3 -الذاكرة Memory:
الذاكرة ضرورية جداّ لكل جزء فى الحاسب :-
** المعالج الموجود فى الحاسب يستخدم الذاكرة كوسيط بينك وبينه للحصول على تعليماتك
** البرامج تستخدم الذاكرة لحفظ البيانات المؤقتة أثناء العمل
** بطاقات الإضافات Extension Cards تستخدم الذاكرة فى تحميل برامج التشغيل Drivers الخاصة بها
** نظام التشغيل يستخدمها أيضاّ للتعامل مع مكونات الحاسب
** التخزين المؤقت للبيانات وهى فى طريقها إلى القرص الصلب أو المرن للحفظ الدائم
**** وهكذا تحتاج جميع المكونات إلى الذاكرة .
أنواع الذاكرة
1 - ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM ( Random Access Memory
2 - ذاكرة القراءة فقط ( ROM ( Read Only Memory
1 - ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM ( Random Access Memory
وهى تمثل منطقة التخزين الأساسي التي يتم التعامل معه مباشرة من خلال المعالج ، وتنقسم نوعية الشرائح المستخدمة فيها إلى نوعين على حسب التقنية المستخدمة فيها .
1 - A ذاكرة ديناميكية Dynamic Memory
وتقوم فكرتها على تكوين الخلية Bit فى صورة مكثف Capacitor تتحدد فيه القيمة 1 إذا كان مشحوناّ والقيمة صفر إذا كان غير مشحون . والمكثف عبارة عن لوحين من المعدن بينهما طبقة عازلة يقوم الحاسب بوضع شحنة موجبة على أحد الألواح فتقوم بدورها بجذب شحنة سالبة من الوجه الآخر ويمنع تلامسها وتعادلها وجود اللوح العازل فتظل محتفظة بهذا الوضع لأجزاء من الثانية . ولكن حتى لاتفقد الشحنات فإن هذه الأجزاء من الثانية تكون كافية لإعادة عملية الشحن مرة أخرى فيما يسمى بعملية الإنعاش Refresh Rate التى تتم فى الذاكرة .
وحالياّ فى الصناعة يستخدم مجموعة من أشباه الموصلات Semi Conductors التى تسلك نفس سلوك المكثفات ذات الألواح المعدنية . ويتم تجميع عدد كبير من الدوائر التى تمثل هذا المكثف لتكون شريحة متكاملة Integrated Circuit Chip ، ويسمى DRAM Chip وتحتاج لعملية عملية الإنعاش أيضاّ .
وبسبب طبيعة هذه الذاكرة التي تحتاج لأن تكون نشطة بشكل دائم عن طريق عمليات الإنعاش المستمر فإنها تسمى ذاكرة ديناميكية Dynamic Memory
1 - B الذاكرة الإستاتيكية Static Memory
وهى تقنية مختلفة تماماّ عن الذاكرة الديناميكية وفكرتها تقوم على أساس جعل خلية الذاكرة تعمل كبوابة إما تمرر التيار أو تقطعه. فى الحالة التى يمر فيها التيار تكون ON والحالة التى ينقطع فيها التيار تكون OFF ، تماماّ مثل المفتاح العادى الذى يتم تغييره يدوياّ ولكن فى الحاسب يتم التغيير كهربياّ .
والمفاتيح التى يمكن تغييرها تسمى مبدل Relay وتتميز بثباتها حتى يتم إرسال إشارة تغير من وضعها وبذلك فهى لاتحتاج إلى عملية الإنعاش السابقة مع الذاكرة الديناميكية ، وتتميز أيضاّ بسرعتها إلا أنها تكون غالية الثمن . وفى الصناعة يتم إستخدام مجموعة كبيرة من الترانزيستور مجمعة فى ( IC (Integrated Circuits تسمى Static Memory Chip أو SRAM
1 - C ذاكرة الإلتقاط Cache Memory
تعتبر حل لزيادة سرعة تعامل الحاسب مع الذاكرة ويتمثل ذلك فى إمداد الذاكرة RAM ببعض الشرائح من الذاكرة الإستاتيكية ( SRAM ( Static RAM المعروفة بسرعتها لتعمل كوحدة وسيطة بين المعالج والذاكرة
( DRAM ( Dynamic RAM
وبذلك تتواجد فى الذاكرة SRAM والمسماة عندئذ Cache Memory مجموعة من البيانات القريبة من العنوان الذى يقرأه المعالج . وبذلك يمكن الحد من وقت الإنتظار .
وبديهي أن الوضع الأمثل (نظرياّ ) أن تصبح الذاكرة الـ Cache فى نفس جحم ذاكرة RAM إلا أنه عملياّ تتراوح الأحجام المستخدمة بكفاءة عالية بين KB 64 و KB 512 على حسب نوعية البرامج والتطبيقات المستخدمة مع الحاسب ، وفى الغالب تكون فى حدود KB 256
ملحوظة (1) :-
توجد ذاكرة Cache تختلف فى حجمها مضافة داخل شريحة المعالج لزيادة سرعته وتسمى عندئذ .
Internal Cache .
2 - ذاكرة القراءة فقط ( ROM ( Read Only Memory
هذه الذاكرة يتم القراءة منها فقط دون تغيير محتوياتها . وفى هذه الذاكرة يتم الإحتفاظ بكم من المعلومات الثابتة التى تفيد مثلا فى بدء تشغيل الحاسب ( حيث يتم تخزين معلومات عن مكونات الجهاز مثل نوع وحدة التخزين الصلبة HD وأقسامها وأنواع وسائط التخزين ومشغلات الأقراص Drive A , Drive B ,CD-Drive وأنواع كابلات البيانات Data Cables ) وهذه الذاكرة لاتحتاج لإمدادها بالكهرباء فى فترات إغلاق الحاسب أو إنقطاع التيار
وتوجد عدة أشكال من هذه الذاكرة نذكر منها الآتى :
1 - قناع ROM
إذا كانت الذاكرة ROM وشرائحها لايمكن الكتابة عليها فإنه لابد من وجود مصدر للبيانات الموجودة بداخلها .
بعض هذه الشرائح يتم بناء المعلومات بداخلها أثناء صناعتها وتسم Mask ROM . ونتيجة لعدم المرونة فى التصنيع حيث يجب إنتاج الشريحة بدون أى تغيير فى محتوياتها فإن هذه الشريحة لاتستخدم بكثرة فى مجال الحاسبات اليوم .
2 - ( PROM ( Programmable ROM
نوع بديل لطريقة القناع السابقة هو الـ ROM قابلة البرمجة وتتم برمجة هذه الشريحة بطريقة معينة وبهذا تم إتاحة فرصة أو مرونة أكبر لعملية الصناعة ثم التحكم فى الشريحة وبرمجتها ، وتستخدم هذه النوعية بكثرة حاليا
3 - ( EPROM ( Erasable Programmable ROM
تطور جديد لعملية برمجة الشرائح تم عن طريق إستخدام نوع من أشباه الموصلات يمكن مسح محتوياتها تسمى EPROM وهى لها خاصية الإلتئام الذاتى Self Healing حيث يمكنك تمييز هذه النوعية بوجود فتحة فى خلفها مغطاة بقطعة من الورق اللاصق لغلق هذه الفتحة .
تستخدم هذه الفتحة فى مسح محتويات الشريحة بتعريضها للأشعة فوق البنفسجية Ultra Violet
وبهذه الخاصية يمكن إزالة محتويات الشريحة وإعادة وضع بيانات جديدة بداخلها ونظراّ لسهولة إستخدام مثل هذه الشريحة ومرونتها تتواجد بكثرة فى الأجهزة هذه الأيام
ملحوظة (2) :-
ضوء الحجرة العادى لا يمسح هذه الشريحة لكن تعرضها لضوء الشمس قد يفعل لوجود نسبة من الأشعة فوق البنفسجية فى ضوء الشمس .
4 - ( EEPROM ( Electrically Erased Programmable ROM
وهذه النوعية تعمل بنفس طريقة EPROM لكن بدلا من إستخدام الأشعة فوق البنفسجية لمسح محتوياتها يتم ذلك كهربياّ عن طريق جهد مرتفع جداّ
ومع جودتها إلا أن عيبها الأساسي هو عمرها الإفتراضى المحدود بعدد معين من مرات المسح والبرمجة .
ملحوظة (3) :-
أذا إحتجت إلى تغيير Bit واحد من الشريحة يجب مسحها بالكامل ثم إعادة نسخها بالكامل مرة أخرى
5 - Flash RAM
وهى نوع جديد من EEPROM وتختلف فقط فى أنها لاتحتاج إلى الجهد المرتفع فى إعادة مسح وبرمجة الشريحة لكنه قد يتم بنفس الجهد العادي للحاسب
ومع أن إسمها Flash RAM إلا أنها تظل ذاكرة قراءة فقط ROM .
** وعن طريق إحدى الطرق السابقة يمكن إنتاج شريحة تظل محتفظة ببياناتها طوال الوقت حتى فى عدم وجود التيار الكهربي
6 - ذاكرة CMOS
هى شريحة من شرائح SRAM يتم حفظ بيانات بداخلها تحدد مكونات الحاسب وخيارات بدء التشغيل وعدد المشغلات وسعاتها Capacity ... إلخ
وتعتمد على بطارية صغيرة لإمدادها بالكهرباء فى وقت فصل التيار عن الحاسب .. وبما أنها SRAM فهى لا تحتاج إلى أى دوائر لعملية الإنعاش Refresh. وهذه الذاكرة لايتم إعتبارها مع باقى حجم الذاكرة RAM لأنها لا تكون متاحة لحفظ البرامج أو أى بيانات أثناء تشغيل الحاسب ولكن يتم الإستفادة منها عن طريق المعالج .
سرعات الذاكرة
سرعة الذاكرة تقاس بوحدات نانو ثانية = 9- 10 .
وتتراوح سرعات الـ RAM ما بين 10 و 200 نانو ثانية . وعند حدوث تلف للذاكرة فمن الأفضل تغييرها بأخرى مشابهة من نفس النوع ولها نفس السرعة .
وتعتبر السرعة ذات الرقم الأصغر هى الأسرع فمثلا 60 نانو/ ثانية أسرع من 80 نانو / ثانية
من ناحية أخرى تعد سرعة شرائح الذاكرة الإستاتيكية SRAM أسرع كثيراّ من الشرائح DRAM ذات سرعة فى حدود 50 أو 60 نانو / ثانية فى حين أن الشرائح الإستاتيكية تكون ذات سرعة 35-25 نانو / ثانية ولكن سعرها يكون أعلى بكثير .
حجم الذاكرة
معظم أجهزة الحاسبات المتوفرة فى الأسواق اليوم توفر على الأقل 32 ميجابايت من الذاكرة وتصل هذه السعة لأكثر من 512 ميجابايت .
الرئيسية 
البوابة 
