يحتاج كل جهاز قادر على الحوسبة تقريبًا إلى ذاكرة وصول عشوائي (RAM). ألقِ نظرة على جهازك المفضل (على سبيل المثال ، الهواتف الذكية ، والأجهزة اللوحية ، وأجهزة الكمبيوتر المكتبية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وآلات حاسبة الرسوم البيانية ، وأجهزة التلفزيون عالية الدقة ، وأنظمة الألعاب المحمولة ، وما إلى ذلك) ، وستجد بعض المعلومات حول ذاكرة الوصول العشوائي. على الرغم من أن جميع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) تخدم نفس الغرض بشكل أساسي ، إلا أن هناك عدة أنواع مختلفة شائعة الاستخدام اليوم:
- ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM)
- ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)
- ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة (SDRAM)
- معدل بيانات واحد متزامن ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (SDR SDRAM)
- ذاكرة عشوائية ديناميكية متزامنة لمعدل البيانات (DDR SDRAM ، DDR2 ، DDR3 ، DDR4)
- رسومات مزدوجة سرعة البيانات الديناميكية RAM (GDDR SDRAM ، GDDR2 ، GDDR3 ، GDDR4 ، GDDR5)
- ذاكرة فلاش
ما هي ذاكرة الوصول العشوائي؟
RAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي ، وهي تمنح أجهزة الكمبيوتر المساحة الافتراضية اللازمة لإدارة المعلومات وحل المشكلات في الوقت الحالي. يمكنك اعتبارها ورقة خدش قابلة لإعادة الاستخدام تكتب عليها ملاحظات أو أرقامًا أو رسومات بقلم رصاص. إذا نفدت المساحة على الورق ، فإنك تكسب المزيد من خلال محو ما لم تعد بحاجة إليه ؛ تتصرف ذاكرة الوصول العشوائي بشكل مشابه عندما تحتاج إلى مساحة أكبر للتعامل مع المعلومات المؤقتة (أي تشغيل البرامج / البرامج). تسمح لك قطع الورق الكبيرة بخربشة المزيد (وأكبر) من الأفكار في وقت واحد قبل الاضطرار إلى المسح ؛ تشترك المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي داخل أجهزة الكمبيوتر في نفس التأثير.
تأتي ذاكرة الوصول العشوائي في مجموعة متنوعة من الأشكال (أي الطريقة التي تتصل بها فعليًا بأنظمة الحوسبة أو تتفاعل معها) ، والقدرات (تقاس بالميجابايت أو الجيجابايت) ، والسرعات (تقاس بالميغاهرتز أو الجيجاهرتز) ، والبنيات.تعتبر هذه الجوانب وغيرها من الجوانب المهمة التي يجب مراعاتها عند ترقية الأنظمة باستخدام ذاكرة الوصول العشوائي ، حيث يتعين على أنظمة الكمبيوتر (مثل الأجهزة واللوحات الأم) الالتزام بإرشادات التوافق الصارمة. على سبيل المثال:
- من غير المرجح أن تستوعب أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأقدم الأنواع الأحدث من تكنولوجيا ذاكرة الوصول العشوائي
- ذاكرة الكمبيوتر المحمول لن تتناسب مع أجهزة سطح المكتب (والعكس صحيح)
- ذاكرة الوصول العشوائي ليست متوافقة دائمًا مع الإصدارات السابقة
- لا يمكن للنظام عمومًا مزج الأنواع / الأجيال المختلفة من ذاكرة الوصول العشوائي ومطابقتها معًا
ذاكرة RAM ثابتة (SRAM)
- الوقت في السوق:التسعينيات لتقديم
- المنتجات المشهورة التي تستخدم SRAM:الكاميرات الرقمية وأجهزة التوجيه والطابعات وشاشات LCD
أحد نوعي الذاكرة الأساسيين (الآخر هو DRAM) ، يتطلب SRAM تدفقًا ثابتًا للطاقة حتى يعمل. بسبب الطاقة المستمرة ، لا يحتاج SRAM إلى "تحديث" لتذكر البيانات المخزنة.هذا هو السبب في أن SRAM يسمى "ثابت" - لا يلزم إجراء أي تغيير أو إجراء (مثل التحديث) للحفاظ على البيانات سليمة. ومع ذلك ، فإن SRAM هي ذاكرة متقلبة ، مما يعني أن جميع البيانات التي تم تخزينها تفقد بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.
تتمثل مزايا استخدام SRAM (مقابل DRAM) في استهلاك أقل للطاقة وسرعات وصول أسرع. عيوب استخدام SRAM (مقابل DRAM) هي سعات 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
- المحولات الرقمية إلى التناظرية (DACs) على بطاقات الفيديو
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)
- الوقت في السوق:السبعينيات إلى منتصف التسعينيات
- المنتجات المشهورة التي تستخدم DRAM:وحدات تحكم ألعاب الفيديو وأجهزة الشبكات
أحد نوعي الذاكرة الأساسيين (الآخر هو SRAM) ، يتطلب DRAM "تحديثًا" دوريًا للطاقة حتى يعمل.تقوم المكثفات التي تخزن البيانات في ذاكرة DRAM بتفريغ الطاقة تدريجيًا ؛ عدم وجود طاقة يعني فقدان البيانات. هذا هو السبب في أن DRAM يسمى "ديناميكي" - التغيير المستمر أو الإجراء (مثل التحديث) ضروري للحفاظ على البيانات سليمة. DRAM هي أيضًا ذاكرة متقلبة ، مما يعني أن جميع البيانات المخزنة تفقد بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.
مزايا استخدام DRAM (مقابل SRAM) هي انخفاض تكاليف التصنيع وزيادة سعة الذاكرة. عيوب استخدام الذاكرة الحيوية (مقابل SRAM) هي سرعات وصول أبطأ واستهلاك أعلى للطاقة. بسبب هذه الخصائص ، يتم استخدام DRAM عادةً في:
- ذاكرة النظام
- ذاكرة رسومات الفيديو
في التسعينيات ، تم تطوير ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية الموسعة للبيانات (EDO DRAM) ، تلاها تطورها ، Burst EDO RAM (BEDO DRAM). كانت أنواع الذاكرة هذه جذابة بسبب زيادة الأداء / الكفاءة بتكاليف أقل. ومع ذلك ، أصبحت التكنولوجيا عفا عليها الزمن من خلال تطوير SDRAM.
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة (SDRAM)
- الوقت في السوق:1993 حتى الوقت الحاضر
- المنتجات المشهورة التي تستخدم SDRAM:ذاكرة الكمبيوتر ، وحدات تحكم ألعاب الفيديو
SDRAM هو تصنيف للذاكرة الحيوية يعمل بالتزامن مع ساعة وحدة المعالجة المركزية ، مما يعني أنه ينتظر إشارة الساعة قبل الاستجابة لإدخال البيانات (مثل واجهة المستخدم). على النقيض من ذلك ، فإن DRAM غير متزامن ، مما يعني أنه يستجيب على الفور لإدخال البيانات. لكن فائدة العملية المتزامنة هي أن وحدة المعالجة المركزية يمكنها معالجة التعليمات المتداخلة بالتوازي ، والمعروفة أيضًا باسم "الأنابيب" - القدرة على تلقي (قراءة) تعليمات جديدة قبل حل التعليمات السابقة بالكامل (كتابة).
على الرغم من أن خط الأنابيب لا يؤثر على الوقت الذي تستغرقه معالجة التعليمات ، إلا أنه يسمح بإكمال المزيد من التعليمات في وقت واحد. تؤدي معالجة قراءة واحدة وتعليمات كتابة واحدة لكل دورة على مدار الساعة إلى زيادة معدلات نقل / أداء وحدة المعالجة المركزية بشكل عام.يدعم SDRAM خطوط الأنابيب نظرًا للطريقة التي تقسم بها ذاكرتها إلى بنوك منفصلة ، وهو ما أدى إلى تفضيلها على نطاق واسع على DRAM الأساسي.
معدل بيانات واحد متزامن ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (SDR SDRAM)
- الوقت في السوق:1993 حتى الوقت الحاضر
- المنتجات المشهورة التي تستخدم SDR SDRAM:ذاكرة الكمبيوتر ، وحدات تحكم ألعاب الفيديو
SDR SDRAM هو المصطلح الموسع لـ SDRAM - النوعان هما واحد ونفس الشيء ، ولكن يشار إليهما في الغالب باسم SDRAM فقط. يشير "معدل البيانات الفردي" إلى كيفية معالجة الذاكرة لتعليمات قراءة واحدة وتعليمات كتابة واحدة لكل دورة ساعة. تساعد هذه العلامة في توضيح المقارنات بين SDR SDRAM و DDR SDRAM:
DDR SDRAM هو في الأساس الجيل الثاني من تطوير SDR SDRAM
معدل بيانات مزدوج ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة (DDR SDRAM)
- الوقت في السوق:2000 لتقديم
- المنتجات المشهورة التي تستخدم DDR SDRAM:ذاكرة الكمبيوتر
تعمل DDR SDRAM مثل SDR SDRAM ، أسرع مرتين فقط. DDR SDRAM قادر على معالجة تعليمي قراءة واثنين من تعليمات الكتابة لكل دورة ساعة (ومن هنا تأتي "المضاعفة"). على الرغم من تشابهها في الوظيفة ، إلا أن DDR SDRAM لها اختلافات مادية (184 سنًا وشق واحد على الموصل) مقابل SDR SDRAM (168 سنًا وشقين على الموصل). يعمل DDR SDRAM أيضًا بجهد قياسي منخفض (2.5 فولت من 3.3 فولت) ، مما يمنع التوافق مع الإصدارات السابقة مع SDR SDRAM.
- DDR2 SDRAM هي الترقية التطورية إلى DDR SDRAM. بينما لا يزال معدل البيانات المضاعف (معالجة تعليمي قراءة واثنين من تعليمات الكتابة لكل دورة ساعة) ، يكون DDR2 SDRAM أسرع لأنه يمكن تشغيله بسرعات ساعة أعلى. وحدات ذاكرة DDR القياسية (غير زائدة عن السرعة) تصل إلى 200 ميجاهرتز ، في حين أن وحدات الذاكرة DDR2 القياسية أعلى عند 533 ميجاهرتز. تعمل ذاكرة DDR2 SDRAM بجهد أقل (1.8 فولت) مع عدد أكبر من المسامير (240) ، مما يمنع التوافق مع الإصدارات السابقة.
- DDR3 SDRAM يحسن الأداء عبر DDR2 SDRAM من خلال معالجة الإشارات المتقدمة (الموثوقية) ، وسعة ذاكرة أكبر ، واستهلاك أقل للطاقة (1.5 فولت) ، وسرعات قياسية أعلى على مدار الساعة (تصل إلى 800 ميجا هرتز). على الرغم من أن DDR3 SDRAM تشترك في نفس عدد الأطراف مثل DDR2 SDRAM (240) ، إلا أن جميع الجوانب الأخرى تمنع التوافق مع الإصدارات السابقة.
- DDR4 SDRAM يحسن الأداء عبر DDR3 SDRAM من خلال معالجة إشارة أكثر تقدمًا (موثوقية) ، وسعة ذاكرة أكبر ، واستهلاك أقل للطاقة (1.2 فولت) ، وسرعات قياسية أعلى على مدار الساعة (تصل إلى 1600 ميجا هرتز). يستخدم DDR4 SDRAM تكوينًا مكونًا من 288 سنًا ، والذي يمنع أيضًا التوافق مع الإصدارات السابقة.
رسومات مزدوجة معدل البيانات الديناميكي المتزامن RAM (GDDR SDRAM)
- الوقت في السوق:2003 لتقديم
- المنتجات المشهورة التي تستخدم GDDR SDRAM:بطاقات رسومات الفيديو ، بعض الأجهزة اللوحية
GDDR SDRAM هو نوع من DDR SDRAM المصمم خصيصًا لعرض رسومات الفيديو ، عادةً بالاقتران مع GPU (وحدة معالجة الرسومات) على بطاقة الفيديو.من المعروف أن ألعاب الكمبيوتر الحديثة تدفع بالظرف مع بيئات عالية الدقة واقعية بشكل لا يصدق ، وغالبًا ما تتطلب مواصفات نظام ضخمة وأفضل أجهزة بطاقة الفيديو من أجل اللعب (خاصة عند استخدام شاشات عالية الدقة 720p أو 1080p).
على غرار DDR SDRAM ، تمتلك GDDR SDRAM خطها التطوري الخاص (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 ليست هي نفسها تمامًا. هناك اختلافات ملحوظة في طريقة عمل GDDR SDRAM ، لا سيما فيما يتعلق بكيفية تفضيل عرض النطاق الترددي على زمن الانتقال. من المتوقع أن يعالج GDDR SDRAM كميات هائلة من البيانات (عرض النطاق الترددي) ، ولكن ليس بالضرورة بأقصى السرعات (زمن الوصول) ؛ فكر في طريق سريع مكون من 16 مسارًا عند 55 ميلاً في الساعة. وبالمقارنة ، من المتوقع أن يكون زمن انتقال DDR SDRAM منخفضًا للاستجابة الفورية لوحدة المعالجة المركزية ؛ فكر في طريق سريع مكون من مسارين عند 85 ميلاً في الساعة.
ذاكرة فلاش
- الوقت في السوق:1984 لتقديم
- المنتجات المشهورة التي تستخدم ذاكرة فلاش:الكاميرات الرقمية ، والهواتف الذكية / الأجهزة اللوحية ، وأنظمة / ألعاب الألعاب المحمولة باليد
ذاكرة الفلاش هي نوع من وسائط التخزين غير المتطايرة التي تحتفظ بجميع البيانات بعد انقطاع التيار الكهربائي. على الرغم من الاسم ، فإن ذاكرة الفلاش أقرب في الشكل والتشغيل (أي التخزين ونقل البيانات) إلى محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة من أنواع ذاكرة الوصول العشوائي المذكورة أعلاه. تستخدم ذاكرة الفلاش بشكل شائع في:
- محركات أقراص فلاش USB
- طابعات
- مشغلات الوسائط المحمولة
- بطاقات الذاكرة
- إلكترونيات / ألعاب صغيرة
الأسئلة المتداولة
- هل هناك أفضل نوع من ذاكرة الوصول العشوائي؟لا يوجد ذلك ، لأن الأنواع المختلفة من ذاكرة الوصول العشوائي غالبًا ما تحتوي على تطبيقات مختلفة جدًا. ولكن بالنسبة لمستخدم الحوسبة المنزلية ، فإن الخيار الأفضل اليوم هو DDR4.
- الأسرع: DDR2. DDR3. أو DDR4؟يتحسن كل جيل من ذاكرة الوصول العشوائي عن الجيل السابق ، مما يوفر سرعات أعلى وعرض نطاق ترددي أكبر على الطاولة. أسرع ذاكرة وصول عشوائي (RAM) في سياق الحوسبة المنزلية هي DDR4 بسهولة.
