مرشدك الأمين لكل ما تود معرفته عن ذاآرة
الحاسوب
ما هي أنواع الذاآرة المستخدمة في الكمبيوتر؟
Random Access Memory -1 ذاآرة الوصول العشوائي
((RAM
Read-Only Memory -2 الذاآرة المخصصة للقراءة فقط
((ROM
Virtual Memory -3 الذاآرة الظاهرية
Flash Memory -4 الذاآرة الوميضية
بهذا (Random Access Memory (RAM لماذا سميت
الإسم و ما معناه؟
تسمى هذه الذاآرة بذاآرة الوصول العشوائي لأنك تستطيع الوصول
الى أي خلية ذاآرة مباشرة إن آنت تعرف الصف و العامود
المتقاطعان عند هذه الخلية بغض النظر هل هذه الخلية تقع في أول
ذاآرة أخرى تسمى RAM الصف أو العامود أو آخره ، و يقابل
هذا النوع من الذاآرة يخزن (serial access memory (SAM
البيانات على شكل سلسلة من خلايا الذاآرة المتتابعة مثل شريط
الكاسيت مثلا فأنت لا تستطيع الوصول الى معلومة ما مخزنة في آخر
الشريط مثلا إلا بالمرور على البيانات من أول الشريط حتى تصل الى
المعلومة المطلوبة ، و هذا النوع بطيئ جدا بالمفارنة مع الذاآرة
RAM
و آيف تعمل ؟ RAM مم تتكون
إن رقاقة الذاآرة هي عبارة عن دائرة متكاملة مكونة من ملايين
الترانزيستورات و المكثفات ، الترانزيستور و المكثف يكونان معا
واحد من البيانات و البت هو أصغر bit خلية الذاآرة و التي تشكل بت
و هو ما يخزن فيه قيمة Byte وحدة ذاآرة و آل 8 بت تشكل بايت
أي رمز أو رقم، المكثف يحتفظ بقيمة البت من المعلومات و يكون
المحتوى إما صفر أو واحد ، أما الترانزيستور فيعمل آمفتاح للتحكم
فإما يقرأ حالة المكثف أو يقوم بتغييرها . المكثف يعمل آحافظة
للإلكترونات ، فلحفظ قيمة واحد في خلية الذاآرة فيجب ملئ هذه
الحافظة بالإلكترونات و لحفظ قيمة صفر يجب إفراغ هذه الحافظة من
الإلكترونات
RAM ما هي أنواع الذاآرة التي تندرج تحت النوع الرئيسي
؟
وهي DRAM - Dynamic random access memory -1
تحتوي على خلايا ذاآرة تتكون من زوج من الترانزيستورات و
المكثفات و تحتاج الى إنعاش مستمر لأن الشحنة الكهربائية تتلاشى
بعد مقدار ضئيل من الزمن يقاس بالميللي ثانية
تستخدم من SRAM - Static random access memory -2
أربع الى ست ترانزيستورات لكل خلية ذاآرة و لا تحتوي على مكثف
و لا تحتاج الى إنعاش مستمر و تستخدم بشكل أساسي لذاآرة الكيش
cache
FPM DRAM - Fast page mode dynamic random -3
وهي النوع الأصلي الذي طور منه النوع الأول ، access memory
وهذا النوع من الذاآرة يبحث بداية عن موقع البت المطلوب من
الذاآرة و عندما يحدد موقعه يقوم بقراءة محتوى هذا البت ، و لا يبدأ
بالبت التالي إلا بعد الإنتهاء من قراءة البت الأول ، وتصل السرعة
القصوى لنقل البيانات باستخدام هذا النوع من الذاآرة الى 176
ميجابايت في الثانية
EDO DRAM - Extended data-out dynamic random -4
و هذا النوع يباشر بالبحث عن البت التالي بعد access memory
تحديد موقع البت الأول و قبل الشروع بقراءته،وهذا النوع أسرع من
النوع الأول ، وتصل السرعة القصوى لنقل البيانات باستخدام هذا
النوع من الذاآرة الى 264 ميجابايت في الثانية
SDRAM - Synchronous dynamic random access -5
يقوم هذا النوع من الذاآرة بعد تحديد موقع البت المطلوب memory
، بالوقوف على نفس الصف المحتوي على ذلك البت ثم يقوم بالبحث
عن البت التالي في نفس الصف مفترضا وجوده هناك و تكون نسبة
احتمال أن يجد البت التالي مرتفعة ، و هذا يوفر الوقت و يزيد من
سرعة الذاآرة مقارنة مع النوع السابق ، و هذا هو النوع المنتشر الآن
في أجهزة الحاسوب ، وتصل السرعة القصوى لنقل البيانات باستخدام
هذا النوع من الذاآرة الى 528 ميجابايت في الثانية
RDRAM - Rambus dynamic random access -6
هذا النوع من الذاآرة يستخدم ناقل بيانات سريع جدا يسمى memory
و تصل سرعته الى 800 ميجاهيرتز بالمقارنة Rambus channel
مع 100 ميجاهرتز أو 133 في النوع الأحدث قليلا من ناقل البيانات
في نوع الذاآرة السابق
و هذا النوع من الذاآرة هو نفس النوع Credit Card Memory -7
notebook و لكنه مخصص للأجهزة المحمولة DRAM
وهذا نوع آخر مخصص أيضا PCMCIA Memory Card -8
DRAM و هو أيضا من نوع notebook للأجهزة المحمولة
و هو مقدار ضئيل من الذاآرة مخصص لحفظ FlashRAM -9
إعدادات التلفاز و الفيديو أو إعدادات القرص الصلب في أجهزة
الحاسوب
multiport و تسمى أيضا VRAM – VideoRAM -10
وهذا (dynamic random access memory (MPDRAM
النوع من الذاآرة مخصص لكروت الشاشة و المسرعات ثلاثية الأبعاد1
جاء من حقيقة أن هذا النوع من الذاآرة يستخدم multiport ، الإسم
مقدار الذاآرة ، SAM و الثاني RAM نوعين من الذاآرة، الأول
يحدد دقة الصورة و عمق الألوان
؟ RAM ما هي المعايير و المقاييس المستخدمة للذاآرة
الأنواع الأولى من رقائق الذاآرة التي آانت تستعمل في أجهزة
pin الحاسوب المكتبية ، آانت تستخدم تشكيلة من الدبابيس
و آانت ، (dual inline package (DIP تسمى configuration
هذه التشكيلة من الدبابيس ترآب داخل ثقوب أو مقابس على اللوحة
الأم للكمبيوتر ،هذه الطريقة آانت مناسبة عندما آانت أجهزة الحاسب
تعمل مع 2 أو أقل من الذاآرة ، و لكن مع تطور أجهزة الحاسب
زادت الحاجة لكميات أآبر من الذاآرة و بالتالي أصبح من الصعب
إيجاد مكان لها على اللوحة الأم ، فكان الحل هو وضع رقائق الذاآرة
printed circuit board مع آل متطلباتها على لوحة منفصلة تسمى
memory و هذه اللوحة ترآب داخل موصل خاص يسمى ((PCB
ويكون على اللوحة الأم ، معظم هذه الرقائق تستخدم تشكيلة bank
و الفرق ، (small outline J-lead (SOJ من الدبابيس تسمى
الأساسي بين هذه التشكيلة من الدبابيس و التشكيلة السابقة أن التشكيلة
السابقة آانت ترآب داخل ثقوب على اللوحة الأم بينما التشكيلة الجديدة
تكون على شكل ألواح متعامدة أو مائلة مع اللوحة الأم و تتصل
مباشرة مع موصلات على سطحها.
، x أو 164 x إذا نظرت الى هذه الألواح ستجد أرقام مشابهة ل 328
هذه الأرقام تمثل عدد رقائق الذاآرة مضروبة بسعة آل رقاقة مقاسة
بالميجابت ، خذ الناتج و اقسمه على 8 لتحصل على السعة الإجمالية
تعني أن x للذاآرة على تلك اللوحة مقاسة بالميجابايت ، فمثلا 324
هذه اللوحة تحتوي على 4 رقائق سعة آل رقاقة 32 ميجابت الآن
نضرب 4 في 32 نحصل على 128 ميجابت ، و حيث أننا نعرف أن
البايت يساوي 8 بت نقسم 128 على 8 لنحصل على 16 ميجابايت
السعة الإجمالية للذاآرة على اللوحة .
اختصار ل SIMM الأنواع الأولى من ألواح الذاآرة هذه آانت تسمى
- هذه اللوحة آانت تستخدم 30 single in-line memory module
و آان قياسها 9 سم في 2 سم ، لترآيب هذه الألواح آان عليك pin
ترآيب زوج من هذه الألواح للحصول على السعة الكاملة المطلوبة
فللحصول على 16 ميجابايت آان عليك ترآيب زوج من الألواح سعة
8 ميجابايت ، و السبب في ذلك عائد الى أن سعة ناقل البيانات على
مفرد ، فقد آان ناقل البيانات SIMM اللوحة الأم آان ضعف سعة
لا SIMM يستطيع التعامل مع 16 بت في الوقت ذاته بينما آان
يستطيع سوى توفير 8 بت في الوقت نفسه و بالتالي آان عليك ترآيب
لوحتين سعة 8 ميجابايت للحصول على 16 ميجابايت و لضمان
الإستغلال الأمثل للناقل ،بعد فترة من الزمن توفرت موديلات جديدة
و آان قياسها 11 سم في 2.5 سم . pin- تستخدم 72 SIMM من
بعد تطور المعالجات آان لزاما تطوير ألواح الذاآرة أيضا ، فتم إيجاد
dual in-line memory مقياس جديد لألواح الذاآرة سمي
و آان قياسه 14 سم pin- و آان يستخدم 168 (module (DIMM
في 2.5 سم ، و آان سعة اللوحة الواحدة يتراوح بين 8 الى 256
ميجابايت و من الممكن ترآيب لوحة مفردة واحدة على اللوحة الأم
. SIMM بدلا من زوج آما في
Rambus in-line memory الآن ظهر مقياس جديد يسمى
و لكنه DIMM وهو متوافق في القياس مع ،(module (RIMM
. DIMM يستخدم ناقل بيانات سريع جدا بالمقارنة مع الناقل في
أجهزة الحاسوب المحمولة على نوعين أحدها يستخدم نفس أنواع
الذاآرة في الأجهزة المكتبية ، و النوع الآخر يستخدم نوعا خاصا من
small outline dual in-line memory ألواح الذاآرة يسمى
و قياسها 5 سم في 2.5 سم و تستخدم 144 (module (SODIMM
و تتراوح سعتها بين 16 ميجابايت و 256 ميجابايت pins
؟ VRAM آم أحتاج من ذاآرة
للمستخدم العادي يكفيه 8 ميجابايت لتشغيل البرامج المكتبية ، أما إذا
آنت تريد عمل أيا من التالي ، فيلزمك على الأقل 32 ميجابايت :
-1 اللعب بالألعاب الواقعية ثلاثية الأبعاد
-2 تسجيل و تحرير الفيديو
-3 إنشاء صور ثلاثية الأبعاد
-4 رسم رسوم معقدة على الأوتوآاد
أحتاج؟ RAM آم من الذاآرة
طبعا هذا يعتمد عل نظام التشغيل لديك و على البرامج التي تستخدمها
، و لكن هناك قاعدة أرجو أن ينتبه لها الجميع وهي أن لتطوير جهازك
لديك خياران أساسيان :
-1 تحديث المعالج
-2 زيادة الذاآرة
في العادة الخيار الأول يكلف أآثر ، و لكني أضمن لك أن مضاعفتك
للذاآرة ستضاعف من أداء جهازك حتى ولو لم تغير معالجك بينما
تطوير المعالج مثلا من بينتيوم 2 الى بينتيوم 3 لا يزيد من أداء
جهازك بأآثر من 10 الى 15 بالمئة و أحيانا أقل من ذلك آما أن ذلك
سيكلفك الكثير من النقود ، أما زيادة الذاآرة من 64 الى 128
ميجابايت مثلا لا يكلفك أآثر من 16 $ (وفقا للأسعار لدينا في
أوآرانيا و هذا يتفاوت من دولة الى أخرى)
98 /مي فأنت تحتاج على الأقل / إذا آان لديك نظام التشغيل ويندوز 95
32 ميجابايت و مع 64 ميجابايت أفضل
فأنت تحتاج على الأقل NT/ إذا آان لديك نظام التشغيل ويندوز 2000
64 ميجابايت و مع 128 ميجابايت أفضل
فتحتاج على الأقل 4 ميجابايت و Linux إذا آان لديك نظام التشغيل
أنصحك ب 64 ميجابايت إذا آان عملك جديا و شاقا
الأرقام السابقة في حالة استخدامك للبرامج المكتبية العادية ، أما إذا
آنت تستخدم برامج التصميم أو المونتاج أو الأوتوآاد أو تشغل ألعابا
تلتهم الذاآرة فلابد لك من زيادة الذاآرة
؟ (Read-Only Memory (ROM ما هو
هذا نوع من الذاآرة قابل للقراءة و لا تستطيع الكتابة عليها ، و
البيانات المخزنة عليها يتم تخزينها في مرحلة صنع و تكوين رقاقة
الذاآرة ، و هي لا توجد في أجهزة الحاسوب وحدها بل تجدها أيضا
في أغلب الأجهزة الإلكترونية .
إذا آان من الممكن صناعة الذاآرة الكيش فائقة السرعة فلم لا
تكون آل الرام من نفس النوعية لزيادة السرعة ؟
ذلك لأن تصنيع الذاآرة الكيش مكلف جدا ، فإذا آانت الرام من نفس
النوع لأصبح سعرالجهاز غالي جدا ولقل الإقبال عليه .
و ما هو عملها؟ Cache ما هي الذاآرة الكيش
آما هو معروف فإن الغاية من تطوير أجهزة الحاسوب ، هو زيادة
سرعة استجابتها للأوامر ، فإذا عرفنا أن المعالج يحتاج 10 نانوثانية
تقريبا للحصول على معلومة ما من الذاآرة الرام ، و هذه سرعة آبيرة
نسبيا و لكننا إذا عرفنا أن المعالج يستطيع التعامل مع البيانات بسرعة
1 نانوثانية عرفنا أن هناك الكثير من الوقت المهدر في انتظار وصول
المعلومة من الرام ، لهذا قام مطورو أجهزة الحاسوب باختراع ذاآرة
أصغر في الحجم من الرام و لكن سرعتها أآبر و سموها الذاآرة آيش
ثم أضافوا ذاآرة أخرى أصغر حجما و أآثر L المستوى الثاني 2
L سرعة، وضعوها داخل المعالج و سموها ذاآرة آيش مستوى أول 1
فإذا لم يجدها L ، و هكذا أصبح المعالج يستلم البيانات المطلوبة من 1
فإن لم يجدها انتقل الى الرام و هذا أدى الى زيادة L انتقل الى 2
ملحوظة في السرعة .
آيف أرآب ألواح الذاآرة الرام في جهازي؟
أولا لترآيب ألواح الذاآرة ، عليك فك براغي الجهاز (في حال آانت
موجودة اصلا) و لكن عليك الإنتباه بخصوص موضوع الضمان
فبعض الشرآات تلغي الضمان في حال تم فك البراغي من قبل
المستخدم ، على أي حال قبل البدء باي شيئ اعمل التالي:
-1 اقطع التيار عن جهازك
-2 فك الكيبل الموصل بين جهازك و مقبس الكهرباء
-3 فرغ الشحنات الكهربائية الساآنة من جسمك و ذلك بأن تمس بكلتى
يديك السطح المعدني الخارجي للجهاز
بعد فتح الجهاز انظر الى موقع الذاآرة
عند إمساآك للوحة الذاآرة تأآد أن تمسكها من الطرف وليس من
الأسنان الموصلة ، و عند ترآيبها في المكان المخصص ضعها بشكل
مائل ب 45 درجة حتى تتلامس الأسنان مع السطح الموصل ثم ادفعها
الى الأمام بخفة حتى يرآب الثقبان على جانبي اللوحة بالطرفين
الناتئين من المكان المخصص للذاآرة ، بعد الإنتهاء من الترآيب أغلق
الجهاز ووصله بالكهرباء ثم شغل الجهاز
؟ ROM آيف تعمل الذاآرة
آما في الذاآرة الرام فإن الذاآرة الروم تتكون من شبكة من الصفوف
و العواميد ، و لكن عند التقاء الصفوف بالعواميد نجد أن الروم مختلفة
آليا عن الرام ، فحيث نجد ترانزيستور عند نقطة التقاء الصف و
في الروم و الذي يقوم diode العمود في الرام ، نجد بدلا منه ديود
بوصل الصف مع العمود إذا آان محتوى الخلية المتقاطعان عندها
يساوي 1 ، أما إن آان المحتوي صفر فبكل بساطة لا يوجد ديود و لا
يتصل الصف بالعمود عند خلية التقاطع ، و بالتالي نرى أن تشكيل
رقاقة الذاآرة و تخزين البيانات عليها يتم خلال فترة التصنيع و يصبح
تغيير محتوى الرقاقة مستحيل بعد إتمام التصنيع .
؟ ROM ما هي أنواع الذاآرة الروم
يوجد خمس أنواع رئيسية هي :
ROM -1
PROM -2
EPROM -3
EEPROM -4
و هناك أمران مشترآان بين هذه الأنواع :
-1 أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاآرة لا تضيع عند
قطع التيار الكهربائي ( و ليس آما في الذاآرة الرام التي تضيع
محتوياتها عند قطع التيار ) .
-2 أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاآرة إما أنها لا يمكن
تغييرها ، أو أن ذلك ممكن و لكن باستخدام وسائل خاصة ( و ليس آما
في الذاآرة الرام حيث الكتابة عليها بنفس سهولة القراءة)
وآيف تعمل؟ EPROM ما هي
Erasable Programmable Read- هي اختصار ل EPROM
هذا النوع من الرقائق من الممكن ، (Only Memory (EPROM
محوه و الكتابة عليه مرات عديدة باستخدام أداة خاصة تبعث تردد
على الرقاقة ultraviolet (UV) light محدد من الموجات الضوئية
فيمحو محتوياتها ويجهزها للكتابة عليها من جديد ، و هذه الرقاقة
تتكون أيضا من أسطر وعواميد و عند آل خلية تقاطع يوجد
ترانزيستوران مسئولان عن شحن وتفريغ الخلايا .
و آيف تعمل؟ PROM ما هي
programmable read-only memory هي اختصار ل PROM
و هذا النوع من رقائق الذاآرة يحتوي أيضا على شبكة ، ((PROM
من الصفوف و العواميد ، و الإختلاف بين هذا النوع و النوع السابق
fuse روم هو أن عند آل تقاطع بين الصفوف و العواميد يوجد صمام
يصل بينهما ، الشحنة التي تبعث خلال العمود تمر بالصمام الموصول
بالخلية مما يشحن الخلية و يعطيها القمة 1 ، و حيث أن آل الخلايا
موصولة بصمام يجعلها جميعا تملك القيمة 1 ، و هذا يكون هو الشكل
الخام لرقاقة الذاآرة عند بيعها ، الآن المشتري لهذه الرقائق يجب أن
و التي تقوم بإرسال تيار آهربي programmer يمتلك أداة تسمى
قوي الى الخلية المطلوب تغيير قيمتها من 1 الى صفر ، يقوم هذا
التيار بكسر الصمام و بالتالي ينقطع الإتصال بين الصف و العمود
المتقاطعان عند الخلية المطلوبة و بالتالي تفرغ شحنتها و تصبح قيمتها
صفر .
وآيف تعمل؟ EEPROM ما هي
Electrically Erasable Programmable هي اختصار ل
وهي تتميز عن الأنواع ، (Read-Only Memory (EEPROM
السابقة بما يلي :
-1 تستطيع الكتابة على هذه الرقاقة دون إزالتها من مكانها
-2 لست مضطرا لمحو الرقاقة آلها لتغيير جزء محدود منها
-3 تغيير المحتويات لا يحتاج الى أدوات أو أجهزة خاصة
يمكن تغيير محتويات الخلايا في هذه الرقاقة باستخدام برنامج محلي
يتحكم بالمجال الكهربائي للخلية و يقوم بتفريغها و شحنها حسب
المطلوب ، ولكن ذلك يتم على مستوى الخلية أي أن محو محتويات
الخلية يتم بالتدريج آل مرة بايت واحد مما يجعلها بطيئة للغاية
؟ Flash Memory ما هي
EEPROM و تختلف عنها أن EEPROM هي أحد أنواع الذاآرة
التعامل مع Flash Memory تمحو آل مرة بايت واحد بينما تستطيع
512 بايت في المرة الواحدة مما يجعلها أسرع بكثير.
في الأجهزة التالية : Flash Memory تستطيع أن تجد
-1 رقاقة البيوس في جهازك
تجدها في الكاميرات SmartMedia أو CompactFlash-2
الرقمية
و تجدها Type II أو PCMCIA Type I -3 ألواح الذاآرة من نوع
في الأجهزة المحمولة
-4 ألواح الذاآرة في ألعاب الفيديو
و آيف من Virtual memory ما هي الذاآرة الظاهرية
الممكن التحكم فيها؟
الذاآرة الظاهرية هي جزء مألوف في أغلب أنظمة التشغيل ، فأغلب
أجهزة الحاسوب هذه الأيام تحتوي على 32 او 64 ميجابايت ذاآرة
رام ، و لكن للأسف فهذا القدر من الذاآرة غير آافي لتشغيل مجموعة
من البرامج في وقت واحد مثل برنامج تحرير صور و محرر آتابة و
مستعرض انترنت و برنامج بريد الكتروني ، فإن لم يكن لديك ذاآرة
ظاهرية فلن تعمل هذه البرامج و ستحصل على رسالة تطلب منك
إغلاق بعض التطبيقات لتحرير جزء من الذاآرة ، مع وجود الذاآرة
الظاهرية سيقوم الكمبيوتر بالبحث عن أجزاء غير مستعملة باستمرار
من الذاآرة الرام ويقوم بنسخها على القرص الصلب و هذا يحرر قسما
من الذاآرة الرام ليتم استخدامه في تشغيل التطبيقات الإضافية ، هذا
الأمر يحدث بشكل تلقائي لدرجة أنك لا تحس به ويجعل جهازك يحس
أن لديه ذاآرة أآبر مما هي عليه .
و لكن بطبيعة الحال ستكون سرعة القراءة و الكتابة على القرص
الصلب أبطأ بكثير منها في الذاآرة ، فإذا آانت التطبيقات التي تشغلها
تحتاج ذاآرة آبيرة و مالديك فليل فستلاحظ بطأ واضحا عند تشغيل
هذه التطبيقات باستخدام الذاآرة الظاهرية ،و سيكون الحل الأمثل هو
إضافة ذاآرة رام الى جهازك.
المنطقة على القرص الصلب التي تخزن فيها الذاآرة الظاهرية تسمى
وهي التي تحفظ صفحات من الرام على القرص الصلب ، page file
في نظام الويندوز هذا النوع من الملفات المخزن عليها أجزاء من
SWP. الذاآرة يكون له الإمتداد
التحكم بالذاآرة الظاهرية في الويندوز 98 ومابعده يتم بشكل تلقائي و
Control Panel لكن إن رغبت أن تتحكم بها بشكل يدوي فاذهب الى
و اضغط على Performance وهناك اذهب الى System ثم الى
Virtual Memory
Let me specify my own virtual memory و هناك اختر
settings
وهنا تستطيع اختيار القرص الذي تريد تخزين الذاآرة عليه و تحدد
المقدار الأقل و الأآبر للذاآرة الظاهرية مقاس بالميجابايت وهو يكون
عادة الأقل 2 ميجابايت و الأآثر يكون مساويا للذاآرة الرام + 12
ولكن يفضل أن تجعله مساويا لضعف الذاآرة الرام ، أما إذا آنت ممن
يستخدمون برامج تلتهم الذاآرة مثل برامج تحرير الفيديو فأنصحك أن
تجعل المقدار الأقل و الأآثر من الذاآرة الظاهرية متساويين ،
وستلاحظ تحسن ملحوظ في الأداء ، نصيحة أخرى لتحسين الأداء
وهي في حالة آان لديك قرصان صلبان حقيقيان بإمكانك تقسيم الذاآرة
الظاهرية على القرصين و ستلاحظ تحسن ملحوظ أيضا في الأداء.
