل وحدة المعالجة المركزية، وتتميز بسعة أقل بكثير من الذاكرة الديناميكية، لكنها أسرع بشكل ملحوظ. تعتمد على ما يُسمى بالـ Flip-flops والترانزستورات لتخزين البيانات على هيئة صفر أو واحد، ولا تحتاج إلى إعادة شحن. ومن الجدير بالذكر أنها تستهلك عددًا أكبر من الترانزستورات مقارنة بالديناميكية، كما أنها أغلى بكثير.

في بداية القرن الواحد والعشرين، تطورت ذاكرة الوصول العشوائي من نقل البيانات بأحادي السرعة (Single Data Rate RAM) إلى ثنائي السرعة (Double Data Rate RAM)، وقد تم تطوير هذا النوع ثلاث مرات متتالية: DDR2، وDDR3، وDDR4.

فوائدها للحاسوب

زيادة سعة ذاكرة الوصول العشوائي في الحاسوب تعود بفوائد واضحة، منها:

• تجنب الانخفاضات المفاجئة في الأداء، خاصة عند تشغيل عدة برامج في آنٍ واحد.
• تحسين أداء الاتصال بالشبكة وتبادل البيانات عبرها.
• تسريع تصفّح الإنترنت من خلال تسريع فتح الصفحات.
• رفع كفاءة الحاسوب أثناء لعب الألعاب الإلكترونية ومعالجة النماذج ثلاثية الأبعاد.

ذاكرة القراءة فقط

ذاكرة القراءة فقط مدمجة داخل الجهاز، وتحتوي على بيانات يمكن للحاسوب قراءتها، لكنه لا يستطيع تعديلها أو كتابة بيانات جديدة عليها. تبقى هذه البيانات ثابتة حتى بعد إيقاف الجهاز، وذلك بفضل بطارية طويلة العمر داخل الحاسوب. تُستخدم هذه الذاكرة أساسًا لبدء تشغيل الجهاز، حيث تحتوي على البرمجة التي تمكنه من البدء.

بشكل أدق، تُستخدم ذاكرة القراءة فقط من قبل نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) الموجود في الحاسوب. ومن المهم الإشارة إلى أن استخدامها لا يقتصر على الحواسيب فقط، بل يمتد إلى أجهزة كثيرة أخرى مثل أجهزة ألعاب الفيديو. أما الأقراص المضغوطة (CD) فهي مثال على هذا النوع من الذاكرة، حيث لا يمكن كتابة البيانات عليه سوى مرة واحدة فقط.

الأنواع

توجد عدة أنواع من ذاكرات القراءة فقط، تختلف في طريقة إعادة البرمجة، وهي:

• ذاكرة قراءة فقط قابلة للبرمجة (PROM): يمكن إعادة برمجتها باستخدام برامج مخصصة متاحة فقط للشركات المصنعة.
• ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة (EPROM): تُعاد برمجتها باستخدام أشعة فوق بنفسجية خاصة.
• ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة إلكترونيًا (EEPROM): تعد الأكثر استخدامًا في اللوحات الأم للحواسيب بسبب سهولة إعادة برمجتها عبر برامج مخصصة على الحاسوب، مما يسمح بإصلاحها أو تحديثها عند توفر تحديثات جديدة.

الاختلافات

أبرز اختلاف بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط هو أن الأخيرة لا تحتاج إلى تزويد مستمر بالطاقة لحفظ بياناتها، بينما تفقد الذاكرة العشوائية كل بياناتها فور انقطاع الطاقة. من حيث الاستخدام، تُستخدم ذاكرة القراءة فقط أساسًا لبدء تشغيل الحاسوب، بينما تُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي من قبل نظام التشغيل لأداء العمليات المختلفة.

عملية الكتابة على ذاكرة الوصول العشوائي أسرع بكثير من تلك على ذاكرة القراءة فقط. كما أن سعة ذاكرة الوصول العشوائي أكبر بكثير من سعة ذاكرة القراءة فقط، حيث يمكن أن تصل إلى 16 جيجابايت في وحدة واحدة، بينما تبلغ سعة الذاكرة الأخرى بضع ميجابايت فقط.

المراجع

1. ↑ "Memory", ComputerHope, 26-4-2017، Retrieved 30-7-2017. Edited.
2. ^ ^{أ ب} Sandro Villinger (2019-11-7), "What is RAM and Why is it Important?"، www.avast.com, Retrieved 2021-4-16. Edited.
3. ↑ "SRAM vs. DRAM", Diffen, Retrieved 30-7-2017. Edited.
4. ↑ Ticara Gailliard, "What Are the Advantages of Adding More RAM to a Computer?"، TechWalla, Retrieved 30-7-2017. Edited.
5. ↑ "What is ROM? Types of ROM Explained", www.arrow.com,2018-10-9، Retrieved 2021-4-16. Edited.
6. ^ ^{أ ب ت} "What is the difference between ROM and RAM?", ComputerHope,26-4-2017، Retrieved 30-7-2017. Edited.
7. ^ ^{أ ب} Kristian Smith, "Different Types of RAM & ROM"، TechWalla, Retrieved 30-7-2017. Edited.