بالعودة للحديث عن العالم الداخلي للكمبيوتر وأجزاءه المختلفة، نجد أن الكثير على دراية بمصطلح ال RAM وباستخدامه في سياقات مختلفة. عادة ما يكون الكثير منا لديهم علم بما يشير إليه هذا المصطلح، وهو جزء من ذاكرة الكمبيوتر. ولكن أي جزء بالتحديد؟ وما وظيفته؟
«ذاكرة الوصول العشوائية-Random access memory» أو اختصارًا ال RAM هي إحدى أهم أجزاء الكمبيوتر وعنصر حيوي في نظام الذاكرة لديه. ذاكرة الوصول العشوائي تتيح الوصول إلى البيانات والأوامر البرمجية بشكل أسرع وبطريقة مباشرة مقارنةً بالقرص الصلب. يتم وصف ال RAM بكونها سريعة الزوال، نظرًا لأنها تفقد جميع محتوياتها عند إطفاء جهاز الكمبيوتر. ويتم ملئها أثناء فترات التشغيل بالبيانات والبرامج الأكثر استخدامًا في ذلك الوقت.
[1]
وظيفة ال RAM الأساسية
يكمن دور ال RAM الأساسي في توفير البيانات المطلوبة والبرامج الأكثر استخدامًا بسرعة. بالإضافة إلى القدرة على التعامل مع تلك البيانات مثل قراءتها واستخدامها وحتى التعديل فيها دون الحاجة إلى الوصول إلى القرص الصلب في كل مرة يتم تنفيذ أمر برمجي. وذلك لأن القرص الصلب يقع بعيدًا عن المعالج، فالوقت المستغرق للوصول إليه وإحضار البيانات منه أطول. ولكن رقاقة ال RAM تقع على اللوحة الأم بمقربة من المعالج، فلا تحتاج وقتًا للوصول إليها.
الفرق بين ال RAM والقرص الصلب-hard drive
بجانب عامل بُعد كلٍ من القرص الصلب وال RAM عن المعالج، فإن سرعة القراءة والكتابة للبيانات تختلف في المكونين. حيث تستغرق ال RAM للقراءة أو الكتابة للبيانات في حدود النانو ثواني أما القرص الصلب في حدود الميللي ثواني. أما عن المساحة التخزينية، فمساحة القرص الصلب تكون أكبر بكثير من مساحة الRAM.
يمكننا تشبيه الRAM في عالم الكمبيوتر بالذاكرة قصيرة المدى للإنسان. تكمن أهميتها في الاحتفاظ بالمعلومات ذات الأولوية في الوقت الحالي والتركيز على جعلها حاضرة في الذهن. أما المعلومات الأخرى غير ذات الصلة أو أقل أولوية فتبقى في الذاكرة طويلة المدى ويتم استحضارها عند الحاجة إليها.
ينطبق النموذج ذاته في عالم ذاكرة الكمبيوتر. حيث تحتفظ ذاكرة ال RAM بالبيانات الأكثر استخدامًا والبرامج الأكثر أولوية في الوقت الحالي. وتبقى جميع البرامج المتبقية على القرص الصلب. و في حالة احتياج المعالج لأحد البرامج الغير موجودة على الRAM، يقوم نظام تشغيل الجهاز بإحضار ذلك البرنامج من القرص الصلب إلى الRAM.
جدير بالذكر أن المعالج عندما يحتاج التعامل مع الذاكرة فإنه يذهب أولًا إلى الرام ويتفقد إذا ما احتوت على ما أراده من بيانات. وفي حالة عدم وجود ما يحتاجه على الرام فيضطر نظام التشغيل بالذهاب إلى القرص الصلب وإحضار تلك البيانات، ثم وضعها على الرام. حتى يتمكن المعالج من استخدامها.
نظرًا لأن السعة التخزينية للرام محدودة، فتواجه نظام التشغيل مشكلة امتلاء الرام وفي نفس الوقت احتياج المعالج لبعض البيانات من القرص الصلب. يتعامل نظام التشغيل مع هذه المشكلة بإزالة البرامج الأقل استخدامًا وأولوية من الرام ووضع البرنامج المُراد بدلًا منه. [2]
الفرق بين ال RAM وال ROM
يختلط الأمر على البعض في المصطلحين، نظرًا لتشابههما. ولكن الفرق بينهما كبير. بجانب الاختلاف في شكلهم الخارجي فوظائفهم مختلفة أيضًا. يشير مصطلح ROM إلى read only memory – ذاكرة القراءة فقط. مما يعني أن ال rom مصممة للقراءة منها فقط وليس الكتابة أو التعديل بها.
في حين أن الرام توصف بالذاكرة سريعة الزوال، فيتم وصف ال rom بالذاكرة غير سريعة الزوال. وذلك لأن محتويات ال rom تبقى بها حتى عند إطفاء جهاز الكمبيوتر.
الفرق الجوهري بين الRam وال Rom هو في استخدام كل منهما. تستخدم ال ram في توفير البيانات بشكل أسرع للمعالج. أما ال rom فتستخدم في تخزين الأوامر البرمجية اللازمة لتشغيل جهاز الكمبيوتر نفسه.
فعند الضغط على رز تشغيل الجهاز، يتم تنفيذ الأوامر الموجودة في ال Rom على الفور لكي يتمكن نظام التشغيل من القيام والأداء بعمله في إدارة الجهاز.
[3]
أنواع ال RAM المختلفة
ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة SRAM
أحد نوعي الذاكرة الأساسيين. حيث تتطلب SRAM تدفقًا ثابتًا للطاقة حتى تعمل. بسبب الطاقة المستمرة، لا تحتاج SRAM إلى “تحديث” لتذكر البيانات المخزنة. هذا هو السبب في أن SRAM تسمى “ثابتة”. حيث لا يلزم إجراء أي تغيير أو إجراء (مثل التحديث) للحفاظ على البيانات سليمة. ومع ذلك، فإن ذاكرة SRAM هي ذاكرة سريعة الزوال، مما يعني أن جميع البيانات التي تم تخزينها تفقد بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.
تتمثل مزايا استخدام SRAM في استهلاك أقل للطاقة وسرعة أسرع. عيوب استخدام SRAM هي سعات ذاكرة أقل وتكاليف تصنيع أعلى.
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكيةDRAM
أحد نوعي الذاكرة الأساسيين. وتتطلب DRAM “تحديثًا” دوريًا للطاقة حتى تعمل. تقوم المكثفات التي تخزن البيانات في ذاكرة DRAM بتفريغ الطاقة تدريجيًا، وعدم وجود طاقة يعني فقدان البيانات. هذا هو السبب في أن DRAM تسمى “ديناميكية”. ولذلك، فالتغيير المستمر أو الإجراء (مثل التحديث) ضروري للحفاظ على البيانات سليمة. تعد DRAM أيضًا ذاكرة سريعة الزوال، مما يعني أن جميع البيانات المخزنة تفقد بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.
تتمثل مزايا استخدام DRAM (مقابل SRAM) في انخفاض تكاليف التصنيع وزيادة سعة الذاكرة. تتمثل عيوبها في سرعات وصول أبطأ واستهلاك أعلى للطاقة.
[4]
مصادر
[1] Wikipedia
[2] Tech target
[3] Science ABC
[4] Life Wire
