ما هي ذاكرة الوصول العشوائي ؟

كل ما تود معرفته عن ذاكرة الوصول العشوائية RAM وأفضلها وأنواعها ولماذا تحتاج رام وكم تحتاج منها

ذاكرة الوصول العشوائي ، أو ذاكرة الوصول العشوائي ( تُعرف باسم ram ) ، هي مكون من مكونات الحاسب المادية الموجودة داخل جهاز الكمبيوتر الذي يقوم بتخزين البيانات مؤقتًا ، ويعمل كذاكرة "عاملة" للكمبيوتر.

تسمح ذاكرة الوصول العشوائي الإضافية لجهاز الكمبيوتر بالعمل بمزيد من المعلومات في نفس الوقت ، والذي عادة ما يكون له تأثير كبير على الأداء الكلي للنظام.

تشمل بعض الشركات المصنعة الشهيرة لذاكرة الوصول العشوائي Kingston و PNY و Crucial و CORSAIR.

وجدير بالذكر أن هناك العديد من أنواع ذاكرة الوصول العشوائي ، لذلك قد تسمعها تسمى بأسماء أخرى. ومن المعروف أيضا باسم الذاكرة الرئيسية ، الذاكرة الداخلية ، التخزين الأولي ، الذاكرة الرئيسية ، الذاكرة "stick" ، وذاكرة الوصول العشوائي "stick" .

لماذا يحتاج جهاز الحاسب أو الهاتف إلى ذاكرة عشوائية ؟! 🤔

ببساطة ، الغرض من ذاكرة الوصول العشوائي هو توفير وصول سريع للقراءة والكتابة إلى جهاز تخزين. ويستخدم الكمبيوتر ذاكرة الوصول العشوائي لتحميل البيانات لأن هذه الطريقة أسرع بكثير من تشغيل نفس البيانات مباشرة من القرص الصلب .

لتوضيح أكثر لنفترض أن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) مثل مكتبة وأنت تستخدم المكتبة للوصول السريع للمستندات الهامة التي قد تحتاجها الآن بدون مكتبة ، يمكنك الاحتفاظ بكل شيء في الأدراج وخزائن الملفات ، مما يعني أن مهامك اليومية ستستغرق وقتًا أطول بكثير لأنك ستضطر إلى الوصول باستمرار إلى خزائن الملفات هذه للحصول على ما تحتاج إليه ، ثم تقضي وقتًا إِضَافِيًّا في وضع هم بعيدا. 🥴

وبالمثل ، يتم تخزين جميع البيانات التي تستخدمها بنشاط على جهاز الكمبيوتر الخاص بك (أو الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي ، إلخ) بشكل مؤقت في ذاكرة الوصول العشوائي. يوفر هذا النوع من الذاكرة ، مثل مكتبة في القياس ، أوقات قراءة / كتابة أسرع بكثير من استخدام محرك الأقراص الثابتة. معظم محركات الأقراص الصلبة تكون أبطأ بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي بسبب القيود المادية مثل سرعة الدوران.

كم احتاج من الذاكرة العشوائية ؟

كما هو الحال مع وحدة المعالجة المركزية والقرص الصلب ، يعتمد مقدار الذاكرة التي تحتاجها لجهاز الكمبيوتر الخاص بك تمامًا على ما تستخدمه أو تخطط لاستخدامه من أجل الكمبيوتر. 

على سبيل المثال ، إذا كنت تشتري جهاز كمبيوتر للألعاب الثقيلة ، فستحتاج إلى ذاكرة RAM كافية لدعم اللعب السلس. إن توفر 2 غيغابايت فقط من ذاكرة الوصول العشوائي للعبة التي توصي بـ 4 غيغابايت على الأقل سيؤدي إلى بطء شديد في الأداء إن لم يكن العجز الكلي عن لعب الألعاب (خاصة إذا كانت التوصية 8 غيغابايت أو أكثر).

يختلف الأمر على الجانب الأخر ، إذا كنت تستخدم جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتصفح الإنترنت الخفيف وعدم استخدام مشغل فيديو، والألعاب ، والتطبيقات التي تستهلك ذاكرة ، وما إلى ذلك ، يمكنك بسهولة الحصول على ذاكرة أقل.

ينطبق الأمر نفسه على تطبيقات تحرير الفيديو ، والبرامج التي تتسم بالثقل على الرسومات ثلاثية الأبعاد ، وما إلى ذلك. يمكنك معرفة ذلك قبل أن تشتري جهاز كمبيوتر ما مقدار ذاكرة الوصول العشوائي التي يتطلبها برنامج أو لعبة معينة ، وغالبًا ما يتم إدراجها في منطقة "متطلبات النظام" في موقع الويب أو مربع المنتج.

سيكون من الصعب العثور على سطح مكتب جديد أو كمبيوتر محمول أو حتى جهاز لوحي مزود بأقل من 2 إلى 4 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي المثبتة مسبقًا. ما لم يكن لديك غرض محدد لجهاز الكمبيوتر الخاص بك بصرف النظر عن الاستخدام العادي لبرامج ، فربما لن تحتاج إلى شراء جهاز كمبيوتر به ذاكرة RAM أكثر من ذلك.

اين توجد ذاكرة الوصول العشواني ؟

يتم تثبيت الذاكرة في فتحات وحدة الذاكرة الموجودة على اللوحة الأم . يسهل العثور على هذه الفتحات - ابحث فقط عن المفصلات الصغيرة التي تقفل ذاكرة الوصول العشوائي في مكانها ، وتقع على جانبي الفتحة ذات الحجم المماثل على اللوحة الأم.

قد يلزم تثبيت أحجام معينة من الوحدات النمطية في فتحات معينة ، لذلك تحقق دائمًا مع الشركة المصنعة للوحة الأم قبل الشراء أو التثبيت! هناك خيار آخر قد يساعد في استخدام أداة معلومات النظام لمعرفة نوع الوحدات المعيارية الذي تستخدمه اللوحة الأم.

وحدات الذاكرة تأتي في مختلف القدرات والاختلافات. يمكن شراء وحدات الذاكرة الحديثة بأحجام 256 ميجابايت و 512 ميجابايت و 1 جيجابايت و 2 جيجابايت و 4 جيجابايت و 8 جيجابايت و 16+ جيجابايت. تتضمن بعض الأمثلة على أنواع مختلفة من وحدات الذاكرة DIMM و RIMM و SIMM و SO-DIMM و SO-RIMM.

أنواع ذاكرة الوصول العشوائي:

1. ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM).
2. ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM).
3. ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن (SDRAM).
4. ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة لمعدل البيانات الواحدة (SDR SDRAM).
5. ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن مزدوجة معدل البيانات (DDR SDRAM ، DDR2 ، DDR3 ، DDR4).
6. رسومات مزدوجة معدل البيانات ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن (GDDR SDRAM ، GDDR2 ، GDDR3 ، GDDR4 ، GDDR5).
7. ذاكرة متنقلة.

1. ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM):

• الوقت في السوق:  التسعينيات حتى الآن 
• المنتجات الشائعة باستخدام SRAM:  الكاميرات الرقمية وأجهزة التوجيه والطابعات وشاشات LCD

يتطلب SRAM تدفقًا ثابتًا من الطاقة من أجل تشغيله أحد أنواع الذاكرة الأساسية (النوعان الآخران DRAM) . بسبب القوة المستمرة ، لا يحتاج SRAM إلى "تحديث" لتذكر البيانات التي يتم تخزينها. ولهذا السبب يطلق على SRAM اسم "ثابت" - لا حاجة إلى أي تغيير أو إجراء (مثل التحديث) للحفاظ على البيانات سليمة. ومع ذلك ، SRAM هي ذاكرة متقلبة ، مما يعني أن جميع البيانات التي تم تخزينها تضيع بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.

مزايا استخدام SRAM (مقابل DRAM) هي انخفاض استهلاك الطاقة وسرعات وصول أسرع. عيوب استخدام SRAM (مقابل DRAM) هي قدرات ذاكرة أقل وتكاليف تصنيع أعلى. بسبب هذه الخصائص ، يتم استخدام SRAM عادةً في:

• ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية (مثل L1 ، L2 ، L3)
• القرص الصلب العازلة / ذاكرة التخزين المؤقت
• محولات رقمية إلى تمثيلية (DACs) على بطاقات الفيديو

2. ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM):

• الوقت في السوق:  1970s إلى منتصف 1990s
• المنتجات الشائعة باستخدام DRAM:  لوحات تحكم ألعاب الفيديو وأجهزة الشبكات.

يتطلب DRAM أحد نوعي الذاكرة الأساسيين (الآخر SRAM) ، يتطلب "تحديث" دَوْرِيًّا للطاقة حتى يعمل. المكثفات التي تخزن البيانات في DRAM تفريغ الطاقة تدريجيا. لا توجد طاقة تعني فقدان البيانات. هذا هو السبب في أن DRAM يسمى "ديناميكي" - هناك حاجة إلى تغيير ثابت أو إجراء (مثل التحديث) للحفاظ على البيانات سليمة. DRAM هي أيضًا ذاكرة متقلبة ، مما يعني أن جميع البيانات المخزنة تضيع بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.

تتمثل مزايا استخدام DRAM (مقابل SRAM) في انخفاض تكاليف التصنيع وزيادة سعة الذاكرة. عيوب استخدام DRAM (مقابل SRAM) هي سرعات وصول أبطأ واستهلاك طاقة أعلى. بسبب هذه الخصائص ، يتم استخدام DRAM عادةً في:

• ذاكرة النظام
• ذاكرة رسومات الفيديو

في التسعينيات ، تم تطوير ذاكرة الوصول العشوائي الموسعة للبيانات الديناميكية (EDO DRAM) ، ثم تطورها ، انفجار ذاكرة الوصول العشوائي ( EDO) (BEDO DRAM). كانت أنواع الذاكرة هذه جذابة بسبب زيادة الأداء / الكفاءة بتكاليف أقل. ومع ذلك ، أصبحت التكنولوجيا عفا عليها الزمن من خلال تطوير SDRAM.

3. ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن (SDRAM):

• الوقت في السوق:  1993 إلى الوقت الحاضر.
• المنتجات الشائعة باستخدام SDRAM:  ذاكرة الكمبيوتر ، وأجهزة ألعاب فيديو.

SDRAM هو تصنيف DRAM الذي يعمل بالتزامن مع ساعة وحدة المعالجة المركزية ، مما يعني أنه ينتظر إشارة الساعة قبل الاستجابة لإدخال البيانات (مثل واجهة المستخدم). على النقيض من ذلك ، DRAM غير متزامن ، مما يعني أنه يستجيب على الفور لإدخال البيانات. لكن فائدة التشغيل المتزامن هي أن وحدة المعالجة المركزية يمكنها معالجة التعليمات المتداخلة بشكل متوازٍ ، والمعروفة أيضًا باسم "خطوط الأنابيب" - القدرة على تلقي (قراءة) تعليمة جديدة قبل حل التعليمات السابقة بالكامل (الكتابة).

على الرغم من أن خطوط الأنابيب لا تؤثر على الوقت الذي تستغرقه معالجة التعليمات ، إلا أنها تسمح بإكمال المزيد من التعليمات في وقت واحد. تجهيز قراءة واحدة و تعليمات الكتابة واحدة في نتائج دورة على مدار الساعة في أعلى معدلات نقل / أداء وحدة المعالجة المركزية بشكل عام. تدعم SDRAM خطوط الأنابيب بسبب الطريقة التي يتم بها تقسيم ذاكرتها إلى بنوك منفصلة ، وهو ما أدى إلى تفضيلها على نطاق واسع على DRAM الأساسي.

4. ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة لمعدل البيانات الواحدة (SDR SDRAM):

• الوقت في السوق: 1993 إلى الوقت الحاضر.
• المنتجات الشعبية التي تستخدم SDR SDRAM:  ذاكرة الكمبيوتر ، وأجهزة ألعاب فيديو.

SDRAM هو المصطلح الموسع لـ SDRAM - النوعان واحد وواحد ، لكن يشار إليه في أغلب الأحيان باسم SDRAM فقط. يشير "معدل البيانات المفردة" إلى كيفية معالجة الذاكرة لقراءة واحدة وإرشادات كتابة واحدة لكل دورة ساعة. تساعد هذه العلامة في توضيح المقارنات بين SDR SDRAM و DDR SDRAM:

• DDR SDRAM هو أساسا تطوير الجيل الثاني من SDR SDRAM.

5. ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن مزدوجة معدل البيانات (DDR SDRAM ، DDR2 ، DDR3 ، DDR4):

• 2000 إلى الوقت الحاضر.
• المنتجات الشائعة باستخدام DDR SDRAM:  ذاكرة الكمبيوتر.

يعمل DDR SDRAM مثل SDR SDRAM ، مرتين فقط أسرع. DDR SDRAM قادر على معالجة إثنين من إرشادات القراءة والكتابة في كل دورة على مدار الساعة (ومن ثم "مزدوج"). على الرغم من تشابهها في الوظيفة ، فإن DDR SDRAM لها اختلافات فعلية (184 دبوسًا وشق واحد على الموصل) مقابل SDRAM SDR (168 دبوسًا وشقتين على الموصل). يعمل DDR SDRAM أيضًا بجهد قياسي أقل (2.5 فولت من 3.3 فولت) ، مما يحول دون التوافق مع SDR SDRAM.

• DDR2 SDRAM هي الترقية التطورية إلى DDR SDRAM. بينما لا يزال معدل البيانات مزدوجًا (معالجة إثنين من إرشادات القراءة وتعليمات الكتابة لكل دورة على مدار الساعة) ، فإن DDR2 SDRAM أسرع لأنه يمكن تشغيله بسرعات أعلى على مدار الساعة. تصل وحدات ذاكرة DDR القياسية (غير فيركلوكيد ) إلى 200 ميجاهرتز ، في حين تخرج وحدات ذاكرة DDR2 القياسية عند 533 ميغاهيرتز. يعمل DDR2 SDRAM بجهد أقل (1.8 فولت) مع مزيد من المسامير (240) ، مما يمنع التوافق مع الإصدارات السابقة.

• يعمل DDR3 SDRAM على تحسين الأداء على DDR2 SDRAM من خلال معالجة الإشارات المتقدمة (الموثوقية) ، وزيادة سعة الذاكرة ، وانخفاض استهلاك الطاقة (1.5 فولت) ، وسرعات قياسية أعلى على مدار الساعة (تصل إلى 800 ميجاهرتز). على الرغم من أن DDR3 SDRAM تشترك في نفس عدد المسامير مثل DDR2 SDRAM (240) ، فإن جميع الجوانب الأخرى تمنع التوافق العكسي.

• يعمل DDR4 SDRAM على تحسين الأداء على DDR3 SDRAM من خلال معالجة إشارة أكثر تقدمًا (موثوقية) ، وسعة أكبر للذاكرة ، واستهلاك أقل للطاقة (1.2 فولت) ، وسرعات ساعة قياسية أعلى (تصل إلى 1600 ميجاهيرتز). يستخدم DDR4 SDRAM تكوين 288 طرفًا ، مما يحول دون التوافق مع الإصدارات السابقة.

6. رسومات مزدوجة معدل البيانات ذاكرة الوصول العشوائي المتزامن (GDDR SDRAM ، GDDR2 ، GDDR3 ، GDDR4 ، GDDR5):

• الوقت في السوق:  2003 إلى الوقت الحاضر.
• المنتجات الشائعة باستخدام GDDR SDRAM:  بطاقات رسومات الفيديو ، بعض الأجهزة اللوحية.

GDDR SDRAM هو نوع من DDR SDRAM مصمم خصيصًا لتقديم رسومات الفيديو ، وعادةً ما يكون مقترنًا بوحدة معالجة الرسومات (GPU) المخصصة على بطاقة الفيديو. من المعروف أن ألعاب الكمبيوتر الحديثة تدفع المغلف ببيئات عالية الدقة واقعية بشكل لا يصدق ، وغالبًا ما تتطلب مواصفات نظام ضخمة وأفضل أجهزة بطاقة الفيديو من أجل اللعب (خاصة عند استخدام شاشات العرض عالية الدقة 720p أو 1080p ).

• على غرار DDR SDRAM ، لدى GDDR SDRAM خط تطوري خاص به (تحسين الأداء وخفض استهلاك الطاقة): GDDR2 SDRAM و GDDR3 SDRAM و GDDR4 SDRAM و GDDR5 SDRAM.

على الرغم من مشاركة خصائص مشابهة جدًا مع DDR SDRAM ، فإن GDDR SDRAM ليس هو نفسه تمامًا. هناك اختلافات ملحوظة مع طريقة عمل GDDR SDRAM ، خاصة فيما يتعلق بكيفية تفضيل النطاق الترددي على الكمون. من المتوقع أن يقوم GDDR SDRAM بمعالجة كميات هائلة من البيانات (عرض النطاق الترددي) ، ولكن ليس بالضرورة بأسرع السرعات (زمن الوصول) - فكّر في طريق سريع مؤلف من 16 مسارًا عند 55 ميلاً في الساعة. نسبيا ، من المتوقع أن يكون DDR SDRAM كامونًا منخفضًا للرد الفوري على وحدة المعالجة المركزية - فكّر في طريق سريع مؤلف من حارات في 85 ميلاً في الساعة.

7. ذاكرة متنقله:

• الوقت في السوق:  1984 إلى الوقت الحاضر.
• المنتجات الشائعة التي تستخدم ذاكرة الفلاش:  الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية / الأجهزة اللوحية وأنظمة الألعاب المحمولة / الألعاب.

ذاكرة الفلاش هي نوع من وسائط التخزين غير المتطايرة التي تحتفظ بجميع البيانات بعد انقطاع الطاقة. على الرغم من الاسم ، فإن ذاكرة الفلاش أقرب من حيث الشكل والتشغيل (أي التخزين ونقل البيانات) إلى محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة من الأنواع المذكورة أعلاه من ذاكرة الوصول العشوائي. تستخدم ذاكرة الفلاش بشكل شائع في:

1. مدخل يو اس بي.
2. طابعات.
3. مشغلات الوسائط المحمولة.
4. بطاقات الذاكرة.
5. الإلكترونيات الصغيرة / اللعب.
6. أجهزة المساعد الرقمي الشخصي.

مزيد من المعلومات عن ذاكرة الوصول العشوائي

على الرغم من أن ذاكرة الوصول العشوائي موضحة على أنها ذاكرة متقلبة في سياق موقع الويب هذا (فيما يتعلق بذاكرة الكمبيوتر الداخلية) ، توجد ذاكرة الوصول العشوائي أيضًا في شكل غير متغير وغير قابل للتغيير يسمى ذاكرة القراءة فقط (ROM). محركات أقراص فلاش والأقراص الصلبة ، على سبيل المثال، هي المتغيرات من ROM التي تحتفظ البيانات الخاصة بهم حتى بدون كهرباء، ولكن يمكن أن تتغير.

هناك العديد من أنواع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، لكن النوعين الرئيسيين هما RAM ثابت (SRAM) وذاكرة RAM ديناميكية (DRAM). كلا النوعين متقلبان. SRAM أسرع ولكن أكثر تكلفة من إنتاج DRAM ، وهذا هو السبب DRAM أكثر انتشارا في أجهزة اليوم. ومع ذلك ، يتم أحيانًا رؤية SRAM في جرعات صغيرة في أجزاء الكمبيوتر الداخلية المختلفة ، مثل وحدة المعالجة المركزية وذاكرة التخزين المؤقت على القرص الصلب.

يمكن لبعض البرامج ، مثل SoftPerfect RAM Disk ، إنشاء ما يسمى قرص RAM ، والذي هو في الأساس محرك أقراص ثابت موجود داخل ذاكرة الوصول العشوائي. يمكن حفظ البيانات في هذا القرص الجديد وفتحه من ذلك كما لو كان أي قرص آخر ، لكن أوقات القراءة / الكتابة أسرع بكثير من استخدام قرص ثابت عادي لأن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أسرع بكثير.

يمكن لبعض أنظمة التشغيل استخدام ما يسمى بالذاكرة الظاهرية ، وهو عكس قرص RAM. هذه ميزة تقوم بتخصيص مساحة على القرص الثابت للاستخدام كذاكرة الوصول العشوائي. بينما يؤدي القيام بذلك إلى زيادة إجمالي الذاكرة المتاحة للتطبيقات والاستخدامات الأخرى ، فقد يؤثر سلبًا على أداء النظام نظرًا لأن محركات الأقراص الصلبة أبطأ من ذاكرة الوصول العشوائي RAM.