انواع حافظه‌های کامپیوتری

انواع حافظه‌های کامپیوتری

مقالات/ سخت افزار یکشنبه, 19 بهمن 1399 رضا قدیری

حافظه بخش مهمی از سخت افزار هر کامپیوتری به حساب می‌آید. لپ‌تاپ‌ها، کامپیوترهای All in one و کامپیوترهای شخصی همه دارای حافظه هستند. اما این حافظه‌ها چه نقشی را در کامپیوتر ایفا می‌کنند و چه انواعی دارند؟

در این مطلب از وبسایت جامعه گیک‌های کامپیوتر به پاسخ همین سوال می‌پردازیم و انواع حافظه‌های موجود در کامپیوتر را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

اگر شما هم به مباحث کامپیوتری علاقه مندید و دوست دارید بیشتر با سخت افزار کامپیوتر آشنا شوید تا انتها با من همراه باشید.

حافظه های کامپیوتری

حافظه‌های خارجی و داخلی

حافظه کامپیوترها عموما به دو نوع اصلی و ثانویه تقسیم می‌شوند.

حافظه‌های اصلی که با نام اولیه (main or primary memory) هم شناخته می‌شوند به حافظه‌هایی که فضای کمی دارند و زمانی که کامپیوتر در حال کار است به سرعت می‌توان به آن‌ها دسترسی داشت اطلاق می‌شود.

حافظه ثانویه (secondary memory) هم به حافظه‌ای اشاره دارد که می‌توانند داده‌ها را به طور مداوم ذخیره کنند (حتی زمانی که کامپیوتر خاموش شود داده موجود در این حافظه‌ها از بین نخواهد رفت). این نوع حافظه‌ها می‌توانند داخل کامپیوتر جاسازی شده یا قابل جا به جایی باشند. از جمله معروف‌ترین انواع این حافظه‌ها می‌توان به Hdd و ssd که قبلا در این مقاله با آن‌ها آشنا شده‌ایم اشاره کرد. یک مثال ملموس‌تر از این نوع حافظه فلش مموری‌ها هستند که حتما با آن‌ها آشنایی دارید.

انواع حافظه‌های داخلی

به طور کلی دو نوع مموری اصلی در دنیای کامپیوترها وجود دارد:Rom و RAM.

ROM نوعی از حافظه است که داده‌های آن صرفا قابل خواندن هستند ( read-only ). داده‌های موجود در این نوع حافظه اصطلاحا non-volatile هستند و این به این معناست که داده‌ها حتی بدون برق هم در این حافظه محفوظ است و باقی می‌ماند. این نوع حافظه‌ عمدتا برای شروع و boot شدن کامپیوتر استفاده می‌شود.

و اما RAM! زمانی که سیستم عامل لود شد کامپیوتر از RAM استفاده می‌کند که مخفف random-access memory (به فارسی حافظه دسترسی تصادفی ) است که داده‌ها را به طور موقت و زمانی که CPU در حال انجام پردازش است نگهداری می‌کند. به زبان ساده RAM مقداری از اطلاعات مورد نیاز CPU برای پردازش را در خود نگهداری می‌کند تا CPU مجبور به مراجعه به حافظه ثانویه نباشد.

پس می‌توان نتیجه گیری کرد با میزان RAM بیشتر در کامپیوتر، پردازنده کمتر مجبور خواهد بود تا برای خواندن اطلاعات به حافظه ثانویه مراجعه کند و در نتیجه RAM بیشتر به کامپیوتر اجازه می‌دهد سریع‌تر کار کند.

RAM سریع است اما داده‌ها در صورت خاموش شدن کامپیوتر و نبود انرژی از بین خواهند رفت. بنابراین مهم است قبل از خاموش کردن سیستم داده‌ها را در حافظه دستگاه ذخیره کنید.(مثل سیو کردن یک فایل در ورد)

تفاوت Ram و Rom

انواع رم

به طور کلی دو نوع مختلف از رم‌ها وجود دارند: Dynamic RAM (DRAM) and Static RAM (SRAM).

DRAM به عنوان حافظه اصلی رایانه استفاده می‌شود. هر سلول DRAM از ترانزیستور و خازن در یک مدار مجتمع تشکیل شده و یک بیت داده در خازن ذخیره می‌شود. در این نوع RAM خازن‌ها به آرامی تخلیه می‌شوند و اطلاعات ذخیره شده را تخلیه می‌کنند. به همین خاطر DRAM برای نگهداری داده‌ها هر چند میلی ثانیه باید تجدید شود (این اتفاق با یک بار الکترونیکی جدید میفتد).
اما SRAM از چهار الی شش ترانزیستور ساخته شده و بر خلاف DRAM داده را در حافظه خود تا زمانی که برق در سیستم وجود دارد نگهداری می‌کند و به صورت دوره‌ای رفرش می‌شود.

در نتیجه نکات گفته شده SRAM سریع‌تر ولی گران‌تر است و همین باعث می‌شود DRAM حافظه شایع‌تری در کامپیوترها باشد.

عموم کامپیوترها و لپ‌تاپ‌های موجود در بازار از نوع DRAM استفاده می‌کنند.

انواع DRAM

Synchronous DRAM (SDRAM) (همزمان) : این نوع از رم‌ سرعت حافظه را با سرعت ساعت CPU همگام سازی می‌کند تا کنترل کننده رم از زمان دقیق چرخه درخواست داده CPU آگاه باشد. این قابلیت به CPU اجازه می‌دهد دستورالعمل‌های بیشتری را در زمان مشخص انجام دهد. SDRAM معمولی داده‌ها را با سرعت حداکثر 133 مگاهرتز منتقل می‌کند.

Rambus DRAM (RDRAM): این نام بعد از ساخته شدن این رم توسط شرکت سازنده روی آن گذاشته شد، Rambus! RDRAM در ابتدای دهه 2000 بسیار معروف بود و معمولا برای دستگاه‌های بازی و کارت‌های گرافیک استفاده می‌شد. سرعت حداکثری RDRAM یک گیگاهرتز است.

Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM): رم‌های DDR گونه‌ای از synchronous memory هستند که تقریبا می‌تواند تا دو برابر پهنای باند یک SDR را در همان فرکانس ساعت با استفاده از روشی به نام double pumping یا پمپاژ مضاعف اجرا می‌کند. DDR SDRAM انتقال داده را بدون افزایش فرکانس ساعت سرعت می‌بخشد. این نوع از رم‌ها در حال حاضر جزو رایج‌ترین رم‌های موجود در بازار هستند.

DDR1 SDRAM پس از گذشت زمان با DDR2، DDR3 و اخیرا با مدل‌ جدیدتر یعنی DDR4 جایگزین شده است. به تازگی رم DDR5 هم معرفی شدند. این مدل‌ها گرچه بر اساس همان اصول DDR1 کار می‌کنند اما ماژول‌های جدیدی دارند.

هر نسل از رم‌های DDR نرخ انتقال بالاتر و عملکرد سریع‌تری را ارائه می‌دهد. به عنوان مثال آخرین ماژول‌های DDR4 دارای نرخ انتقال سریع 2133/2400/2666 و حتی 3200 مگاهرتز هستند.

انواع حافظه ها در کامپیوتر

انواع پکیج‌های DRAM:

  • Single In-Line Memory Module (SIMM) :

ماژول‌های SIMM از اواخر دهه 1980 تا 1990 مورد استفاده قرار می‌گرفت و حالا منسوخ شده اند. این ماژول‌ها معمولا داری باس (bus) 32 بیتی بودند و در دو نوع فیزیکی با 30 و 72 پین در دسترس بودند.

ماژول‌های حافظه‌های کنونی در نوع DIMMS هستند. Dual in-line به پین‌هایی که در دو طرف ماژول وجود دارند اشاره دارد. DIMM در ابتدا رابط 168 پینی داشت و از باس 64 بیت پشتیبانی می‌کند که دو برابر SIMM است. باس وسیع‌تر به این معناست که داده‌های بیشتری می‌توانند می‌توانند عبور کنند که سرعت بیشتری را به ارمغان می‌آورد. آخرین DIMMها که مبتنی بر نسل چهارم هستند(همان DDR4) سرعت داده دو برابر و بازده بهتری دارند.

  • مدل‌های معمول DIMM :

DIMMها معماری‌های مختلفی دارند. پلتفرم‌های مختلف می‌توانند انواع مختلفی از حافظه را در خود جای دهند در نتیجه باید بررسی کرد که کدام مدل توسط مادربرد دستگاه پشتیبانی می‌شود. معمول‌ترین مدل‌های DIMM با طول 133.35 میلی متر و ارتفاع 30 میلی متر هستند.

در جدول زیر می‌توانید انواع مختلف DIMMها و مشخصات و موارد استفاده آن‌ها را مشاهده کنید:

DIMM Type

Description

Unbuffered DIMMs
(UDIMMs)

اصولا برای کامپیوتر‌ها و لپ‌تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل سریعتر کار می‌کند و هزینه کمتری دارد اما به اندازه registeredها پایدار نیست. دستورات مستقیما از پردازنده به ماژول حافظه می‌روند.

Fully buffered DIMMs
(FB-DIMMs)

معمولا به عنوان حاقظه اصلی در سیستم‌هایی که نیاز به ظرفیت بالایی دارند مثل سرورها مورد استفاده قرار می‌گیرند. FB-DIMMها ازadvanced memory buffer (AMB) برای افزایش اطمینان، یکپارچگی و بهبود خطاها بهره می‌برند. باس AMB شامل یک باس 14 بیت برای read و یک باس 10 بیتی برای write می‌شود. به خاطر داشتن باس‌های اختصاصی write و read می‌توانند به طور همزمان انجام شوند که باعث افزایش سرعت و عملکرد خواهد شد.

Registered DIMMs
(RDIMMs)

این نوع به عنوان حافظه "buffered" هم شناخته می‌شود و معملا در سرورها و دیگر سیستم‌ها که نیاز به ثبات و قدرت دارد استفاده می‌شود. RDIMMها از قالبیت onboard memory registers (از همین رو به آن‌ها به نام Registered شناخته می‌شوند) استفاده می‌کنند که بین حافظه و کنترل کننده حافظه قرار گرفته است. این نوع رم کنترل کننده دستورات، آدرس دهی و چرخه ساعت را بافر می‌کند و به جای انتقال داده‌ها به طور مستقیم به DRAM به حافظه اختصاصی منتفل می کند در نتیجه دستور العمل‌ها می‌توانند تقریبا یک سیکل پردازنده بیشتر طول بکشند در عوض فشار بر کنترل کننده حافظه پردازنده کاهش پیدا می‌کند.

Load Reduced DIMMs
(LR-DIMMs)

این نوع از تکنولوژی Isolation Memory Buffer (iMB) استفاده می‌کند که با بافر کردن در هر دو خط داده بار کنترل کننده حافظه را کاهش می‌دهد. بر خلاف Register در RDIMM که فقط دستورات، ادرس دهی و چرخه ساعت در آن بافر می‌شوند تراشه iBM سیگنال‌های داده را هم بافر می‌کند. تراشه iBM تمام سیگنال‌های الکتریکی شامل داده‌ها تراشه‌های DRAM را در DIMM ایزوله و از کنترل کننده حافظه جدا می‌کند. بنابراین کنترل کننده حافظه فقط iBM را می‌بیند و تراشه‌های DRAM را در نظر نمی‌گیرد. بافر حافظه پس از هندل کردن تمام عملیلت‌های Read و Write بر روی تراشه DRAM باعث افزایش ظرفیت و سرعت می‌شود. (Source: Isolation Memory Buffer)

 دنیای سخت افزار دریایی بزرگ است و آنچه گفته شد قطره‌ای از این دریای بزرگ بود. اگر به مطالب حوزه‌ای سخت افزار علاقه مندید پیشنهاد می‌کنم از اینجا سایر مطالب وبسیات را مطالعه کنید و در مطالب بعدی جامعه گیک‌های کامپیوتر با ما همراه باشید تا اجزای سخت افزاری رایانه‌ها را دقیق‌تر مورد بررسی قرار دهیم.


ذخیره مقاله:

اشتراک گذاری:




...

رضا قدیری

هم-بنیان گذار و مدیر فنی CGC

Full Stack Developer / دانشجوی مهندسی نرم افزار / علاقه‌مند به بازی‌سازی / دوست دار دنیای آزاد

برنامه نویس Python و تازه وارد در JavaScript


مطالب پیشنهادی



              
                 انواع پردازنده
انواع پردازنده(CPU)

اگر به دنبال پردازنده مناسب برای کامپیوتر شخصی خود هستید و نمیتوانید تصمیم بگیرید چه پردازنده‌ای انتخاب کنید چون اطلاعات کافی درباره هر کدام از آنها ندارید این مقاله به شما کمک خواهد کرد تا انتخابی انجام دهید که مورد رضایت شما باشد.


              
                 امنیت شبکه لایه بندی شده
امنیت شبکه لایه بندی شده (قسمت دوم)

پیش از این در مورد امنیت شبکه لایه بندی صحبت کردیم. در این مطلب موارد باقی مانده را ذکر میکنیم و با تکنولوژی‌های IDS و IPS آشنا خواهیم شد. اگر به شبکه علاقه مند هستید این مطلب را پیشنهاد می‌کنیم.


              
                 نرم افزار ادیت عکس
پنج اپلیکیشن کاربردی ادیت و طراحی عکس ساده برای کاربران آماتور

در این مطلب از جامعه گیک‌های کامپیوتر 5 مورد از بهترین اپلیکیشن‌ها و نرم افزارها که برای ادیت تصاویر استفاده می‌شوند را معرفی می‌کنیم.


نظری برای نمایش وجود ندارد. شما اولین نظر باشید.


ارسال دیدگاه

برای ثبت دیدگاه باید ابتدا وارد شوید