التمييز بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط

مقدمة عن الذاكرة

تُعتبر الذاكرة عنصرًا أساسيًا في أجهزة الكمبيوتر، حيث تقوم بتخزين البيانات والمعلومات. يمكن أن يكون التخزين مؤقتًا أو دائمًا. من بين أنواع الذاكرة الشائعة، نجد ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة القراءة فقط (ROM).

استعراض ذاكرة الوصول العشوائي

ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي جزء حيوي من الكمبيوتر، حيث يتم فيها تخزين بيانات أنظمة التشغيل. تتيح هذه الذاكرة لوحدة المعالجة المركزية (CPU) الوصول السريع إلى البيانات. بالمقارنة مع القرص الصلب (HDD) ووسيط التخزين ذي الحالة الثابتة (SSD) ومحركات الأقراص الضوئية، تتفوق ذاكرة الوصول العشوائي بسرعات القراءة والكتابة. وتعتبر وسيلة لتخزين المعلومات بشكل مؤقت، حيث تفقد جميع البيانات المخزنة عليها عند إيقاف تشغيل الجهاز.

أصناف ذاكرة الوصول العشوائي

هناك نوعان رئيسيان من ذاكرة الوصول العشوائي:

• ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM): هي الأكثر شيوعًا وتوجد على اللوحة الأم في أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية. تتميز بسعة تخزين كبيرة مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي الساكنة. تستخدم المكثفات والترانزستورات لتخزين البيانات على شكل شحنات (صفر أو واحد). نظرًا لطبيعة المكثفات، يجب إعادة شحنها باستمرار للحفاظ على البيانات.
• ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (SRAM): توجد عادةً في وحدة المعالجة المركزية. تتميز بسعة أقل ولكن بسرعة أكبر. تستخدم ما يُسمى بـ (Flip-flops) والترانزستورات لتخزين البيانات، ولا تحتاج إلى إعادة شحن. تتطلب الذاكرة الساكنة عددًا أكبر من الترانزستورات وهي أغلى بكثير من الذاكرة الديناميكية.

في بداية القرن الحادي والعشرين، تطورت الذاكرة من نقل البيانات بشكل أحادي (Single data rate RAM) إلى نقلها بشكل ثنائي (Double data rate RAM)، وتم تطوير الذاكرة العشوائية ذات النقل الثنائي ثلاث مرات: DDR2، وDDR3، وDDR4.

أهمية ذاكرة الوصول العشوائي للحاسوب

زيادة سعة ذاكرة الوصول العشوائي في أجهزة الكمبيوتر له فوائد عديدة، منها:

• تجنب الانخفاضات المفاجئة في أداء الكمبيوتر نتيجة زيادة عدد البرامج التي يمكن تشغيلها في وقت واحد.
• تحسين أداء الاتصال بالشبكة وتبادل البيانات عبرها.
• تصفح الإنترنت بشكل أسرع عن طريق تسريع فتح الصفحات.
• زيادة أداء الكمبيوتر عند تشغيل ألعاب الفيديو ومعالجة النماذج ثلاثية الأبعاد.

نبذة عن ذاكرة القراءة فقط

ذاكرة القراءة فقط (ROM) تكون مدمجة في الجهاز وتحتوي على بيانات يمكن للجهاز قراءتها ولكن لا يمكنه تعديلها أو الكتابة عليها. تبقى هذه البيانات ثابتة حتى عند إيقاف تشغيل الجهاز، وذلك لأنها تعمل ببطارية طويلة الأمد داخل الكمبيوتر. تستخدم ذاكرة القراءة فقط عادةً لبدء تشغيل الكمبيوتر، حيث تحتوي على البرمجيات التي تمكن الجهاز من البدء.

بشكل أكثر دقة، تستخدم ذاكرة القراءة فقط من قبل نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) الموجود في الكمبيوتر. لا يقتصر استخدامها على أجهزة الكمبيوتر فقط، بل توجد أيضًا في أجهزة أخرى مثل أجهزة تشغيل ألعاب الفيديو (Video game consoles).

القرص المضغوط (CD) هو مثال على هذا النوع من الذاكرة، حيث لا يمكن كتابة البيانات عليه إلا مرة واحدة فقط.

أنواع ذاكرة القراءة فقط

توجد عدة أنواع من ذاكرة القراءة فقط، وتختلف حسب كيفية إعادة برمجتها:

• ذاكرة قراءة فقط قابلة للبرمجة (PROM): يمكن إعادة برمجتها باستخدام برمجيات خاصة متوفرة فقط لشركات تصنيع هذه الذاكرات.
• ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة (EPROM): يتم إعادة برمجتها باستخدام نوع خاص من الأشعة فوق البنفسجية.
• ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة إلكترونيًا (EEPROM): تعتبر من أكثر ذاكرات القراءة فقط استخدامًا في اللوحات الأم لأجهزة الكمبيوتر لسهولة إعادة برمجتها بواسطة برمجيات معينة على الكمبيوتر، مما يسمح بصيانتها في حالة وجود عطل أو تحديثها عند إصدار تحديثات جديدة.

الفروقات الرئيسية بين الذاكرتين

أهم فرق بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط هو أن ذاكرة القراءة فقط لا تتطلب تزويدًا مستمرًا بالطاقة لحفظ البيانات، بينما ذاكرة الوصول العشوائي تفقد جميع بياناتها بمجرد انقطاع التيار الكهربائي. من حيث الاستخدامات، تستخدم ذاكرة القراءة فقط بشكل أساسي لبدء تشغيل الكمبيوتر، بينما تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي من قبل نظام التشغيل لأداء العمليات المختلفة.

عملية الكتابة على ذاكرة الوصول العشوائي أسرع بكثير من الكتابة على ذاكرة القراءة فقط، كما أن سعة ذاكرة الوصول العشوائي أكبر بكثير، حيث قد تصل إلى 16 جيجابايت في القطعة الواحدة، بينما تحمل ذاكرة القراءة فقط بضعة ميجابايتات فقط.

المراجع

1. “Memory”, ComputerHope, 26-4-2017
2. Sandro Villinger (2019-11-7), “What is RAM and Why is it Important?”، www.avast.com
3. “SRAM vs. DRAM”, Diffen
4. Ticara Gailliard, “What Are the Advantages of Adding More RAM to a Computer?”، TechWalla
5. “What is ROM? Types of ROM Explained”, www.arrow.com, 2018-10-9
6. “What is the difference between ROM and RAM?”, ComputerHope, 26-4-2017
7. Kristian Smith, “Different Types of RAM & ROM”، TechWalla