ما هى الذاكره (Ram)؟ دعنا نتعرف عليها

ما هي ذاكرة الرام؟

ذاكرة الوصول العشوائي، وباللغة الإنجليزية (Random Access Memory)، هي الذاكرة المؤقتة التي يتم استخدامها لتخزين البيانات بشكل مؤقت في الحاسوب أو الأجهزة المحمولة اللوحية أو الهواتف والكومبيوترات المحمولة والمكتبية منها والعديد من الأجهزة الأخرى التي تحتوي على وحدة معالجة مركزية، وتمت تسميتها بالذاكرة المؤقتة لأنها تفقد وبشكل فوري كل المعلومات التي تحتويها مهما كانت بمجرد انقطاع التيار الكهربائي عنها.

وظيفة ذاكرة الرام

تلعب ذاكرة الرام دوراً اساسياً في أداء البرامج، إذ تتمثل وظيفتها بالكشف عن المساحة التي يحتاجها البرنامج في ذاكرة الجهاز لتخزينه عليها، أي أنها تقوم بحساب حاجة البرنامج للذاكرة وكم يحتاج من مساحة حرة لأداء مهامه الوظيفية من ثم تقوم الرام بتوفير تلك المساحة التي يحتاجها البرنامج عليها، والجدير بالذكر أيضاً أن ذاكرة الرام لديها القدرة على التعامل مع العديد من البرامج في آن واحد، ولا تقتصر وظيفتها على التعامل مع برنامج واحد فحسب، ويلجأ المستخدمون عادة إلى استخدام سعات تخزينية كبيرة من ذاكرة الرام نظراً لضخامة وتعقيد البرامج التي يستخدمونها على أجهزتهم من ألعاب وبرامج تصميمية واحترافية، وغالباً ما يلجؤون إلى زيادة سعة تلك الذاكرة بشكل مستمر.

سبب تسميتها ومبدأ عملها

تمت تسميتها بهذا المسمى لأن المستخدم يكون قادراً على الوصول لأي خلية يريدها بصورة مباشرة ومن دون أن يمر على خلية أخرى وذلك بعكس ذاكرة الوصول التسلسلي، حيث تختلف ذاكرة الوصول العشوائي عن الذاكرة التسلسلية في مبدأ العمل إذ تشترط ذاكرة الوصول التسلسلي الحتمية في  التسلسل الكامل في الخلايا التخزينية والمرور بها الواحدة تلو الأخرى من أجل الوصول إلى الخلية المطلوبة، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي تعمل على مبدأ التقسيم إلى عدة مواقع، ليتم تخزين المعلومات والبيانات في مواقع وخلايا خاصة بها تحمل عنواناً يخصها، حيث يتم الوصول إلى المعلومة المخزنة فيها بشكل مباشر وفقاً للعنوان الخاص فيها، وفي حال الافتقار لعنوان خاص بالموقع، فإن ذلك سوف يفرض على المستخدم البحث في المواقع جميعها من أجل الوصول إلى المعلومة المراد الحصول عليها.

مكونات ذاكرة الرام

تحتوي ذاكرة الوصول العشوائي (الرام) على مجموعة ضخمه من الخلايا التي يتجاوز عددها الملايين من الخلايا وهي مكونة بشكل أساسي من الترانزستورات والمكثفات والتي تشكل جميعها دائرة متكاملة من الرقائق، ويؤدي كل واحد منهما وظيفة خاصة به.

تلعب المكثفات دوراً اساسياً في ذاكرة الوصول العشوائي، إذ يتم تخزين الرمز أو الرقم عليها على شكل Bit وبالتالي يتم الاحتفاظ بقيمة المعلومات فيها، أما دور الترانزيستور فيتمثل بدوره كمفتاح يعمل على التحكم بالمعلومات التي تم تخزينها، فإما أن تتم القراءة للحالة التي يكون عليها المكثف أو تغييرها، كما يعمل الترانزيستور الواحد على تشكيل خلية واحدة فقط من خلايا الذاكرة التي تساوي بت واحد من البيانات المخزنة، والبت هو الوحدة الأصغر بين وحدات القياس التي يتم استخدامها في الذاكرة، وتقاس سعتها بالميغابايت.

أنواع ذاكرة الرام واستخداماتها

SRAM: وهي عبارة عن  اختصار لعبارة Static random access memory،وتعني ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة لأنها تقوم بحفظ البيانات المخزنة فيها طالما لم يحصل انقطاع في التيار الكهربائي عن الجهاز الرئيسي (حاسوب، هاتف، جهاز لوحي، إلخ…)، ولكنها لا تتمكن من الاستمرار في عملها في حال انقطاع التيار الكهربائي، وهي أسرع من ذاكرة الوصول العشوائي النشطة التي تحتاج إلى إجراء عملية إنعاش بين حين وآخر بوصفها ذاكرة مؤقتة تقوم بعملية تمرير البيانات بصورة دورية نشطة، وتقوم بتخزين بيانات أكثر بسبب أنها تحتوي في تركيبها على رقائق ذاكرة أكثر، وغالباً ما يتم استخدامها ضمن الذاكرة الأساسية الثابتة في وحدات المعالجة الرئيسية للحواسيب، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي النشطة يتم استخدامها من أجل بيانات نظام تشغيل الحاسوب وملفاته، وبرامجه.

DRAM: وهي اختصار لعبارة Dynamic random access memory، وتعني ذاكرة الوصول الديناميكية أو النشطة وهي ذاكرة تقوم بتخزين البيانات لمدة قصيرة جداً (أقل من ثانية)، ولهذا السبب فهي تحتاج إلى عملية إنعاش بشكل دائم للحفاظ على تدفق المعلومات، وتلك هي طريقة عملها، حتى لو لم ينقطع التيار الكهربائي عن الجهاز الرئيسي (حاسوب، جهاز لوحي، هاتف، إلخ…)، ويوجد في تركيبها على ناقل ترانزيستور ومكثّف، يقومان بالتعامل مع كل وحدة معلومات على بشكل منفرد، حيث يعمل المكثف كحامل لكل وحدة بيانات، في حين يقوم الناقل الترانزيستور بقراءة حالة هذا المكثف، أو تغيير حالته، كي يقوم بتخزين وحدة من المعلومات به.

EDO DRAM: وهي اختصار لعبارة Extended Data Output Dynamic random access memory(CPU)، وتعني ذاكرة الوصول العشوائي النشطة الموسّعة أو المضاعفة، وتتميز بقدرتها على تخزين البيانات لفترة أطول، كما أنها تتألف من قطاعات، ويمكن لكل قطاع منها أن يضم 256 بايتاً بشكل متزامن، الأمر الذي يساعد على تنفيذ البرامج بصورة متعاقبة، وبوقت أقصر، دون تأخير أو انتظار.

SDRAM: وهي اختصار لعبارة Synchronous DRAM، وتعني ذاكرة الوصول العشوائي النشطة المتزامنة، ويعني التزامن أنها تستطيع القيام، بصورة أوتوماتيكية، بمزامنة عملياتها مع البيانات الموجودة في النظام والموجودة بوحدة المعالجة الرئيسية (CPU)، وهذا يعني أن وحدة المعالجة الرئيسية لم تعد بحاجة لانتظار عمليات المعالجة في الذاكرة، وإنما تتلقى البيانات منها بشكل متزامن مع طلبها لتلك البيانات، وما يميز هذه الذاكرة هي قدرتها على نقل البيانات بمعدل عالي لا يقل عن 528 ميجابايت في الثانية الواحدة، ولكن ما يعيبها هو عدم قدرتها على القيام بأكثر من مهمة واحدة في كل دورة معالجة للبيانات تقوم فيها.

DDR SDRAM: وهي اختصار لعبارة Double Data Rate Synchronous Dynamic Random access memory، وهي تعني ذاكرة الوصول العشوائي المتزامنة المضاعفة، وما يميزها عن النوع السابق هو قدرتها على أن تقوم بأكثر من مهمة واحدة في كل دورة معالجة بيانات تقوم بها ، وهذا يعني أنها تملك معدل نقل بيانات مضاعف، وهي أكثر سرعة من النوع السابق أيضاً، وتستهلك مقداراً من الطاقة أقل مما يستهلكه النوع السابق، بينما يصل معدل نقلها للبيانات إلى 1064 ميجابايت في الثانية الواحدة.

RDRAM: وهي اختصار لعبارة Rambus Dynamic Random access memory، وتعني ذاكرة الوصول العشوائي المرتبطة بـ “رامبوس”، ويختلف هذا النوع اختلافاً جذرياً في تركيبه عن الأنواع السابقة، على الرغم من اشتراكها بوجود أسنان، إلا أنها مصممة لتعمل رقاقاتها بشكل متوازي مع بعضها مما يوفر سرعة نقل عالية جداً تصل إلى 800 ميغاهرتز في الثانية أو 1600 ميجابايت في الثانية الواحدة، وترتبط رقاقاتها بنظام تبريد يعمل على تخفيف الحرارة الناتجة عن سرعة النقل العالية للبيانات، ويعتبر هذا النوع من منتجات التكنولوجيا المتعلقة بأشكال الذاكرة المتسلسلة، ويوجد منها 3 أنواع وهي PC600,PC700,PC800، ويوجد أيضاً نوع آخر هو SO-RIMM، الذي يتم تصميمه للاستخدام في الحواسيب المحمولة.