ما هو حجم خلية ذاكرة الوصول العشوائي؟ كبش. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM - طريقة الوصول العشوائي) عبارة عن مجموعة من الخلايا البلورية القادرة على تخزين البيانات. انظر ما هي "خلية ذاكرة الكمبيوتر" في القواميس الأخرى

تشكل عناصر الذاكرة أساس الأداء الداخلي لأي نظام حاسوبي، حيث يتم تخزين البيانات بمساعدتها ويمكن قراءتها مرة أخرى أثناء المعالجة الإضافية. يتمتع المعالج المركزي بإمكانية الوصول المباشر إلى البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي - ذاكرة الوصول العشوائي - ذاكرة الوصول العشوائي). ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي وسيلة التخزين السريعة للكمبيوتر.

ذاكرة الوصول العشوائي مكلفة بتوفير المعلومات اللازمة بناء على طلب المعالج المركزي. وهذا يعني أن البيانات يجب أن تكون متاحة للمعالجة في أي وقت. عناصر الذاكرة هي أجهزة تخزين "مؤقتة". لا يرجع ذلك إلى مصدر الطاقة فحسب، بل أيضًا إلى بنية وحدات الذاكرة نفسها.

كل عنصر من عناصر ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عبارة عن نظام من المفاتيح الإلكترونية ومكثف يقوم بتخزين المعلومات على شكل شحنة. هذا المكثف ليس مثاليًا، وسعته ليست كبيرة جدًا، ونظرًا لحقيقة أنه يتشكل في وصلة شبه موصلة تقع في سمك بلورة السيليكون، تظهر مقاومات إضافية تتدفق من خلالها الشحنة من المكثف (في نفس الوقت تشويه المعلومات في الخلايا المجاورة). إن وجود الشحنة على المكثف يتوافق مع وجود شحنة منطقية. عادة ما يكون الوقت اللازم للتخزين المستقر للمعلومات في خلية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عدة ميلي ثانية. بعد ذلك، يجب الكتابة فوق المعلومات. يسمى إجراء إعادة الكتابة هذا تجديد الذاكرة (تحديث).

الطريقة الوحيدة لتجديد المعلومات المخزنة في الذاكرة هي إجراء عمليات القراءة أو الكتابة من الذاكرة. إذا تم تخزين المعلومات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ثم تركت دون استخدام لبضعة أجزاء من الثانية، فسيتم فقدها بسبب تفريغ مكثفات التخزين بالكامل.

يحدث تجديد الذاكرة مع كل عملية قراءة أو كتابة البيانات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). عند تنفيذ أي برنامج، لا يمكن ضمان الوصول إلى جميع خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). لذلك، هناك دائرة خاصة يمكنها، على فترات زمنية معينة (على سبيل المثال، كل 2 مللي ثانية)، الوصول (للقراءة) إلى كافة أسطر ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). في هذه اللحظات، يكون المعالج المركزي في حالة الاستعداد. في دورة واحدة، تقوم الدائرة بتجديد كافة خطوط ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

مبدأ تشغيل ذاكرة الوصول العشوائي هو كما يلي. عادةً، يتم تكوين خلايا الذاكرة في مصفوفة من الصفوف والأعمدة، ويتم تقسيم عنوان خلية البيانات الكامل (بت واحد من المعلومات) إلى مكونين - عنوان الصف وعنوان العمود. لنقل عنوان صف إلى شريحة الذاكرة، استخدم إشارة RAS (ومضة عنوان الصف)، وبالنسبة لعنوان العمود، استخدم إشارة CAS (ومضة عنوان العمود).

في عملية الوصول إلى شريحة ذاكرة ديناميكية لكتابة المعلومات وقراءتها، يتم أولاً توفير رمز العنوان، وفي الوقت نفسه، إشارة RAS إلى مدخلات العنوان الخاصة بها، ثم، مع تأخير بسيط، رمز عنوان العمود، مصحوبًا بـ إشارة CAS. يتم تحديد وقت الوصول إلى كتلة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بشكل أساسي من خلال وقت القراءة (تفريغ المكثف) والتجديد (شحن المكثف). دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية عمل الذاكرة الديناميكية. عند الوصول إلى الذاكرة (بغض النظر عما إذا كانت للقراءة أو الكتابة)، يتم توفير عنوان الصف وإشارة RAS إلى مدخلات الذاكرة. وهذا يعني أن كل ناقل عمود متصل بخلية الذاكرة الخاصة بالصف المحدد. نظرًا لأنه يتم تخزين المعلومات في شكل شحنة مكثف، فمن أجل قراءة المعلومات المسجلة في الخلية، يلزم وجود جهاز ذو مقاومة دخل عالية للحد من تيار تفريغ المكثف لتجنب تسرب التيار. مثل هذا الجهاز عبارة عن مضخم قراءة متصل بكل ناقل من عمود الذاكرة الديناميكية. تتم قراءة المعلومات من صف عناصر التخزين بأكمله في وقت واحد ويتم وضعها في السجل.

كيف تعمل ذاكرة الوصول العشوائي

كما هو مذكور أعلاه، مع تأخير بسيط بعد إشارة RAS، يتم توفير عنوان العمود وإشارة CAS إلى مدخلات الذاكرة الديناميكية. عند القراءة وفقًا لعنوان عمود، يتم جلب البيانات من سجل الصف وتوفيرها لمخرجات الذاكرة الديناميكية. عند قراءة المعلومات من خلايا التخزين، تقوم مضخمات القراءة بتدميرها، لذا لحفظ المعلومات من الضروري إعادة كتابتها: يتم توصيل مخرجات سجل الصف مرة أخرى بالناقلات المشتركة لأعمدة الذاكرة من أجل إعادة كتابة المعلومات المقروءة منها الصف.

إذا تم تنفيذ دورة كتابة الذاكرة، يتم تطبيق إشارة WR (الكتابة) ويتم توفير المعلومات إلى ناقل العمود المشترك ليس من السجل، ولكن من إدخال معلومات الذاكرة من خلال مفتاح يحدده عنوان العمود. وبالتالي، يتم تحديد مرور البيانات عند كتابتها من خلال مجموعة من إشارات عنوان العمود والصف والإذن بكتابة البيانات إلى الذاكرة. عند الكتابة، لا يتم إرسال البيانات من سجل الصف إلى الإخراج (Do).

أنواع الذاكرة

درام (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية)- تحصل ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية على اسمها من مبدأ تشغيل خلايا التخزين الخاصة بها، والتي يتم تصنيعها على شكل مكثفات مكونة من عناصر دوائر دقيقة من أشباه الموصلات. عندما نتحدث عن هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي، فإننا نعني شريحة تحتوي على حزمة DIP (Dual In-line Packade - حزمة ذات ترتيب دبوس من صفين). عادةً ما يتم تثبيت عناصر DRAM، على شكل شرائح فردية، على اللوحات الأم القديمة. تم استخدام هذه الرقائق كوحدات ذاكرة مركبة مثل وحدات SIP وSIMM.

يتم استخدام DRAM في معظم أنظمة ذاكرة الوصول العشوائي لأجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة. الميزة الرئيسية لهذا النوع من الذاكرة هو أن خلاياها معبأة بإحكام شديد، أي يمكن تجميع العديد من البتات في شريحة صغيرة، مما يعني أنه يمكن بناء ذاكرة ذات سعة كبيرة على أساسها.

خلايا الذاكرة الموجودة في شريحة DRAM عبارة عن مكثفات صغيرة تحمل الشحنات. هذه هي بالضبط الطريقة التي يتم بها تشفير البتات (بوجود أو عدم وجود رسوم). ترجع المشاكل المرتبطة بهذا النوع من الذاكرة إلى كونها ديناميكية، أي أنه يجب تجديدها باستمرار، وإلا فإن الشحنات الكهربائية الموجودة في مكثفات الذاكرة سوف "تستنزف" وسيتم فقدان البيانات. يحدث التحديث عندما تأخذ وحدة التحكم في ذاكرة النظام استراحة قصيرة وتصل إلى جميع خطوط البيانات الموجودة في شرائح الذاكرة. تحتوي معظم الأنظمة على وحدة تحكم في الذاكرة (عادةً ما تكون مدمجة في مجموعة شرائح اللوحة الأم) والتي تم ضبطها على معدل تحديث قياسي في الصناعة يبلغ 15 ميكروثانية. يتم الوصول إلى جميع خطوط البيانات بعد 128 دورة تجديد خاصة. وهذا يعني أنه تتم قراءة جميع الأسطر الموجودة في الذاكرة كل 1.92 مللي ثانية (128؟15 ميكروثانية) لضمان تجديد البيانات.

لسوء الحظ، يستغرق تجديد الذاكرة وقتًا من المعالج: كل دورة تجديد تستغرق عدة دورات لوحدة المعالجة المركزية. في أجهزة الكمبيوتر القديمة، يمكن أن تستهلك دورات التحديث ما يصل إلى 10% (أو أكثر) من وقت وحدة المعالجة المركزية، ولكن في الأنظمة الحديثة التي تعمل بمئات الميغاهرتز، تمثل دورات التحديث 1% (أو أقل) من وقت وحدة المعالجة المركزية. تسمح لك بعض الأنظمة بتغيير إعدادات التحديث باستخدام برنامج إعداد CMOS، لكن زيادة الوقت بين دورات التحديث يمكن أن تتسبب في استنفاد شحن بعض خلايا الذاكرة، مما يؤدي إلى فشل الذاكرة. في معظم الحالات، يكون الالتزام بتردد التجديد الموصى به أو الافتراضي أكثر أمانًا.

وبما أن تكاليف التجديد في أجهزة الكمبيوتر الحديثة أقل من 1%، فإن تغيير معدل التحديث ليس له تأثير يذكر على أداء الكمبيوتر. أحد الخيارات الأكثر قبولًا هو استخدام القيم الافتراضية أو الإعدادات التلقائية المحددة باستخدام Setup BIOS لمزامنة الذاكرة. لا تسمح لك معظم الأنظمة الحديثة بتغيير توقيت الذاكرة المحدد، وذلك باستخدام المعلمات المحددة تلقائيًا دائمًا. أثناء التثبيت التلقائي، تقرأ اللوحة الأم معلمات التوقيت من نظام كشف التواجد التسلسلي (SPD) في ذاكرة القراءة فقط (ROM) وتضبط تردد النبضات الدورية وفقًا للبيانات المستلمة.

تستخدم أجهزة DRAM ترانزستورًا واحدًا وزوجًا من المكثفات لتخزين بت واحد فقط، لذا فهي أكبر من الأنواع الأخرى من شرائح الذاكرة. توجد حاليًا شرائح ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية بسعة 512 ميجابايت أو أكثر. وهذا يعني أن مثل هذه الرقائق تحتوي على أكثر من 256 مليون ترانزستور! لكن بنتيوم 4 يحتوي على 42 مليون ترانزستور فقط. لماذا هذا الاختلاف؟ والحقيقة هي أنه في شريحة الذاكرة يتم وضع جميع الترانزستورات والمكثفات على التوالي، عادة في عقد شبكة مربعة، في شكل هياكل بسيطة للغاية ومتكررة بشكل دوري، على عكس المعالج، وهو عبارة عن دائرة أكثر تعقيدًا من الهياكل المختلفة التي ليس لها تنظيم واضح.

يتم استخدام ترانزستور لكل سجل DRAM أحادي البت لقراءة حالة المكثف المجاور. إذا كان المكثف مشحونا، فسيتم كتابة 1 في الخلية؛ إذا لم يكن هناك شحن، فسيتم كتابة 0 الشحنات في المكثفات الصغيرة تستنزف طوال الوقت، ولهذا السبب يجب تجديد الذاكرة باستمرار. حتى انقطاع مؤقت في إمدادات الطاقة أو بعض الفشل في دورات التجديد سوف يؤدي إلى فقدان الشحن في خلية DRAM، وبالتالي فقدان البيانات. في نظام العمل، يؤدي ذلك إلى شاشة زرقاء، أو فشل عالمي لنظام الأمان، أو تلف الملفات، أو فشل النظام بالكامل.

تُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية في أجهزة الكمبيوتر الشخصية؛ نظرًا لأنها غير مكلفة، يمكن تعبئة الرقائق بإحكام، مما يعني أن التخزين عالي السعة يمكن أن يشغل مساحة صغيرة. ولسوء الحظ، فإن هذا النوع من الذاكرة ليس سريعًا جدًا؛ فهو عادةً ما يكون "أبطأ" بكثير من المعالج. ولذلك، هناك العديد من الأنواع المختلفة لتنظيم DRAM التي يمكنها تحسين هذه الخاصية.

اف بي ام درام(Fast Page Mode Dram) - شرائح الذاكرة التي تنفذ وضع الصفحة. ظهر هذا النوع من الذاكرة في أحدث موديلات أجهزة الكمبيوتر ذات المعالج 80486 وانتشر على نطاق واسع. يتم تقليل وقت الوصول إلى ذاكرة المعالج عند استخدام شرائح FPM DRAM بنسبة 50% مقارنة بذاكرة DRAM التقليدية.

ايدو درامذاكرة (إخراج البيانات الموسعة) مع إخراج البيانات الموسعة تستخدم على نطاق واسع في معالجات بنتيوم. ونظرًا لوجود سجلات إضافية لتخزين البيانات، يزداد مقدار إخراج البيانات من الذاكرة لكل وحدة زمنية. تعد وحدات EDO RAM أسرع بنسبة 10-15% من FPM DRAM.

سدرام(Sychronous DRAM) - الميزة الرئيسية لهذا النوع من الذاكرة هي أن جميع العمليات تتم مزامنتها مع تردد ساعة المعالج، أي. تعمل الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية بشكل متزامن. تتيح الواجهة المتزامنة الاستخدام الفعال للناقل وتوفر أعلى أداء يبلغ 100 ميجابت/دبوس عند 100 ميجاهرتز. عند 133 ميجاهرتز، يصل الأداء الأقصى إلى 1064 ميجابايت/ثانية.

ذاكرة الوصول العشوائي المتزامنة (SDRAM) هي أول تقنية لذاكرة الوصول العشوائي (DRAM) مصممة لمزامنة تشغيل الذاكرة مع دورات ساعة وحدة المعالجة المركزية (CPU) على ناقل بيانات خارجي. تعتمد SDRAM على DRAM القياسية وتعمل تقريبًا بنفس طريقة DRAM القياسية، ولكنها تتميز بعدة خصائص مميزة تجعلها أكثر تقدمًا:

التشغيل المتزامن: تحتوي SDRAM، على عكس DRAMs القياسية وغير المتزامنة، على مؤقت إدخال، وبالتالي فإن مؤقت النظام، الذي يتحكم بشكل متزايد في نشاط المعالج الدقيق، يمكنه أيضًا التحكم في تشغيل SDRAM. وهذا يعني أن وحدة التحكم في الذاكرة تعرف دورة المؤقت الدقيقة التي ستتم من خلالها معالجة البيانات المطلوبة. ونتيجة لذلك، فإن هذا يحرر المعالج من الاضطرار إلى الانتظار بين عمليات الوصول إلى الذاكرة.

الخصائص العامة لذاكرة SDRAM:

• متزامنة مع دورات الساعة مع وحدة المعالجة المركزية
• استنادًا إلى ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) القياسية، ولكنها أسرع بشكل ملحوظ - بما يصل إلى 4 مرات
• خصائص محددة:

- التشغيل المتزامن، - تناوب بنوك الخلايا، - القدرة على العمل في وضع ناقل الدفعات

بنوك الخلايا هي خلايا ذاكرة داخل شريحة SDRAM مقسمة إلى بنكين خلويين مستقلين. وبما أن كلا البنكين يمكن أن يكونا نشطين في وقت واحد، فيمكن تحقيق تدفق مستمر للبيانات بمجرد التبديل بين البنوك. تسمى هذه التقنية بالتشذير، وهي تقلل العدد الإجمالي لدورات الوصول إلى الذاكرة، ونتيجة لذلك، تزيد من سرعة نقل البيانات. يعد تسريع الاندفاع تقنية سريعة لنقل البيانات تقوم تلقائيًا بإنشاء كتلة من البيانات (سلسلة من العناوين التسلسلية) في كل مرة يطلب فيها المعالج عنوانًا واحدًا. بناءً على افتراض أن عنوان البيانات التالي الذي سيطلبه المعالج سيكون التالي بالنسبة للعنوان المطلوب السابق، وهذا عادةً ما يكون صحيحًا (هذا هو نفس التنبؤ المستخدم في خوارزمية ذاكرة التخزين المؤقت). يمكن استخدام الوضع الدفعي لكل من عمليات القراءة (من الذاكرة) وعمليات الكتابة (إلى الذاكرة).

الآن عن عبارة أن SDRAM هي ذاكرة أسرع. على الرغم من أن SDRAM يعتمد على بنية DRAM القياسية، فإن الجمع بين الخصائص الثلاث المذكورة أعلاه يسمح بعملية نقل بيانات أسرع وأكثر كفاءة. يمكن لـ SDRAM بالفعل نقل البيانات بسرعات تصل إلى 100 ميجا هرتز، وهو ما يقرب من أربع مرات أسرع من DRAM القياسي. وهذا يضع SDRAM على قدم المساواة مع SRAM الأكثر تكلفة (ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة) المستخدمة كذاكرة تخزين مؤقت خارجية.

يعتمد SDRAM على DRAM القياسي ويعمل بنفس طريقة DRAM القياسية - للوصول إلى صفوف وأعمدة خلايا البيانات. يجمع SDRAM فقط بين خصائصه المحددة للتشغيل المتزامن لبنك الخلايا والتشغيل المتواصل للتخلص بشكل فعال من ظروف انتظار زمن الوصول. عندما يحتاج المعالج إلى الحصول على البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، يمكنه الحصول عليها في الوقت المناسب. وبالتالي فإن زمن المعالجة الفعلي للبيانات لم يتغير بشكل مباشر، على عكس الزيادة في كفاءة أخذ عينات البيانات ونقلها.

لفهم كيفية قيام SDRAM بتسريع عملية جلب واسترجاع البيانات في الذاكرة، تخيل أن وحدة المعالجة المركزية لديها رسول يدفع عربة حول مبنى ذاكرة الوصول العشوائي، وفي كل مرة يحتاج إلى إسقاط المعلومات أو التقاطها. في مبنى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، يقضي الموظف المسؤول عن إعادة توجيه/استلام المعلومات عادةً حوالي 60 نانو ثانية لمعالجة الطلب. يعرف الرسول فقط المدة التي تستغرقها معالجة الطلب بعد استلامه. لكنه لا يعرف ما إذا كان الموظف سيكون جاهزًا عند وصوله، لذلك عادةً ما يسمح ببعض الوقت في حالة حدوث خطأ. وينتظر حتى يصبح الموظف جاهزًا لتلقي الطلب. ثم ينتظر الوقت المعتاد المطلوب لمعالجة الطلب. وبعد ذلك، يتوقف مؤقتًا للتحقق من تحميل البيانات المطلوبة في عربة التسوق الخاصة به قبل إعادة عربة البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية. لنفترض، من ناحية أخرى، أنه كل 10 نانو ثانية يجب أن يكون الموظف المرسل في مبنى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالخارج وجاهزًا لتلقي طلب آخر أو للرد على طلب تم استلامه مسبقًا. وهذا يجعل العملية أكثر كفاءة حيث يمكن للرسول أن يصل في الوقت المناسب تمامًا. تبدأ معالجة الطلب لحظة استلامه. يتم إرسال المعلومات إلى وحدة المعالجة المركزية عندما تكون جاهزة.

DDR SDRAMيمثل مزيدًا من التطوير لـ SDRAM. كما يوحي الاسم (معدل البيانات المزدوج - سرعة البيانات المزدوجة)، مع شرائح DDR SDRAM، يتم نقل البيانات الموجودة داخل الحزمة بسرعة مضاعفة - حيث يتم تشغيلها على حافتي نبضات الساعة. عند 100 ميجاهرتز، تتمتع ذاكرة DDR SDRAM بأداء يصل إلى 200 ميجابت/دبوس، وهو ما يوفر أداءً يصل إلى 1600 ميجابايت/ثانية في وحدات DIMM ذات 8 بايت. في المستقبل، من المتوقع ظهور رقائق DDR-II SDRAM، حيث سيكون التبادل على تردد تزامن رباعي.

ردرام(رامبوس درام) من تطوير شركة رامبوس الأمريكية. ذاكرة RDRAM هي واجهة متزامنة، 9 بت. تم بناء قلب التخزين لهذه الذاكرة على خلايا الذاكرة الديناميكية CMOS. تردد الساعة هو 350-400 ميجا هرتز ويصل إلى معدل نقل بيانات يصل إلى 1600 ميجا بايت / ثانية. بالمقارنة مع DDR، تتمتع SDRAM بواجهة أكثر إحكاما وقابلية أكبر للتوسع. يتم استخدام NVRAM لتخزين البيانات على المدى الطويل والتي لا ينبغي فقدانها أبدًا تحت أي ظرف من الظروف. الحروف NV في الاسم تشير إلى Non Volatile، أي "غير مؤقت". لا تحتاج عناصر NVRAM إلى طاقة وتحتفظ بمحتوياتها لفترة طويلة.

ذاكرة للقراءة فقط- ذاكرة غير متطايرة مع إجراء إعادة كتابة طويل نسبيًا.

في كثير من الأحيان، في التطبيقات المختلفة، من الضروري تخزين المعلومات التي لا تتغير أثناء تشغيل الجهاز. هذه معلومات مثل البرامج في وحدات التحكم الدقيقة، ومحملات التمهيد (BIOS) في أجهزة الكمبيوتر، وجداول معاملات التصفية الرقمية في معالجات الإشارة، وDDC وDUC، وجداول الجيب وجيب التمام في NCO وDDS. دائمًا ما لا تكون هذه المعلومات مطلوبة في نفس الوقت تقريبًا، لذلك يمكن إنشاء أبسط الأجهزة لتخزين المعلومات الدائمة (ROM) على مُضاعِفات الإرسال. في بعض الأحيان في الأدب المترجم، تسمى أجهزة التخزين الدائمة ROM (ذاكرة القراءة فقط - ذاكرة القراءة فقط).

غالبًا ما تتم كتابة البرامج الثابتة للتحكم في جهاز تقني في الذاكرة الدائمة: تلفزيون أو هاتف محمول أو وحدات تحكم مختلفة أو BIOS للكمبيوتر.

BootROM عبارة عن برنامج ثابت، إذا تمت كتابته في شريحة ROM مناسبة وتثبيته في بطاقة شبكة، يصبح من الممكن تحميل نظام التشغيل على جهاز كمبيوتر من عقدة شبكة محلية بعيدة. بالنسبة لبطاقات الشبكة المضمنة في الكمبيوتر، يمكن تنشيط BootROM من خلال BIOS.

حسب نوع التنفيذ:

• شريحة ROM؛
• أحد الموارد الداخلية للحاسوب الصغير أحادي الشريحة (وحدة التحكم الدقيقة)، وعادةً ما يكون FlashROM.
• قرص مضغوط؛
• بطاقة؛
• شريط ورقي مثقوب
• التركيب "1" والتركيب "0".

حسب أنواع شرائح ROM:

• ROM - ROM مقنع، يتم تصنيعه باستخدام طريقة المصنع. لا توجد إمكانية لتغيير البيانات المسجلة في المستقبل.
• PROM - ROM، يومض مرة واحدة من قبل المستخدم.
• EPROM - ROM قابل لإعادة البرمجة (PROM).
• EEPROM هو ROM قابل للمسح كهربائيًا وقابل للبرمجة. يمكن مسح هذا النوع من الذاكرة وإعادة تعبئتها بالبيانات عدة عشرات الآلاف من المرات. تستخدم في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. أحد أنواع EEPROM هو ذاكرة الفلاش.

ذاكرة فلاش - ذاكرة غير متطايرة ذات وظائف موسعة، ويتم إجراء عمليات إعادة الكتابة المتعددة مباشرة في الجهاز؛ تستخدم لأقراص BIOS وذاكرة الوصول العشوائي. بالإضافة إلى الذاكرة الرئيسية غير المتطايرة، فهي تحتوي على مخزن مؤقت قابل لإعادة الكتابة بنفس الحجم لفحص وتصحيح المحتويات. تتم إعادة الكتابة من المخزن المؤقت إلى محرك الأقراص باستخدام أمر خاص في ظل وجود طاقة إضافية +12 فولت.

VRAM- ذاكرة مزدوجة المنفذ لمحولات الفيديو، توفر الوصول من جانب الناقل في وقت واحد مع القراءة لتجديد الصورة. ذاكرة CMOS (أشباه موصلات أكسيد المعدن المجانية) - ذاكرة CMOS ذات استهلاك منخفض للطاقة وأداء منخفض، تُستخدم مع طاقة البطارية لتخزين معلمات النظام.

الذاكرة المؤقتة(ذاكرة التخزين المؤقت) - ذاكرة الوصول العشوائي الفائقة، وهي منطقة عازلة بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي. شفاف تمامًا، ولا يمكن اكتشافه بواسطة البرنامج. يقلل إجمالي عدد دورات ساعة المعالج عند الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي البطيئة نسبيًا. ذاكرة التخزين المؤقت المستوى الأول (داخلي، متكامل) - ذاكرة تخزين مؤقت داخلية لبعض طرازات المعالجات 386 و486+. ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 2 (خارجي) - ذاكرة تخزين مؤقت خارجية مثبتة على اللوحة الأم. يستخدم شرائح الذاكرة الثابتة SRAM (الأسرع والأغلى) في حزم DIP المثبتة في المقابس. يتراوح حجم ذاكرة التخزين المؤقت الخارجية من 64 كيلو بايت إلى 2 ميجا بايت. بالإضافة إلى بنوك الذاكرة نفسها، يمكن تثبيت شريحة ذاكرة إضافية (Target Buffer)، والتي تخزن القائمة الحالية للكتل المخزنة مؤقتًا.

وحدات الذاكرة

سيبو سيم- تم استخدام الوحدات الأولى ذات التنظيم أحادي البايت حتى 486 معالجًا.

وحدات SIPP عبارة عن لوحات صغيرة بها عدة شرائح DRAM ملحومة عليها. SIPP هو اختصار للحزمة المضمنة الفردية. يتم توصيل وحدات SIPP بلوحة النظام باستخدام دبابيس الاتصال. يوجد تحت الكتلة الطرفية 30 سنًا صغيرًا (الشكل 1)، والتي تم إدخالها في اللوحة المقابلة بلوحة النظام. تحتوي وحدات SIPP على قواطع معينة تمنع إدخالها في المقابس بطريقة خاطئة.

رسم بياني 1. وحدة الذاكرة SIPP

يشير الاختصار SIMM إلى وحدة الذاكرة المضمنة المفردة.

يمكن أن تصل سعة وحدات SIMM إلى 256 كيلو بايت و1 و2 و4 و8 و16 و32 ميجابايت. يتم توصيل وحدات SIMM بلوحة النظام باستخدام الموصلات (الشكل 2). يتم إدخال الوحدة في قالب بلاستيكي بزاوية 70 درجة، ثم يتم تثبيتها بحامل بلاستيكي. في هذه الحالة، يقف المجلس عموديا. لن تسمح لك القواطع الخاصة الموجودة على وحدة الذاكرة بوضعها بطريقة خاطئة. لا تحتوي وحدات SIMM الخاصة بالاتصال باللوحة الأم على دبابيس، بل على شرائط مطلية بالذهب (ما يسمى بالدبابيس).

الصورة 2. وحدة الذاكرة SIMM (30pin)

بعد فحص مثل هذه الوحدة، يمكنك ملاحظة أن منصات الاتصال موجودة على جانبي الوحدة، ولكن على الجانب الخلفي من الوحدة، بسبب المعدن الداخلي لمنصات الاتصال، يتم تكرارها، أي. ومع ذلك، تحتوي الوحدة على ترتيب اتصال أحادي الاتجاه.

هناك معلمة تميز الوحدة على وجه التحديد. هذه المعلمة هي سعة الوحدة، أي. عرض الناقل الذي يتم من خلاله الوصول إلى وحدة معينة، أو عدد الأطراف التي يتم من خلالها إرسال بتات البيانات. (على سبيل المثال، وحدة تحتوي على 30 ساقًا، بطبيعة الحال، لا يمكنها توفير تبادل بيانات 32 بت - ولهذا تحتاج فقط إلى 32 ساقًا لنقل البيانات، وكذلك الطاقة والعنونة وما إلى ذلك). أي أن الوحدات تختلف عن بعضها البعض بشكل أساسي في سعة البت الخاصة بها. يبلغ عرض شريحة SIMM ذات 30 سنًا 8 بتات (في الواقع 9 بتات، ولكن يتم استخدام البت التاسع الأخير لنقل ما يسمى ببيانات التكافؤ، وسنتحدث عن هذا لاحقًا). تم استخدام شريحة SIMM ذات 30 سنًا (تسمى أحيانًا SIMM القصيرة) في أنظمة 286 و386 و486. دعونا نفكر في استخدام وحدة SIMM القصيرة باستخدام مثال نظام 386. يبلغ عرض الناقل الذي يربط المعالج 386 بالذاكرة 32 بت. هل من الممكن استخدام 1 SIMM 30 pin كذاكرة الوصول العشوائي في مثل هذا النظام؟ تخيل: يستخدم المعالج ناقلًا للتواصل مع الذاكرة، حيث يتم نقل البيانات عبر 32 سلكًا. هل سيعمل النظام إذا تم استخدام 8 من هذه الأسلاك فقط؟ بالطبع لا! وبطبيعة الحال، يجب أن يستخدم النظام ذاكرة 32 بت، وإلا فلن يتمكن المعالج من العمل مع الذاكرة. ولكن كيف يمكن تنفيذ ذاكرة 32 بت إذا كان لديك وحدات 8 بت فقط تحت تصرفك؟ تحتاج إلى استخدام عدة وحدات في نفس الوقت! في الواقع، يمكن اعتبار الحد الأدنى من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام عبارة عن مجموعة من وحدات الذاكرة التي "تغلق" ناقل معالج الذاكرة تمامًا. في نظام 386، عند استخدام SIMM ذو 30 سنًا (كل وحدة بعرض 8 بت)، يجب عليك استخدام عدة وحدات في وقت واحد لضمان وظائف النظام. لذلك، على اللوحات الأم في تلك الأوقات، كان عدد فتحات SIMM القصيرة دائمًا مضاعفًا لأربعة: 4 أو 8 قطع. مجموعة من الموصلات التي تغطي ناقل الذاكرة بالكامل - يسمى المعالج بنك الذاكرة. ما تحدثنا عنه للتو يمكن قوله بهذه الطريقة: في النظام، يجب دائمًا تثبيت الذاكرة في البنوك فقط، ويجب تثبيت بنك واحد على الأقل.

تين. 3.

تحتوي هذه الوحدة أيضًا على ما يسمى بالمفتاح - وهو فتحة على جانب الدبوس الأول، والتي تعمل على التوجيه الصحيح للوحدة.

SIMM-72 دبوس- وحدات 4 بايت تستخدم على اللوحات الأم لـ 486 وPentium

عيوب استخدام 30 دبوس SIMM في أنظمة 386 و486 واضحة تمامًا: يتكون بنك الذاكرة من أربع وحدات. لذلك، تم تطوير نوع جديد من الوحدات: SIMM 72 pin. مثل هذه الوحدة، كما يوحي الاسم، تحتوي أيضًا على جهات اتصال موجودة على جانب واحد من الوحدة (مفردة مضمنة) وفي الوقت نفسه، أدى العدد المتزايد من منصات الاتصال إلى جعل عرض ناقل الوحدة 32 بت (في الواقع 36 بت) والباقي مرة أخرى لبيانات التكافؤ). لذلك، في 486 نظامًا كان فيها عرض ناقل تبادل ذاكرة المعالج 32 بت، كان بنك الذاكرة عبارة عن وحدة ذاكرة SIMM واحدة ذات 72 سنًا. وبالتالي، يمكن تجهيز 486 نظامًا إما بـ 4 شرائح SIMMa ذات 30 سنًا أو شريحة SIMM واحدة ذات 72 سنًا (تسمى أحيانًا SIMM الطويلة).

تحتوي هذه الوحدة على مفتاحين - فتحة SIMM ذات 30 سنًا مماثلة على جانب الدبوس الأول، بالإضافة إلى فتحة في المنتصف بين الدبوسين 36 و37.

ديم-168- وحدات 8 بايت لـ Pentium والإصدارات الأحدث. هناك جيلان، يختلفان بشكل كبير في الواجهة. تعد وحدات DIMM-168 ذات المخزن المؤقت (الجيل الأول)، بالإضافة إلى الفتحات الخاصة بها، نادرة وغير متوافقة ميكانيكيًا (عن طريق المفاتيح) مع وحدات DIMM من الجيل الثاني واسعة الانتشار. الأكثر شعبية هو الجيل الثاني مع رقائق SDRAM. هناك تعديلات حسب وجود المخازن المؤقتة أو السجلات على إشارات التحكم: غير مخزنة، مخزنة ومسجلة.

مع إصدار معالج Pentium، الذي يزيد عرض ناقل معالج الذاكرة الخاص به إلى 64 بت، ينشأ موقف مرة أخرى عندما لا يساوي البنك وحدة نمطية. في أنظمة Pentium، يجب تثبيت الذاكرة مرة أخرى في أزواج عند استخدام 72pin SIMM. لحل هذه المشكلة، أو بالأحرى لاستخدام SDRAM الذي ذكرناه سابقًا، تم تطوير نوع جديد من الوحدات: DIMM 168 pin (وحدة الذاكرة المضمنة المزدوجة). كما يوحي الاسم، تحتوي هذه الوحدة على 168 وسادة تقع على جانبي الوحدة، 84 على كل جانب. إن وحدة DIMM ذات 168 سنًا هي 64 بت، ويتيح لك استخدام وحدة DIMM واحدة إغلاق ناقل معالج الذاكرة لمعالج Pentium، وكذلك لأي معالج حديث. وبالتالي، يمكن إدراج وحدات DIMM ذات 168 سنًا في نظام حديث واحدة تلو الأخرى أو وحدات SIMM ذات 72 سنًا في أزواج. لقد ظلت وحدات SIMM ذات 30 سنًا غير صالحة للاستخدام تمامًا لفترة طويلة، بينما نادرًا ما يتم استخدام وحدات SIMM الطويلة اليوم. نوع الوحدة الأكثر استخدامًا اليوم هو وحدة DIMM.

تحتوي وحدة DIMM ذات 168 سنًا على مفتاحين - قطعتين "داخل المشط" - بين 10 و11 وبين 40 و41 سنًا (نظرًا لوجود 84 سنًا على جانب واحد، يكون الموضع غير متماثل بشكل واضح، وبالتالي يحدد الدبوس الأول هذه المفاتيح، بالإضافة إلى أنها تعمل على التوجيه الصحيح للوحدة، فإنها تحمل أيضًا معلومات معينة حسب موقعها - يميز المفتاح الأول بين الوحدات ذات التخزين المؤقت وبدونه، ويشير المفتاح الثاني إلى جهد إمداد الوحدة.

ما هي الوحدة المخزنة مؤقتًا؟ لماذا هناك حاجة إلى التخزين المؤقت؟

كما نعلم بالفعل، في شرائح DRAM، تكون الخلية التي يتم تخزين المعلومات فيها عبارة عن مكثف. ونتيجة لذلك، بالتزامن مع سعة المعلومات لوحدات الذاكرة، تزداد القدرة الكهربائية أيضًا. أولئك الذين هم على دراية بنظرية الدوائر الكهربائية يعرفون أيضًا أن الثابت الزمني (تقريبًا، وقت الشحن) للمكثف يتناسب طرديًا مع السعة. ونتيجة لذلك، مع زيادة سعة وحدات الذاكرة (بغض النظر عن أي منها)، فإنها تحتاج إلى المزيد والمزيد من الوقت لتلقي إشارة من وحدة التحكم. وفقًا لذلك، إذا كان من التافه زيادة سعة وحدات الذاكرة باستخدام وحدة تحكم موجودة، فسوف يصل "تأخر" الوحدة عاجلاً أم آجلاً إلى قيمة تجعل التشغيل المشترك الطبيعي للجهازين مستحيلاً.

تم التعرف على المشكلة في وقت قريب من ظهور وحدات DIMM ذات 168 طرفًا، وعند تطوير وحدات التحكم للأنظمة التي تحتوي على هذه الوحدات، تم اقتراح الحل التالي - تتواصل وحدة التحكم مع DRAM ليس بشكل مباشر، ولكن من خلال شريحة تسمى المخزن المؤقت، والتي تتميز في حد ذاتها بتردد منخفض القدرة، وبالتالي، فهي قادرة على تلقي إشارة على الفور من وحدة التحكم، وتحرير ناقل النظام. يحدث المزيد من الشحن لخلايا DRAM دون مشاركة وحدة التحكم. المخزن المؤقت نفسه عبارة عن شريحة إضافية، يمكن أن تكون أبعادها مختلفة من حيث المبدأ، ولكنها عادة ما تكون أصغر من شرائح الذاكرة نفسها.

ومع ذلك، قبل أن يتم ترسيخ وحدات DIMM ذات 168 سنًا، حدث حدث آخر - ظهرت شرائح بجهد تشغيل يبلغ 3.3 فولت وأصبحت متاحة بسهولة. تنص النظرية نفسها على أن زمن شحن المكثف يتناسب أيضًا مع الجهد، لذا فإن خفض الجهد يخفف المشكلة إلى حد ما.

بحلول وقت التطوير الشامل لوحدات التحكم في الذاكرة للأنظمة الموجهة إلى DIMM، تبين أن الصناعة مشوشة تمامًا، ونتيجة لذلك، يمكن لأجهزة الكمبيوتر من مختلف الشركات المصنعة استخدام وحدات DIMM لأي مجموعة تخزين مؤقت/جهد كهربائي تقريبًا. بقدر ما يمكننا أن نقول، فإن الوحدات غير المخزنة مؤقتًا لا تعمل في الأنظمة المصممة للوحدات المخزنة مؤقتًا، والعكس صحيح (في الواقع، يتم منع تثبيت DIMM مع "تخزين مؤقت غير صحيح" بسبب وجود مفتاح). لم يتم العثور على وحدات ذاكرة SDRAM DIMM ذات تصميم مخزن مؤقت، ولكن تم تطوير تصميم مشابه للمخزن المؤقت لها. يطلق عليه التسجيل، وتسمى الوحدات المقابلة مسجلة.

الآن القليل عن وضع علامات على وحدات DIMM SDRAM. كل شيء بسيط للغاية هنا. يتم تمييز وحدات DIMM SDRAM على النحو التالي: PCxxx، حيث xxx هو التردد المعتمد للوحدة للعمل (من الممكن أن تعمل الرقائق التي تتكون منها الوحدة بترددات أعلى). وبناءً على ذلك، لا يوجد سوى 3 مواصفات لذاكرة DIMM SDRAM:

• PC66 - DIMM SDRAM مُصمم للعمل بترددات لا تتجاوز 66 ميجاهرتز؛
• PC100 - DIMM SDRAM مُصمم للعمل بترددات لا تتجاوز 100 ميجاهرتز؛
• PC133 عبارة عن ذاكرة DIMM SDRAM مصممة للعمل بتردد لا يتجاوز 133 ميجاهرتز.

وبطبيعة الحال، يمكن استخدام الوحدات المصممة للترددات الأعلى عند الترددات المنخفضة دون مشاكل.

أيضًا، في مواصفات PC100، نصت Intel على التواجد الإلزامي لشرائح SPD على وحدات الذاكرة (اكتشاف التواجد التسلسلي، الموضح في الشكل) - وهي شريحة ذاكرة غير متطايرة تقوم بتخزين خصائص شرائح الذاكرة ومعلومات حول الشركة المصنعة للوحدة . هذه المعلومات ضرورية للتكوين الصحيح لنظام الذاكرة الفرعي. ومع ذلك، فإن بعض الوحدات من الشركات المصنعة "بدون اسم" لم تكن مجهزة في بعض الأحيان بهذه الشريحة، مما أدى إلى حدوث خلل في بعض اللوحات الأم.

من الضروري التمييز بوضوح وعدم الخلط بين أنواع الذاكرة (DRAM، FPM، EDO، SDRAM إلخ) ووحدات الذاكرة (SIMM30، SIMM72، DIMM168).

ديم-184- وحدات DDR SDRAM سعة 8 بايت للوحات الأم من 6 إلى 7 أجيال من المعالجات.

ريم- وحدات RDRAM ثنائية البايت للوحات الأم من 6 إلى 7 أجيال من المعالجات.

تتمتع وحدات RIMM بأبعاد مشابهة لوحدات SDRAM DIMM، لكن بها فتحات مختلفة. تدعم وحدات Rimm وحدات SPD، والتي يتم استخدامها في وحدات DIMMs Direct Rambus، على عكس وحدات SDRAM DIMMs، يمكن أن تحتوي على أي عدد صحيح من شرائح RDRAM، ويمكن لقناة One Direct Rambus دعم 32 شريحة DRDRAM كحد أقصى لتوسيع الذاكرة إلى أكثر من 32 جهازًا يتم استخدام شرائح المكرر مع مكرر واحد، يمكن للقناة دعم 64 جهازًا مع 6 وحدات RIMM، ومع جهازين - 128 جهازًا مع 12 وحدة يمكن استخدام ما يصل إلى ثلاث وحدات RIMM على اللوحة الأم.

خافت جدًاو لذا ريم- اختلافات صغيرة الحجم في وحدات أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

SODIMM (Small Outline DIMM) هي وحدات خاصة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة تتميز بحجمها الصغير.

على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة تستخدم نفس شرائح الذاكرة التي تستخدمها أجهزة الكمبيوتر المكتبية، إلا أن تصميم وحدات الذاكرة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة يختلف (يُستخدم هذا النوع من وحدات الذاكرة أيضًا في معدات الاتصالات، حيث يكون حجمها مهمًا)؛ يتم تثبيت وحدات تنسيق SODIMM في جميع أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة.

• سدرام سوديم

هناك نوعان من وحدات SDRAM SODIMM: مع 72 و144 سنًا (تحتوي وحدات DIMM العادية على 168 سنًا)، ويعتمد هذا على عمق البت المقابل - 32 أو 64 بت. حاليًا، لم تعد الوحدات ذات 72 سنًا مستخدمة. الأبعاد القياسية للوحدات ذات 144 سنًا هي 67.6 × 31.75 ملم (2.66 × 1.25 بوصة)، وعرض الوحدة ثابت، لذا فإن الرقم الثاني، ارتفاعه، عادة ما يعتبر الأكثر أهمية.

• DDR SODIMM (DDR2 SODIMM)

تحتوي وحدات ذاكرة DDR SODIMM على 200 دبوس (مقابل 184 لوحدات ذاكرة DDR DIMM التقليدية). من الجدير بالذكر أنه على الرغم من زيادة عدد جهات الاتصال في وحدات DIMM من 184 (لـ DDR) إلى 240 (لـ DDR2)، إلا أن عدد جهات الاتصال لوحدات DDR2 SODIMM يظل كما هو - 200.

تم الحفاظ على الأبعاد القياسية للوحدة أثناء الانتقال من PC133 إلى DDR، والتي لا تلبي متطلبات الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة الصغيرة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المدمجة. لذلك، تم تطوير معيار آخر، أكثر إحكاما من وحدات SODIMM - MicroDIMM. عرضها وارتفاعها أصغر قليلاً من تلك الخاصة بوحدات SODIMM، ولكن تم زيادة عدد جهات الاتصال لهذه الوحدات إلى 214.

AIIM- وحدات SDRAM ذات 66 سنًا 32 أو 16 بت مصممة لتوسيع ذاكرة محولات الرسومات المدمجة في اللوحة الأم.

ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي الجزء الأكبر من الذاكرة الرئيسية. تم تصميم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لتخزين المعلومات المتغيرة (الحالية والمتغيرة بسرعة) وتسمح لمحتوياتها بالتغيير أثناء قيام المعالج بإجراء العمليات الحسابية. وهذا يعني أنه يمكن للمعالج تحديد (الوضع قراءة) أمر أو بيانات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وبعد المعالجة، ضع النتيجة الناتجة (الوضع السجلات) في ذاكرة الوصول العشوائي. يمكن وضع البيانات الجديدة في نفس الأماكن التي كانت توجد فيها البيانات الأصلية سابقًا. ومن الواضح أنه سيتم مسح البيانات السابقة. تسمح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالمدى القصير (حتى يتم إيقاف تشغيل الطاقة) يحفظالمعلومات المسجلة. غالبًا ما يتم استدعاء البيانات والعناوين والتعليمات التي يتبادلها المعالج مع الذاكرة المعاملات.

غالبًا ما يوجد البرنامج الذي يتم تشغيله حاليًا على الكمبيوتر (النشط) في ذاكرة الوصول العشوائي (وأحيانًا فقط في ذاكرة القراءة فقط).

المكون الرئيسي لذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هو مجموعة من عناصر الذاكرة المدمجة مصفوفةيقود. عنصر ذاكرة(ED) يمكنه تخزين بت واحد من المعلومات (حفظ حالتين 0 أو 1).

كل توقيع إلكتروني له عنوانه الخاص (وبعبارة أخرى، رقم تسلسلي). للوصول إلى التوقيع الإلكتروني (لغرض كتابة المعلومات أو قراءتها)، يجب "تحديده" باستخدام رمز العنوان. ذاكرة الوصول العشوائي هي ذاكرة إلكترونية لأنها يتم إنشاؤها باستخدام الدوائر الدقيقة- منتجات الالكترونيات الدقيقة.

شرائح الذاكرة هي بت واحدة ومتعددة البت.

في رقم واحدفي شرائح الذاكرة، يقوم رمز العنوان (يُسمى أحيانًا ببساطة "العنوان") باختيار عنصر ذاكرة واحد من بين العديد من العناصر الموجودة في مصفوفة محرك الأقراص. بعد تحديد عنصر، يمكنك كتابة المعلومات فيه، أو على العكس من ذلك، قراءة جزء واحد من المعلومات منه. تشير إشارة التحكم الخاصة Zp/sch (الكتابة/القراءة) إلى الدائرة الدقيقة بما يجب أن تفعله: كتابة المعلومات أو قراءتها. إشارات التحكم لهذا الإدخال تأتي من المعالج. تحتوي شرائح الذاكرة ذات البت الواحد على مدخل واحد لكتابة المعلومات ومخرج واحد لقراءتها.

حجم رمز العنوان مفي شرائح الذاكرة ذات البت الواحد تحدد سعة المعلومات، أي عدد وحدات التوزيع في مصفوفة التخزين. يتم حساب قدرة هذه الدائرة الدقيقة باستخدام الصيغة 2 م. على سبيل المثال، إذا كانت شريحة الذاكرة ذات البت الواحد تحتوي على 10 مدخلات عنوان، فستكون سعة المعلومات N = 2 10 = 1024 بت.

تحتوي بعض شرائح الذاكرة على بنية متعددة البتات، تسمى أيضًا بنية القاموس. تحتوي شرائح الذاكرة هذه على العديد من مدخلات المعلومات ونفس عدد المخرجات. ولذلك، فهي تسمح بالكتابة (أو القراءة) المتزامنة لرمز متعدد البتات، وهو ما يسمى عادة في كلمة واحدة. يتيح لك عنوان واحد قراءة المعلومات من عدة توقيعات إلكترونية في وقت واحد. تسمى مجموعة عناصر الذاكرة التي تتم قراءة المعلومات منها في وقت واحد خليةذاكرة. وبالتالي، فإن خلية الذاكرة عبارة عن عدة أجهزة إلكترونية لها عنوان مشترك.

في اللغة الإنجليزية، يسمى RAM ر com.andom أوصول مإيموري (RAM) - ذاكرة الوصول العشوائي. شرط "دخول عشوائي"يعني أنه يمكنك قراءة (كتابة) المعلومات في أي وقت من أي (إلى أي) جهاز إلكتروني. لاحظ أن هناك تنظيمًا آخر للذاكرة، حيث تحتاج، قبل قراءة المعلومات الضرورية، إلى "دفع" المعاملات التي تم تلقيها مسبقًا.

هناك نوعان رئيسيان من ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة: ثابتة(SRAM - ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة) و متحرك(DRAM - ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية).

يختلف هذان النوعان من الذاكرة في السرعة والكثافة (السعة) المحددة للمعلومات المخزنة. يتميز أداء الذاكرة بمعلمتين: وقت الوصول ووقت الدورة. عادة ما يتم قياس هذه الكميات بالنانو ثانية. كلما كانت هذه القيم أصغر، كلما زاد أداء الذاكرة.

وقت الوصوليمثل الفاصل الزمني بين تكوين طلب قراءة المعلومات من الذاكرة ولحظة وصول الكلمة الآلية المطلوبة (المعامل) من الذاكرة.

مدة الدورةيتم تحديده بواسطة الحد الأدنى من الوقت المسموح به بين وصولين متتاليين للذاكرة.

في ثابتةعناصر الذاكرة مبنية على مشغلات - دوائر ذات حالتين مستقرتين. لبناء مشغل واحد، هناك حاجة إلى 4-6 ترانزستورات. بمجرد كتابة المعلومات إلى عنصر ذاكرة ثابت، يمكنه تخزين المعلومات إلى أجل غير مسمى (طالما يتم توفير الطاقة الكهربائية).

ومن الناحية الهيكلية، فإن شريحة الذاكرة مصنوعة على شكل مستطيل المصفوفات، وتقع ES عند تقاطع الصفوف والأعمدة. عند الوصول إلى شريحة ذاكرة ثابتة، يتم إعطاؤها عنوانًا كاملاً، وهو مقسم إلى قسمين. يتم استخدام جزء واحد من العنوان لتحديد صفوف مصفوفة المجمع، ويتم استخدام الجزء الثاني لتحديد الأعمدة.

يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لشريحة الذاكرة K561RU2، التي تحتوي على 8 مدخلات للعناوين: أ 7 أ 6 ، …، أ 0 . يتيح لك ذلك وضع 2 8 = 256 عنصرًا من عناصر الذاكرة في المصفوفة. يتم تقسيم مدخلات العنوان إلى جزأين متساويين (مصفوفة مربعة). الجزء السفلي من العنوان أ 3 أ 2 أ 1 أ 0 يسمح لك باختيار واحد من ستة عشر سطرًا س 0 ، س 1 ، س 2 ، ...، س 15 . باستخدام الجزء الرئيسي من العنوان أ 7 أ 6 أ 5 أ 4 تم اختيار واحد من ستة عشر عمودًا ذ 0 ، ذ 1 ، …، ي 15 .

لتحديد توقيع إلكتروني معين، تحتاج إلى تنشيط الصف والعمود عند التقاطع الذي يوجد به التوقيع الإلكتروني المطلوب.

أ 7

أ 6

أ 5

أ 4

ذ 15

ذ 1

ذ 0

س 15

س 1

س 0

أ 3

أ 2

أ 1

أ 0

على سبيل المثال، لتحديد ES 0، تحتاج إلى توفير أصفار لجميع مدخلات العناوين الخاصة بالدائرة الدقيقة، ثم وحدة فك ترميز خط DCR ( ده جأودر ر ow) ووحدة فك ترميز العمود DCC ( ده جأودر ج olumn) قم بتنشيط الخط وفقًا لذلك س 0 والعمود ذ 0 . عند تقاطعهم يوجد ED 0، حيث يمكنك كتابة (أو قراءة) المعلومات بعد تحديده.

يتم اختيار (أح. م) الأخرى بالمثل. لذلك، لاختيار ES 241 تحتاج إلى تفعيل الخط س 1 والعمود ذ 15 . للقيام بذلك، إلى مجموعة العناوين الأصغر سنا ( أ 3 , ...، أ 0 ) تحتاج إلى إرسال الرمز الثنائي 0001، وإلى المجموعة العليا من العناوين ( أ 7 ، …، أ 4 ) - جميع الوحدات.

تتميز الذاكرة الثابتة بأداء عالٍ وكثافة محددة منخفضة للبيانات المخزنة. في الذاكرة الديناميكية، يتم بناء الأجهزة الإلكترونية على أساس مكثفات أشباه الموصلات، والتي تشغل مساحة أصغر بكثير من المشغلات في الأجهزة الإلكترونية الثابتة. لبناء عنصر ذاكرة ديناميكي، يلزم وجود 1-2 ترانزستورات فقط.

يجب أن يحدث تجديد الشحن في كثير من الأحيان. وهذا ما يؤكده المنطق التالي. نظرًا لأنه من الضروري الحصول على كثافة عالية لتخزين المعلومات، فلا يمكن أن تكون سعة المكثف كبيرة (في الممارسة العملية، تبلغ سعة مكثفات التخزين حوالي 0.1 pF). يتم تعريف ثابت وقت التفريغ على أنه حاصل ضرب سعة المكثف ومقاومة الترانزستور المغلق. هذا المنتج من حيث الحجم

= أرسي= 10 10 0.110 -12 = 10 -3 ث.

وبالتالي، فإن ثابت وقت التفريغ هو ميلي ثانية واحدة، وبالتالي، يجب أن يحدث تجديد الشحنة حوالي ألف مرة في الثانية.

تؤدي الحاجة إلى إعادة شحن مكثفات التخزين في مصفوفة محرك الأقراص بشكل متكرر إلى انخفاض أداء الذاكرة الديناميكية. ومع ذلك، نظرًا لصغر حجم المكثف وقلة عدد العناصر الإضافية، تكون كثافة التخزين المحددة للذاكرة الديناميكية أعلى من الذاكرة الثابتة.

تبلغ سعة شرائح الذاكرة الديناميكية عشرات الميجابايت لكل حالة. تثير إمكانية وضع عدد كبير من الأجهزة الإلكترونية على شريحة واحدة مشكلة تصميمية أخرى: من الضروري استخدام عدد كبير من مدخلات العناوين. لتقليل خطورة هذه المشكلة، يتم استخدام تعدد الإرسال.

تعدد- هذه تقنية تقنية للضغط المؤقت للمعلومات، والتي بفضلها يمكن نقل معلومات مختلفة عبر نفس الدوائر الكهربائية إلى أجهزة استقبال (مستهلكين) مختلفة للمعلومات. وهكذا، قام المصممون بتخفيض عدد مدخلات العناوين على شرائح الذاكرة إلى النصف. يتم تقسيم العنوان إلى جزأين متساويين ويتم إدخالهما في الشريحة واحدًا تلو الآخر: أولاً الجزء المنخفض، ثم الجزء العلوي من العنوان. في هذه الحالة، يقوم الجزء الأول باختيار الصف المطلوب في مصفوفة محرك الأقراص، ويقوم الجزء الثاني بتنشيط العمود المقابل.

لكي تتمكن شريحة الذاكرة من "معرفة" أي جزء من العنوان يتم إدخاله في وقت معين، يكون إدخال كل مجموعة عناوين مصحوبًا بإشارة تحكم مقابلة.

وبالتالي، بشكل متزامن مع إدخال الجزء ذو الترتيب المنخفض من العنوان، يتم إرسال إشارة RAS ( رآه أعنوان ستروب) - إشارة القوية (المرافقة) لعنوان السطر. في نفس الوقت تقريبًا مع إدخال الجزء العلوي من العنوان، يتم إرسال إشارة CAS إلى شريحة الذاكرة ( جعمود أعنوان ستروب) - عنوان العمود القوية.

بعد الانتهاء من اختيار أي جهاز إلكتروني، هناك حاجة إلى وقت يتم خلاله استعادة الدائرة الدقيقة إلى حالتها الأصلية. يرجع هذا التأخير إلى الحاجة إلى إعادة شحن الدوائر الداخلية للدائرة الدقيقة. مدة هذا التأخير كبيرة وتصل إلى 90% من وقت الدورة.

يتم التحايل على هذه الظاهرة غير المرغوب فيها من خلال الحيل البناءة المختلفة. على سبيل المثال، عند كتابة عدة معاملات متتالية، يتم وضعها في نفس الصف من المصفوفة، ولكن في أعمدة مختلفة. يتم تحقيق توفير الوقت من خلال عدم الحاجة إلى انتظار اكتمال العمليات المؤقتة عند تغيير عناوين الصفوف.

هناك طريقة أخرى لتحسين الأداء وهي تقسيم الذاكرة إلى كتل (بنوك) يقرأ منها المعالج البيانات بالتناوب. وبالتالي، أثناء قراءة البيانات من إحدى مناطق الذاكرة، تحصل المنطقة الثانية على الوقت لإكمال العمليات العابرة.

تم تطوير تعديلات مختلفة للذاكرة الثابتة والديناميكية.

اف بي ام درام ( Fأست صعمر مقصيدة DRAM) - ذاكرة ديناميكية سريعة الوصول إلى الصفحة. تختلف الذاكرة المقسمة إلى صفحات عن الذاكرة الديناميكية العادية حيث أنه بعد تحديد صف واحد من المصفوفة، يتم تعليق إشارة تحديد صف RAS ويتم تغيير عناوين الأعمدة بشكل متكرر (باستخدام إشارة CAS). في هذه الحالة، لا يتم إضاعة الوقت في إكمال العمليات المؤقتة عندما يتغير عنوان السطر. بمعنى آخر، يظل عنوان الصف ثابتًا لبعض الوقت، ولكن تتغير عناوين الأعمدة. في هذه الحالة صفحةتسمى عناصر الذاكرة الموجودة في صف واحد من المصفوفة.

إيدو ( هممتد دآتا يا ut) - تتميز هذه الدوائر الدقيقة بزيادة وقت الاحتفاظ بالبيانات عند الإخراج. في الواقع، إنها ذاكرة FPM DRAM عادية، عند إخراجها يتم تثبيت السجلات - مزالج البيانات. السجلات- هذه أجهزة رقمية مبنية على مشغلات وتسمح لك بتخزين عدة أجزاء من المعلومات (كلمة واحدة) في وقت واحد. أثناء تبادل الصفحات، تحتفظ هذه الدوائر الدقيقة بمحتويات آخر خلية ذاكرة محددة عند مخرجات الدائرة الدقيقة، بينما يتم بالفعل توفير عنوان خلية الذاكرة المحددة التالية لمدخلاتها. وهذا يجعل من الممكن تسريع عملية قراءة مصفوفات البيانات المتسلسلة بحوالي 15% مقارنة بـ FPM.

سدرام ( س DRAM متزامن - ذاكرة ديناميكية متزامنة) - ذاكرة ذات وصول متزامن تعمل بشكل أسرع من الذاكرة التقليدية غير المتزامنة. أساس هذا النوع من الذاكرة هو دائرة DRAM التقليدية. ومع ذلك، يختلف SDRAM من حيث أنه يستخدم مولد ساعة لمزامنة جميع الإشارات المستخدمة في شريحة الذاكرة. بالإضافة إلى طريقة الوصول المتزامن، يستخدم SDRAM تقسيمًا داخليًا لمصفوفة الذاكرة إلى بنكين مستقلين، مما يجعل من الممكن دمج وقت أخذ العينات من بنك واحد مع تعيين عنوان في بنك آخر.

وزارة التعليم والعلوم في منطقة نيجني نوفغورود

مؤسسة تعليمية لميزانية الدولة

التعليم المهني الثانوي

"كلية مقاطعة بور"

تخصص 230701 معلوماتية تطبيقية (حسب الصناعة)

مقال

حول الموضوع: هيكل ذاكرة الوصول العشوائي.

الانضباط: أنظمة التشغيل والبيئات.

مكتمل:

طالب غرام. IT-41

رودوف أ.

التحقق:

ماركوف أ.ف.

منطقة بور الحضرية

مقدمة

ذاكرة الوصول العشوائي(من الانجليزية عشوائي وصول ذاكرة) ذاكرة الوصول العشوائي. كبش (ذاكرة الوصول العشوائي) هي جزء متطاير من نظام ذاكرة الكمبيوتر حيث يتم تخزين كود الجهاز القابل للتنفيذ (البرامج) أثناء تشغيل الكمبيوتر، وكذلك إدخال وإخراج البيانات الوسيطة التي يعالجها المعالج.

1. هيكل ذاكرة الوصول العشوائي

تتكون ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من خلايا، يمكن أن تحتوي كل منها على وحدة معلومات - كلمة آلية. تتميز كل خلية بخاصيتين: العنوان والمحتوى. من خلال سجل العناوين الخاص بالمعالج الدقيق، يمكنك الوصول إلى أي خلية ذاكرة.

2. نموذج الذاكرة القطاعية

ذات مرة، في فجر تكنولوجيا الكمبيوتر، كانت ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) صغيرة جدًا وتم استخدام 2 بايت (ما يسمى بـ "الكلمة") لمعالجتها. أتاح هذا الأسلوب معالجة 64 كيلو بايت من الذاكرة، وكانت العنونة خطية - حيث تم استخدام رقم واحد للإشارة إلى العنوان. لاحقًا، مع تحسن التكنولوجيا، أدركت الشركات المصنعة أنه من الممكن دعم كميات أكبر من الذاكرة، ولكن للقيام بذلك كانوا بحاجة إلى زيادة حجم العنوان. من أجل التوافق مع البرامج المكتوبة بالفعل، تقرر القيام بذلك: أصبحت المعالجة الآن مكونة من مكونين (القطعة والإزاحة)، كل منها 16 بت، والبرامج القديمة كلاهما تستخدم مكونًا واحدًا 16 بت ولا تعرف شيئًا عن المقاطع، وتستمر في العمل

4. DRAM – ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية

درهم- هذا نوع قديم جدًا من شرائح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ولم يتم استخدامه لفترة طويلة. بشكل مختلف درهمهي ذاكرة ديناميكية ذات ترتيب وصول عشوائي. الحد الأدنى لوحدة المعلومات عند تخزين البيانات أو نقلها في الكمبيوتر هو القليل. يمكن أن يكون لكل بت حالتين: تشغيل (نعم، 1) أو إيقاف (لا، 0). تتكون أي كمية من المعلومات في النهاية من وحدات بت يتم تشغيلها وإيقاف تشغيلها. وبالتالي، من أجل حفظ أو نقل أي كمية من البيانات، من الضروري تخزين أو نقل كل بت من هذه البيانات، بغض النظر عن حالتها.

لتخزين أجزاء من المعلومات في ذاكرة الوصول العشوائي هناك خلايا. تتكون الخلايا من المكثفات والترانزستورات. فيما يلي رسم تخطيطي تقريبي ومبسط لخلية DRAM:

يمكن لكل خلية تخزين بت واحد فقط. إذا كان مكثف الخلية مشحونًا، فهذا يعني أن البتة قيد التشغيل؛ وإذا تم تفريغها، فهي متوقفة عن العمل. إذا كنت بحاجة إلى تخزين بايت واحد من البيانات، فستحتاج إلى 8 خلايا (1 بايت = 8 بت). وتقع الخلايا في مصفوفات ولكل منها عنوان خاص بها، يتكون من رقم الصف ورقم العمود.

الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية حدوث القراءة. أولاً، يتم تطبيق إشارة RAS (ومضة عنوان الصف) على جميع المدخلات - وهذا هو عنوان الصف. بعد ذلك، تتم كتابة كافة البيانات من هذا السطر إلى المخزن المؤقت. ثم يتم تطبيق إشارة CAS (ومضة عنوان العمود) على السجل - وهي إشارة عمود ويتم تحديد البت الذي يحتوي على العنوان المقابل. يتم توفير هذا الشيء للإخراج. ولكن أثناء القراءة، يتم تدمير البيانات الموجودة في خلايا سطر القراءة ويجب إعادة كتابتها عن طريق أخذها من المخزن المؤقت.

الآن التسجيل. يتم تطبيق إشارة WR (الكتابة) ويتم توفير المعلومات إلى ناقل العمود ليس من السجل، ولكن من إدخال معلومات الذاكرة من خلال مفتاح يحدده عنوان العمود. وبالتالي، يتم تحديد مرور البيانات عند كتابتها من خلال مجموعة من إشارات عنوان العمود والصف والإذن بكتابة البيانات إلى الذاكرة. عند الكتابة، لا يتم إخراج البيانات من سجل الصف.

ويجب الأخذ في الاعتبار أن المصفوفات التي تحتوي على خلايا مرتبة على النحو التالي:

هذا يعني أنه لن يتم قراءة جزء واحد في كل مرة، بل عدة أجزاء. إذا كان هناك 8 مصفوفات متوازية، فسيتم قراءة بايت واحد مرة واحدة. وهذا ما يسمى عمق البت. يتم تحديد عدد الخطوط التي سيتم من خلالها نقل البيانات من (أو إلى) المصفوفات المتوازية من خلال عرض ناقل الإدخال / الإخراج للدائرة الدقيقة.
عند الحديث عن تشغيل DRAM، يجب أن تؤخذ نقطة واحدة بعين الاعتبار. بيت القصيد هو أن المكثفات لا يمكنها تخزين الشحنة إلى أجل غير مسمى وفي النهاية "تستنزف". لذلك، تحتاج المكثفات إلى إعادة الشحن. تسمى عملية إعادة الشحن بالتحديث أو التجديد. تحدث هذه العملية كل 2 مللي ثانية تقريبًا وتستغرق أحيانًا ما يصل إلى 10% (أو حتى أكثر) من وقت عمل المعالج.

أهم ما يميز DRAM هو الأداء، أو ببساطة، مدة الدورة + وقت التأخير + وقت الوصول، حيث مدة الدورة هي الوقت المستغرق في نقل البيانات، ووقت التأخير هو الإعداد الأولي لعنوان الصف والعمود، ووقت الوصول هو وقت البحث عن الخلية نفسها. يتم قياس هذه القمامة بالنانو ثانية (واحد من المليار من الثانية). تتمتع شرائح الذاكرة الحديثة بسرعات أقل من 10 مللي ثانية.

يتم التحكم في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بواسطة وحدة تحكم موجودة في مجموعة شرائح اللوحة الأم، أو بشكل أكثر دقة في ذلك الجزء منها الذي يسمى North Bridge.

والآن، بعد أن فهمنا كيفية عمل ذاكرة الوصول العشوائي، دعونا نتعرف على سبب الحاجة إليها على الإطلاق. بعد المعالج، يمكن اعتبار ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أسرع جهاز. ولذلك، يحدث تبادل البيانات الرئيسي بين هذين الجهازين. يتم تخزين جميع المعلومات الموجودة على جهاز الكمبيوتر الشخصي على القرص الصلب. عند تشغيل الكمبيوتر، تتم كتابة برامج التشغيل والبرامج الخاصة وعناصر نظام التشغيل إلى ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) من المسمار. ثم سيتم تسجيل تلك البرامج - التطبيقات التي ستطلقها هناك. سيؤدي إغلاق هذه البرامج إلى محوها من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). يتم نقل البيانات المسجلة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) إلى وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية)، حيث تتم معالجتها وكتابتها مرة أخرى. وهكذا طوال الوقت: لقد أعطوا الأمر للمعالج لأخذ البتات من عناوين كذا وكذا، ومعالجتها بطريقة ما هناك وإعادتها إلى مكانها أو كتابتها إلى عنوان جديد - لقد فعل ذلك تمامًا.

كل هذا جيد طالما أن هناك ما يكفي من خلايا ذاكرة الوصول العشوائي. وإذا لم يكن كذلك؟ ثم يأتي دور ملف المبادلة. يوجد هذا الملف على القرص الصلب ويتم كتابة كل ما لا يتناسب مع خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هناك. نظرًا لأن سرعة المسمار أقل بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، فإن تشغيل ملف ترحيل الصفحات يؤدي إلى إبطاء النظام بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، فهو يقلل من عمر القرص الصلب نفسه.

زيادة حجم الذاكرة لا يؤدي إلى زيادة في أدائها. لن يؤثر تغيير حجم الذاكرة على تشغيلها بأي شكل من الأشكال. لكن إذا نظرنا إلى عمل النظام، فالأمر مختلف. إذا كان لديك ذاكرة وصول عشوائي كافية، فإن زيادة الحجم لن تؤدي إلى زيادة سرعة النظام. إذا لم يكن هناك ما يكفي من خلايا ذاكرة الوصول العشوائي، فإن زيادة عددها (بمعنى آخر، إضافة واحدة جديدة أو استبدال القديمة بأخرى جديدة ذات سعة ذاكرة أكبر) سيؤدي إلى تسريع النظام.

سنتحدث عن الأجهزة مرة أخرى، وهي ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر. وسوف نقسم هذه المقالة إلى قسمين. في الأول، أي في هذه المقالة سأتحدث عن ماهية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والغرض منها وغيرها من المعلومات المفيدة، وفي المقالة الثانية سأصف كيفية اختيار ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وما هي المعايير التي يجب اتباعها وما إلى ذلك.

الآن دعنا ننتقل إلى سؤال محدد، وهو ما هي ذاكرة الوصول العشوائي ولماذا هناك حاجة إليها.

الغرض من ذاكرة الوصول العشوائي

كل واحد منا لديه جهاز كمبيوتر، وغالبا ما يواجه المستخدمون مسألة تحسين وتحديث هذا الكمبيوتر الشخصي. لكل شخص الحق في تجربة أجهزته الإلكترونية، ولكن في حدود المعقول بالطبع. شخص ما يعمل بشكل سحري على المعالج، لكننا سننظر إلى خيار أرخص - ذاكرة الوصول العشوائي، أي زيادة حجمه.

أولاً، يعد خيار اختيار ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هو الأبسط، لأنك لا تحتاج إلى أي معرفة خاصة بهذا الأمر، ويتم تثبيت وحدة الذاكرة في لحظة. علاوة على ذلك، فإن هذا الجزء الفني حاليًا رخيص جدًا.

الآن سوف ننتقل إلى تعريف ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، والمعروفة أيضًا باسم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي)– بنية تخزين البيانات المؤقتة التي يعمل البرنامج من خلالها. إنها دائمًا مجموعة من الرقائق والوحدات المتصلة باللوحة الأم.

تعمل هذه الذاكرة عادةً كمنطقة عازلة بين محركات الأقراص والمعالج، وتقوم بتخزين الملفات والبيانات مؤقتًا، كما تقوم أيضًا بتخزين التطبيقات قيد التشغيل.

بالمناسبة، لا تخلط بين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة القرص الصلب. ذاكرة للقراءة فقط– هذه هي ذاكرة القرص الصلب (ذاكرة القراءة فقط). هذه أنواع مختلفة من الذاكرة.

وفقًا لبنيتها، تتكون ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من خلايا تخزن بيانات بحجم معين، 1 أو 4 بت. كما أن كل خلية لها عنوانها الخاص، والذي ينقسم إلى صفوف أفقية وأعمدة رأسية.

الخلايا الموصوفة أعلاه عبارة عن مكثفات تقوم بتخزين الشحنة الكهربائية. هناك أيضًا مكبرات صوت خاصة قادرة على تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية، والتي تقوم بعد ذلك بإنشاء البيانات.

عند إرسال عنوان الخط إلى الشريحة، يتم استدعاء إشارة رأس (عنوان الصف ستروب)، لإرسال عنوان العمود، يتم استخدام إشارة CAS (عنوان العمود ستروب).

لقد قمنا بفرز التعاريف المعقدة، والآن ننتقل إلى عمل ذاكرة الوصول العشوائي.

يرتبط تشغيل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بشكل غير مشروط بتشغيل المعالج والأجهزة الخارجية الأخرى للكمبيوتر، حيث يتلقى البيانات من جميع هذه الأجهزة. أولاً، تنتقل البيانات من القرص الصلب إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ثم تتم معالجتها بواسطة المعالج؛ ويمكن رؤية هذا الهيكل في الشكل أدناه:

يمكن أن يتم تبادل المعلومات بين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والمعالج نفسه إما بشكل مباشر أو باستخدام ذاكرة التخزين المؤقت.

تعد الذاكرة المؤقتة أيضًا مخزنًا مؤقتًا للبيانات وتمثل مناطق من الذاكرة المحلية. يؤدي استخدام هذه الذاكرة إلى تقليل الوقت المستغرق لتسليم البيانات إلى سجل المعالج بشكل كبير، وكل ذلك لأن سرعة الوسائط الخارجية بطيئة جدًا على عكس المعالج. ولهذا السبب أيضًا، وهو أمر مهم أيضًا.

ولكن في الواقع، من أو ما الذي يتحكم في ذاكرة الوصول العشوائي؟ يتم التحكم في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بواسطة وحدة تحكم مثبتة في مجموعة شرائح اللوحة الأم. هذا الجزء يسمى " الجسر الشمالي"، الذي يوفر الاتصال بالمعالج ( وحدة المعالجة المركزية) إلى العقد المختلفة باستخدام وحدة التحكم بالرسومات وذاكرة الوصول العشوائي. يمكنك رؤية مثل هذا الرسم البياني أدناه.

أود أيضًا أن أقول شيئًا مهمًا. إذا تمت كتابة البيانات على ذاكرة الوصول العشوائي في أي خلية، فسيتم مسح المحتوى الذي كان قبل التسجيل على الفور.

نقطة مهمة في برامج التطبيقات هي أنها يجب أن تعمل تحت نظام تشغيل واحد أو آخر، وإلا فلن تتمكن من تخصيص المبلغ المطلوب من ذاكرة الوصول العشوائي لهذا البرنامج. كانت هناك حالات لم يكن من الممكن فيها تشغيل البرامج القديمة التي كانت مخصصة لنظام التشغيل القديم على نظام التشغيل الجديد.

يجب أن تعلم أن Windows 7، الذي يحتوي على 64 بت، يدعم 192 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي، لكن Windows 7 32 بت يدعم 4 جيجابايت فقط.

لماذا تحتاج ذاكرة الوصول العشوائي؟

إذن، نحن نعلم الآن أن ما يسمى بالذاكرة المؤقتة تشارك في عملية تبادل البيانات. في هذه اللحظة، يتم التحكم فيه بواسطة وحدة تحكم تقوم بتحليل البرنامج وحساب البيانات التي سيحتاجها المعالج على الأرجح، ثم تحميلها في ذاكرة التخزين المؤقت من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ثم يتم إرجاع البيانات المعدلة بواسطة المعالج مرة أخرى؛ كبش.

للبدء، نلاحظ أن جميع المعلومات الخاصة بك يتم تخزينها على القرص الصلب، ثم عند تشغيل جهاز الكمبيوتر، تتم كتابة برامج التشغيل المختلفة وعناصر نظام التشغيل والبرامج الخاصة من نفس القرص الصلب إلى ذاكرة الوصول العشوائي. في النهاية يتم تسجيل البرامج التي سنقوم بتشغيلها، وعندما نغلقها سيتم مسحها من ذاكرة الوصول العشوائي.

يتم نقل المعلومات المسجلة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) إلى المعالج، ومعالجتها وكتابتها مرة أخرى، وهكذا في كل مرة. ولكن قد يحدث أن تنفد خلايا الذاكرة، فماذا عليك أن تفعل في هذه الحالة؟

في هذه الحالة، يأتي دور العملية المزعومة. يوجد هذا الملف على القرص الصلب، ويتم كتابة المعلومات غير المضمنة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هناك. هذا هو زائد كبيرة. الجانب السلبي هو أن القرص الصلب أبطأ بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي، لذلك قد يعمل النظام بشكل أبطأ. يتم أيضًا تقصير عمر القرص الصلب نفسه.

مما تتكون ذاكرة الوصول العشوائي؟

الآن يمكننا أن ننظر إلى ما تتكون منه وحدة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) نفسها.

عادةً ما تتكون كافة وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من نفس العناصر. هناك أيضًا نوعان من الوحدات: من جانب واحدو بجانبين. ويقولون أن تلك ذات الوجهين أسرع بكثير. ولكن يحدث أن الشريط على الوجهين لم يعمل بكامل طاقته، حيث لم يتم استخدام الرقائق الموجودة على كلا الجانبين. وكل ذلك لأنه يجب على كل من اللوحة الأم والمعالج أن يدعما ذاكرة أو أخرى.

ملاحظة - إذا قمت بشراء وحدتين من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على سبيل المثال، فمن الأفضل شراء نوع واحد.

في الوقت الحالي، هناك عدة أنواع من الذاكرة: نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج, DDR2, DDR3. كما تم تطوير نوع جديد من الذاكرة - DDR4، والتي لم يتم استخدامها بشكل خاص بعد. اليوم، DDR3 هو نوع الذاكرة الأكثر شعبية واستخدامًا.

يستخدم الكمبيوتر المحمول نفس الذاكرة تقريبًا، لكن الوحدة أصغر قليلاً. يحمل الاسم SO-DIMM (نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج, DDR2, DDR3).

في هذه المرحلة، أعتقد أن الأمر يستحق الانتهاء، لقد تعلمنا ما هي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وأغراضها وخصائصها وأنواعها المختلفة. قد يكون لديك أي تعليقات حول هذه المسألة، فلا تتردد في طرحها أدناه. أي اقتراحات وانتقادات هي موضع ترحيب.

يمكن صنع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على شكل محرك أقراص، أي أنه يمكنك تخزين البيانات عليه وتثبيت البرامج. هذه التكنولوجيا تسمى . إذا كنت مهتما، يمكنك أن تقرأ عنها.