الذاكرة العشوائية RAM 

الذاكرة العشوائية RAM أو ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory أو الذاكرة المتغيرة Dynamic RAM

 

تتألف ذاكرة الرام إو الذاكرة العشوائية فيزيائياً من شرائح صغيرة نسبياً فى صورة صف أو صفوف من الرقاقات الإلكترونية تعمل كذاكرة عمل مؤقتة ذات حجم 1سم × 1.5 سم × 3 مم تسمى بالإنجليزية DIP وتسمى بالإنجليزية IC اختصاراً لكلمتي integrated circuit أي الدوائر المتكاملة , ولأن هذه الشرائح صغيرة فإن حملها وتركيبها صعب لذا تركب هذه الشرائح على ألواح modules يسهل تناولها وتركيبها تختلف ألواح الذاكرة بحسب حجم الذاكرة التي تحتويها ، فقد يحوي لوح ما على 64 ميجابايت من الذاكرة العشوائية مقسمة على 8 شرائح ، وقد يحتوي لوح على 8 ميجابايت مقسمة على 4 شرائح .

تعتبر الشريحة الالكترونية بمثابة طاولة عمل رئيسية بالنسبة للحاسب حيث يوضع فيها كل البيانات والنتائج وتعليمات البرامج وبرامج التشغيل للرجوع اليها عند الحاجة ، وبدون هذه الذاكرة لا يستطيع الحاسب العمل . وتحتفظ هذه الذاكرة بكل ما سبق طالما أن الحاسب يعمل ، وبمجرد إطفاء الحاسب أو إنقطاع التيار عن الحاسب تفقد هذه الذاكرة جميع محتوياتها وعند إعادة التيار الكهربى فإن أول شيئ يعود للذاكرة هو نظام التشغيل لانه المسئول عن جميع العمليات .وتتميز هذه الذاكرة بسرعة وصول عالية تتراوح من 60-50 نانو ثانية Ns , كلما ازداد حجم الذاكرة كلما كان الحاسب أسرع وتتراوح أحجامها- MB128 - MB 64 MB 512 – MB 256 والذاكرة الالكترونية هى العامل الثانى بعد المعالج فى تحديد سرعة الكميسوتر
تعلم أن تخزين البيانات في الحاسب يتم في أقراص التخزين كالقرص الصلب والأقراص المرنة ، المشكلة في هذه الأقراص أنها لا تملك السرعة الكافية لمجاراة سرعة المعالج لذا إذا أراد المعالج معالجة بعض البيانات فإنه لا بد من تخزين هذه البينات في وسط تخزين سريع جداً لحين الانتهاء من معالجتها ومن ثم يتم تخزينها في الذاكرة الدائمة كالقرص الصلب .
ولتوضيح الحاجة الى الذاكرة العشوائية RAM نأخذ المثال التالى لنفرض أننا نعمل في مكتب ، ولدينا خزانة لوضع الملفات في المبنى الجاور فإذا أردنا العمل في إحد الملفات فإننا نتوجه للمخزن لجلب هذا الملف للمكتب لنعمل عليه ، وإذا أردنا العمل على ملف آخر فإننا نذهب مرة أخرى لإحضاره .لنفرض أن المكتب أمتلئ بالملفات فإننا في هذه الحالة لا تستطيع أن نتجلب المزيد من الملفات ولا نملك سوى أن تعيد بعض الملفات للمخزن لتتمكن من جلب غيرها , في هذه الحالة يصبح استبدال المكتب بواحد أكبر منه حجماً ذو فائدة كبيرة لأنه سيؤدي لزيادة عدد الملفات التي نعمل عليها في نفس الوقت و تقليل الوقت الضائع للذهاب والعودة من والى المخزن وهو ما يحدث بالنسبة للذاكرة العشوائية ، إن المخزن في المثال السابق هو القرص الصلب في الحاسب ، والملفات هي البرامج ، وسطح المكتب هو مقدار الذاكرة العشوائية فكلما زادت حجم الذاكرة العشوائية كلما استطاع المعالج العمل على أحجام كبيرة من الملفات أو البيانات أو البرامج وساعد على تجنب استخدام القرص الصلب - البطيئ نسبياً - كملف مبادلة. ولأن الذاكرة العشوائية هي نوع من الذاكرة فهي تقاس بنفس الوحدات التي تقاس بها أنواع الذاكرة الأخرى أي البايت ومشتقاته كيلوبايت - ميجابايت - جيجابايت ..... إلخ ولأن البرامج والبيانات بشكل عام تزداد حجماً عاماً بعد آخر فإن الطلب على حجوم أكبر من الذاكرة يزداد ،ولعل ما دفع إلى ذلك هو ظهور أنظمة التشغيل الرسومية مثل Windows التي تتطلب كمية كبيرة من الذاكرة ولعل ذلك ساهم بشكل كبير في انخفاض الأسعار

تأثيرحجم ونوعية الذاكرة العشوائية على الحاسب
• الأداء : يصبح الحاسب أسرع بشكل عام عند إضافة المزيد من الذاكرة ، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات أو البرامج الكبيرة فحتى المعالج السريع قد لا يستفاد منه أقصى استفادة إذا كانت كمية الذاكرة العشوائية أقل مما يجب .
• نوعية الذاكرة العشوائية : تلعب دوراً في سرعة الذاكرة
• كمية الذاكرة العشوائية : أغلب البرامج تتطلب كمية معينة من الذاكرة العشوائية لتعملفتتطلب بعض البرامج 32 أو 64 او 128ميجابايت من الذاكرة العشوائية .
الفرق بين " الذاكرة " و " الذاكرة العشوائية "
إن كلمة "الذاكرة " بهذه الصورة ليست كلمة ذات معنى محدد لأن الذاكرة كلمة عامة تشمل تحتها الذاكرة العشوائية ووسائط التخزين المختلفة (القرص الصلب والمرن والقرص المدمج والأنواع الأخرى) ، لذا من غير المستحسن عند الحديث عن نوع معين من الذاكرة استخدام كلمة " الذاكرة فقط بل يجب تحديد اي نوع من الذاكرة تقصد

انواع الذاكرة الالكترونية
الى نوعان الذاكرة المتغيرة والذاكرة الثابتة

• الذاكرة المتغيرة Dynamic RAM :
وهى الجزء الاكبر من الذاكرة والتى تحتاج الى التيار الكهربى مستمر لتحتفظ بالمعلومات وهى المتكونة من خلايا الكترونية فى مصفوفات عند تشغيل احد البرامج يقوم الحاسب بنقل نسخة من ذلك البرنامج من وحدة التخزين الرئيسية Hard Disk او من وحدات التخزين الخارجية مثل CD أو Floppy Disk ويضعها فى الذاكرة الالكترونية ثم يقوم بأخذ نسخة ايضا من البانات المحفوظة داخل ملفات البيانات ونقلها ايضا الى الذكرة ثم يقوم الحاسب بنقل الاوامر من البرنامج تباعا واحد وراء الأخر الى وحدة المعالجة المركزية CPU (المعالج) لانة الجزء المسئول عن تنفيذ المعلومات لاحتوائه على وحدة الحساب والمنطق وعند الانتهاء من عمل المعالج واظهار النتائح يرجعها المعالج الى الذاكرة فتقوم بدورها الى تخزينها مرة اخرى فى وحدة التخزين الرئيسية Hard Disk سواء اتوماتيكيا او يدويا عندما يقوم المستخدم بحفظ البيانات بأستخدام الامر save أو save as ويوجد منها نوعان SD RAM و DD RAM

أ‌- SD RAM
الذاكرة الالكترونية المتغيرة والمتوافقة زمنيا مع المعالج Synchronous Dynamic RAM وهى متوافقة زمنيا مع سرعة المعالج وتنجز العمليات الحسابية بكفاءة مع المعالج بانتيوم 3 وتقاس سرعتها بالميجاهيرتز بدلا من مقياس النانو ثانية

ب‌- DD RAM
 الذاكرة الالكترونية المتضاعفة Double Data Synchronous Dynamic RAM وهو نوع متطور يعمل بسرعة تزيد على 400 ميجاهيرتز وتعتمد على مضاعفة
 سرعة المعلومات عند خروجها من الشريحة الالكترونية للذاكرة وتعمل مع معالج بانتيوم 4 وهى الاغلى ثمنا من السابقة

• الذاكرة الثابتة Static RAM (SRAM) وهى الذاكرة المخبئة Cache Memory
ويطلق عليها ذلك لانها توجد احيانا مع شريحة المعالج وليست مع الذاكرة الالكترونية (الرامات) وقد توضع على ناقل النظام بين المعالج والذاكرة العشوائية في اثناء عمل المعالج يقوم هذا الأخير بقراءة وكتابة البيانات والتعليمات من والى الذاكرة العشوائية بصفة متكررة

اضغط على الصورة الشريحة الذاكرة

 استخدامها ليسهل الرجوع اليها بسرعة كما يتم فيها تخزين عناوين البيانات والمعلومات التى يحتاج اليها المعالج لاستخدامها وعادة توضع تلك العناويين فى ما يسمى Tag RAM لتوفير مساحة من الذاكرة الالكترونية المحدودة وتنظم العناويين فى شكل خريطة تسمى Memory Map ليصل اليها المعالج بسرعة لاجراء العمليات الحسابية ويطلق على الطرق التى يستخدمها الحاسب فى تخزين البيانات وتنظيمها فى شكل خريطة للذاكرة باسم ادارة الذاكرة Memory Management وهى من أهم اسباب استخدام ذاكرة الكاش

ظهرت الحاجة للذاكرة المخبئة Cache Memory لحل مشكلة أن الذاكرة العشوائية تعتبر بطيئة بالنسبة للمعالج والتعامل معها مباشرة يبطئ الأداء فلتحسين الأداء لجأ مصممو الحاسب الى وضع هذه الذاكرة الصغيرة و لكن السريعة بين المعالج والذاكرة العشوائية مستغلين أن المعالج يطلب نفس المعلومات أكثر من مرة في أوقات متقاربة فتقوم الذاكرة المخبئة بتخزين المعلومات الأكثر طلباً من المعالج مما يجعلها في متناول المعالج بسرعة حين طلبها . عندما يريد المعالج جلب بيانات أو تعليمات فإنه يبحث عنها أولاُ في الذاكرة L1 فإن لم يجدها ( فشل المعالج في ايجاد المعلومات التي يريدها من الذاكرة العشوائية سمى ذلك "cache miss" أما نجاحه في الحصول عليها من الذاكرة المخبئية سمى ذلك ("cache hit" بحث عنها في L2 فإن لم يجدها جلبها من الذاكرة العشوائيه

الذاكرة المقروءة فقط Read Only Memory (ROM)

وهي عبارة عن ذاكرة الكترونية لا نستطيع التغير في محتوياتها ، وتحتوي على معلومات موضوعة من قبل الشركة المصنعة للجهاز (أو اللوحة الأم ) ، تفيد هذه المعلومات في عملية التشغيل الأولية (BOIS) للجهاز والموجودة فى رقائق البيوس والقيام ببعض الوظائف الضرورية الأخرى
هناك عدة أنواع من ذاكرة المقروءة فقط تبعاً للوظيفة المناط بها :
• الذاكرة المقروءة فقط التقليدية ROM : وهو التى لا يمكن تغيير محتوياته بمجرد خروجه من المصنع مثل الأقراص المدمجة CD-ROM التى لا يمكن الكتابة عليها أو تغيير البيانات المكتوبة فيها .
• الذاكرة المقروءة القابل للكتابة : P-ROM وهو مماثل للنوع الأول ولكن عملية الكتابة عليه يمكن أن تتم بواسطة المستخدم مثلCD-RW
• الذاكرة المقروءة القابل لإعادة الكتابة برمجياً: EEP-ROM وهو نوع يمكن تغيير محتوياته بواسطة برنامج خاص وهو يستخدم لتخزين نظام البيوس على اللوحة الأم ، ويسمى " Flash BIOS " أي أن رقاقة البيوس من هذا النوع يمكن تغيير محتوياتها بواسطة برنامج خاص عادة ما يكون مرفق مع اللوحة الأم .

كيف تتصل الذاكرة الالكترونية باللوحة الام؟

تتصل الرامات ( تذكر الرمات لانة يمكن تركيب اكثر من شريجة واحدة ) باللوحة الأم عن طريق مقبس خاص Slot، وهى قطع مستطيلة الشكل لها مقبس على اللوحة الأم حيث يسهل تركيبها وهى انواع اهمها 100, 133, 266 ميجاهيرتز والاكثر استعمالا هو النوع 133 إن طريقة إضافة الذاكرة إلى جهازالكمبيوتر له علاقة بعرض مسار البيانات للشريحة المستخدمة وعرض ناقل النظام ونظرا لاختلاف الشرائح ( 16 ، 32 , 64 ، 128 و 256 ميجابايت ) فاننا لا يمكن اختيار احدهم الا لو كانت الشريحة تلائم المنفذ فمثلا لا يمكن تركيب شريحة 128 ميجاهيرتز اذا كان path 133 على اللوحة الام ذات Slot 100 ولكن يمكننا اختيار منها ما يناسب جهازتا
أنواع أخرى من الذاكرة الالكترونية
• الذاكرة الالكترونية المعدلة Enhanced D RAM وهو نوع من الذاكرة الالكترونية يتم فيها دمج الذاكرة الثابتة مع الذاكرة المتغيرة فى عبوة واحدة لاداء وظائف محددة يتم قراءة البيانات أولا من الجزء السريع منها وهو الثابت فإذا لم يجدها الحاسب فينتقل للبحث عنها فى الجزء الابطأ وهى الذاكرة المتغيرة
• ذاكرة الكترونية بدون كهرباء (NV RAM) Nonvolatile RAM وهى نوع من الذاكرة يبقى البيانات حتى بعد غلق الحاسب أو قطع الكهرباء حيث يحصل على الطاقة من بطارية الحاسب التى توجد على اللوحة الأم
• SPD = Serial Presence Detect هو عبارة عن شريحة روم من نوع EP- ROM توضع على بعض شرائح الذاكرة لكي يتمكن البيوس من قراءة البيانات المخزونة عليها و التعرف على الشريحة من حيث مقدار وسرعة الرام ، بعض أنواع اللوحات الأم لا تعمل إلا بهذا النوع من الرام فكن على علم .
عند الشراء نسأل عن
• نوع الشريحة DD RAM ام SD RAM لكل منها سعر فالاولى اغلى من الثانية
• حجم الشريحة 128 – 256 ميجابيت
• سرعة قناة المعلومات
Bus 100-133-266 MB

تركيب شريحة الذاكرة
• قم بفك القفل البلاستيكى الموجود على طرفى المنفذ Memory Slot
• انزع الشريحة القديمة وقم بتنثبيت الشريحة الجديدة فى المكان المخصص حتى تصل الى اقصى عمق بدون عنف سنجد ان القفل البلاستيكى اغلق بسهولة
• قم باعادة تشغيل الجهاز ليتعرف الجهاز على الذاكرة الجديدة

اضغط على الصورة

أضغط هنا لتشاهد لقطة فيديو تعرض شرح تفصيلى لتركيب شريحة الذاكرة