مرشدك الأمين لكل ما تود معرفته عن ذاآرة
الحاسوب
ما هي أنواع الذاآرة المستخدمة في الكمبيوتر؟
Random Access Mem ory
ذاآرة الوصول العشوائي -1( (RAM
Read-Only Me mory
الذاآرة المخصصة للقراءة فقط -2( (ROM
Virtual Memory
الذاآرة الظاهرية -3Flash Memory
الذاآرة الوميضية -4لماذا سميت
(Random Access Memory (RAM بهذاالإسم 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
الصف أو العامود أو آخره ، و يقابل
RAM ذاآرة أخرى تسمىهذا النوع من الذاآرة يخزن
(serial acce ss m emory (SAMالبيانات 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
مم تتكون
RAM و آيف تعمل ؟إن رقاقة الذاآرة هي عبارة عن دائرة متكاملة مكونة من ملايين
الترانزيستورات و المكثفات ، الترانزيستور و المكثف يكونان معا
خلية الذاآرة و التي تشكل بت
bit واحد من البيانات و البت هو أصغروحدة ذاآرة و آل
8 بت تشكل بايت Byte و هو ما يخزن فيه قيمةأي 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 آحافظةللإلكترونات ، 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 - Dy namic ra ndom access m emory -1تحتوي 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 ra ndom access m emory -2أربع 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 memoryوهذا 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 1
76ميجابايت في الثانية
EDO DRAM - Extended data-out dynamic random - 4
و هذا النوع يباشر بالبحث عن البت التالي بعد
access memoryتحديد 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 الثانيةSDRAM - S ynchronous 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 الثانيةRDRAM - Ra mbus dy namic random access - 6
هذا النوع من الذاآرة يستخدم ناقل بيانات سريع جدا يسمى
memoryميجاهيرتز بالمقارنة
800 و تصل سرعته الى Rambus channelمع 1
00 ميجاهرتز أو 1 33 في النوع الأحدث قليلا من ناقل البياناتفي نوع الذاآرة السابق
و هذا النوع من الذاآرة هو نفس النوع
Credit Card Memory -7notebook
و لكنه مخصص للأجهزة المحمولة DRAMوهذا نوع آخر مخصص أيضا
PCMCIA Memory Card -8DRAM
و هو أيضا من نوع notebook للأجهزة المحمولةو هو مقدار ضئيل من الذاآرة مخصص لحفظ
FlashRAM -9إعدادات التلفاز و الفيديو أو إعدادات القرص الصلب في أجهزة
الحاسوب
multiport
و تسمى أيضا VRAM Œ Vi deoRAM -1 0وهذا
(dynamic random acces s m emory (MPDRAMالنوع من الذاآرة مخصص لكروت الشاشة و المسرعات ثلاثية الأبعاد
، الإسم
multiport جاء من حقيقة أن هذا النوع من الذاآرة يستخدمنوعين من الذاآرة، الأول
RAM و الثاني SAM ، مقدار الذاآرةيحدد دقة الصورة و عمق الألوان
ما هي المعايير و المقاييس المستخدمة للذاآرة
RAM ؟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 configurationهذه 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 الحاسبزادت 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 تسمىmemory
و هذه اللوحة ترآب داخل موصل خاص يسمى ((PCBويكون على اللوحة الأم ، معظم هذه الرقائق تستخدم تشكيلة
bankمن الدبابيس تسمى
(small o utline J -lead (SO J ، و الفرقالأساسي 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.
إذا نظرت الى هذه الألواح ستجد أرقام مشابهة ل
x328 أو x1 64 ،هذه الأرقام تمثل عدد رقائق الذاآرة مضروبة بسعة آل رقاقة مقاسة
بالميجابت ، خذ الناتج و اقسمه على
8 لتحصل على السعة الإجماليةللذاآرة على تلك اللوحة مقاسة بالميجابايت ، فمثلا
x324 تعني أنهذه اللوحة تحتوي على
4 رقائق سعة آل رقاقة 32 ميجابت الآننضرب
4 في 32 نحصل على 1 28 ميجابت ، و حيث أننا نعرف أنالبايت يساوي
8 بت نقسم 1 28 على 8 لنحصل على 1 6 ميجابايتالسعة الإجمالية للذاآرة على اللوحة
.الأنواع الأولى من ألواح الذاآرة هذه آانت تسمى
SIMM اختصار ل-30
هذه اللوحة آانت تستخدم single in-line memory moduleسم ، لترآيب هذه الألواح آان عليك
2 سم في 9 و آان قياسها pinترآيب زوج من هذه الألواح للحصول على السعة الكاملة المطلوبة
فللحصول على 1
6 ميجابايت آان عليك ترآيب زوج من الألواح سعة8
ميجابايت ، و السبب في ذلك عائد الى أن سعة ناقل البيانات علىاللوحة الأم آان ضعف سعة
SIMM مفرد ، فقد آان ناقل البياناتيستطيع التعامل مع 1
6 بت في الوقت ذاته بينما آانSIMM لايستطيع سوى توفير
8 بت في الوقت نفسه و بالتالي آان عليك ترآيبلوحتين سعة
8 ميجابايت للحصول على 1 6 ميجابايت و لضمانالإستغلال الأمثل للناقل ،بعد فترة من الزمن توفرت موديلات جديدة
من
SIMM تستخدم pin-72 و آان قياسها 11سم في 2.5 سم .بعد تطور المعالجات آان لزاما تطوير ألواح الذاآرة أيضا ، فتم إيجاد
dual in -line memory
مقياس جديد لألواح الذاآرة سميسم 1
4 و آان قياسه pin-1 68 و آان يستخدم (module (DIMMفي
2.5 سم ، و آان سعة اللوحة الواحدة يتراوح بين 8 الى 256ميجابايت و من الممكن ترآيب لوحة مفردة واحدة على اللوحة الأم
. SIMM
بدلا من زوج آما فيRambus i n-line memory
الآن ظهر مقياس جديد يسمىو لكنه
DIMM ، وهو متوافق في القياس مع (module (RIMM. DIMM
يستخدم ناقل بيانات سريع جدا بالمقارنة مع الناقل فيأجهزة الحاسوب المحمولة على نوعين أحدها يستخدم نفس أنواع
الذاآرة في الأجهزة المكتبية ، و النوع الآخر يستخدم نوعا خاصا من
small outline du al in- line memory
ألواح الذاآرة يسمى1
44 سم و تستخدم 2.5 سم في 5 و قياسها (module (SODIMMميجابايت
256 ميجابايت و 1 6 و تتراوح سعتها بين pinsآم أحتاج من ذاآرة
VRAM ؟للمستخدم العادي يكفيه
8 ميجابايت لتشغيل البرامج المكتبية ، أما إذاآنت 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 الأوتوآادآم من الذاآرة
RAM أحتاج؟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 الذاآرةفي 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 أداءجهازك بأآثر من 1
0 الى 1 5 بالمئة و أحيانا أقل من ذلك آما أن ذلكسيكلفك الكثير من النقود ، أما زيادة الذاآرة من
64 الى 1 28ميجابايت مثلا لا يكلفك أآثر من
) $ 1 6 وفقا للأسعار لدينا فيأوآرانيا و هذا يتفاوت من دولة الىأخرى)
إذا آان لديك نظام التشغيل ويندوز
/98/95 مي فأنت تحتاج على الأقل32
ميجابايت و مع 64 ميجابايت أفضلإذا آان لديك نظام التشغيل ويندوز
NT/2000 فأنت تحتاج على الأقل64
ميجابايت و مع 1 28 ميجابايت أفضلإذا آان لديك نظام التشغيل
Linux فتحتاج على الأقل 4 ميجابايت وأنصحك ب
64 ميجابايت إذا آان عملك جديا و شاقاالأرقام 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
ما هو
(Read-Only Memory (ROM ؟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
.ما هي الذاآرة الكيش
Cache و ما هو عملها؟آما هو معروف فإن الغاية من تطوير أجهزة الحاسوب ، هو زيادة
سرعة استجابتها للأوامر ، فإذا عرفنا أن المعالج يحتاج 1
0 نانوثانيةتقريبا 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
المستوى الثاني
L2 ثم أضافوا ذاآرة أخرى أصغر حجما و أآثرL1 سرعة، وضعوها داخل المعالج و سموها ذاآرة آيش مستوى أول
، و هكذا أصبح المعالج يستلم البيانات المطلوبة من L1 فإذا لم يجدها
انتقل الى
L2 فإن لم يجدها انتقل الى الرام و هذا أدى الى زيادةملحوظة في السرعة
.آيف أرآب ألواح الذاآرة الرام في جهازي؟
أولا لترآيب ألواح الذاآرة ، عليك فك براغي الجهاز
( في حال آانتموجودة 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 بكلتىيديك 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 ادفعهاالى 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
آيف تعمل الذاآرة
ROM ؟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
العمود في الرام ، نجد بدلا منه ديود
diode في الروم و الذي يقومبوصل 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
.ما هي أنواع الذاآرة الروم
ROM ؟يوجد خمس أنواع رئيسية هي
:ROM -
1PROM - 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 تضيعمحتوياتها عند قطع التيار
) .-2
أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاآرة إما أنها لا يمكنتغييرها ، أو أن ذلك ممكن و لكن باستخدام وسائل خاصة
( و ليس آمافي الذاآرة الرام حيث الكتابة عليها بنفس سهولة القراءة)
ما هي
EPROM وآيف تعمل؟Erasable Pr ogrammable Read-
هي اختصار ل EPROM، هذا النوع من الرقائق من الممكن
(Only Memory (EPROMمحوه و الكتابة عليه مرات عديدة باستخدام أداة خاصة تبعث تردد
محدد من الموجات الضوئية
ultraviolet (UV) light على الرقاقةفيمحو 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
.ما هي
PROM و آيف تعمل؟programmable read-only memory
هي اختصار ل PROM، و هذا النوع من رقائق الذاآرة يحتوي أيضا على شبكة
((PROMمن الصفوف و العواميد ، و الإختلاف بين هذا النوع و النوع السابق
fuse
روم هو أن عند آل تقاطع بين الصفوف و العواميد يوجد صماميصل 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
يمتلك أداة تسمى
programmer و التي تقوم بإرسال تيار آهربيقوي 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
.ما هي
EEPROM وآيف تعمل؟Electrically Erasable Pr ogrammable
هي اختصار ل، وهي تتميز عن الأنواع
(Read-Only Memory (EEPROMالسابقة 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 خاصةيمكن 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
ما هي
Flash Memory ؟EEPROM
و تختلف عنها أن EEPROM هي أحد أنواع الذاآرةتمحو آل مرة بايت واحد بينما تستطيع
Flash Memory التعامل مع51
2 بايت في المرة الواحدة مما يجعلها أسرع بكثير.تستطيع أن تجد
Flash Memory في الأجهزة التالية :-1 رقاقة البيوس في جهازك
تجدها في الكاميرات
SmartMedia أو CompactFlash-2الرقمية
-3
ألواح الذاآرة من نوع PCMCIA Type I أو Type II و تجدهافي الأجهزة المحمولة
-4
ألواح الذاآرة في ألعاب الفيديوما هي الذاآرة الظاهرية
Virtual memory و آيف منالممكن التحكم فيها؟
الذاآرة الظاهرية هي جزء مألوف في أغلب أنظمة التشغيل ، فأغلب
أجهزة الحاسوب هذه الأيام تحتوي على
32 او 64 ميجابايت ذاآرةرام ، 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 fileفي نظام الويندوز هذا النوع من الملفات المخزن عليها أجزاء من
SWP.
الذاآرة يكون له الإمتدادالتحكم بالذاآرة الظاهرية في الويندوز
98 ومابعده يتم بشكل تلقائي وControl Panel
لكن إن رغبت أن تتحكم بها بشكل يدوي فاذهب الىثم الى
System وهناك اذهب الى Performance و اضغط علىVirtual Memory
Let me specify my own virt ual memory
و هناك اخترsettings
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 + 1 2ولكن 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.
(الحمد لله على نعمة البرمجة)