10-05-2019, 01:18 PM
معرفی انواع حافظه های رایانه و آشنایی با عملکرد آنها در سیستم
حتما می دانید که کامپیوتر مقابل شما دارای حافظه است. نه تنها یک نوع بلکه چندین حافظه مختلف.
ولی چیزی که شاید ندانید این است که اکثر وسایل دیجیتالی روزمره نیز دارای حافظه می باشند. برای مثال می توان به تلفن همراه، کنسول های بازی، رادیو اتومبیل، دستگاه ضبط و پخش DVD و CD و حتی تلویزیون نام برد.
● اساس کار حافظه کامپیوتر:
گرچه حافظه به هر نوع ذخیره ساز اطلاعات به صورت دیجیتال گفته می شود، ولی معمولا منظور از حافظه کامپیوتر، نوع غیر دائم و سریع آن است.
اگر پردازنده کامپیوتر شما برای دسترسی به اطلاعات مجبور به جستجو در هارد (HDD) بود، حتی ساده ترین عملیات ساعت ها به طول می انجامید. ولی وقتی اطلاعات قبل از رفتن به پردازشگر به حافظه منتقل شود، پردازشگر فقط در حجم کوچکی به دنبال اطلاعات می گردد.
اطلاعات چه از صفحه کلید وارد شود و چه از هارد، همگی ابتدا به RAM منتقل می شوند.
تمام اجزای کامپیوتر به صورت یک تیم با هم در ارتباط هستند. حافظه یکی از مهم ترین اجزای این تیم است. از زمانی که کامپیوتر خود را روشن می کنید تا وقتی که آن را خاموش می کنید مراحلی طی می شود که به صورت ساده می توان آن ها را به صورت زیر بیان کرد:
● کامپیوترتان را روشن می کنید.
● کامپیوتر روی ROM طلاعاتی ذخیره می کند و تستی به نام POST را اجرا می کند. این تست برای اطمینان از سالم بودن اجزای اصلی ضروری است. در جریان این تست یک بیت روی هر کدام از حافظه ها ذخیره و خوانده می شود تا از کارکرد حافظه ها اطمینان حاصل شود.
● کامپیوتر BIOS را روی ROM ذخیره می کند. BIOS شامل اطلاعات ساده ای مثل آدرس هارد و سی.دی درایو، ترتیب بوت (BOOT) کردن و Plug and Play (شناسایی خودکار قطعات) است.
● سیستم عامل روی RAM ذخیره می شود. به این معنی که فقط اجزای اصلی سیستم عامل روی این حافظه ذخیره می شود. با این کار سرعت کار کامپیوتر بالا می رود.
● وقتی برنامه ای را اجرا می کنید، ابتدا اجزای اصلی آن روی RAM ذخیره می شود و در صورت نیاز اجزای دیگر آن ذخیره می شود. همچنین اگر این برنامه ها به فایلی دسترسی دارند این برنامه روی RAM ذخیره می شود.
● وقتی فایلی را بعد از مورد استفاده قرار گرفتن توسط برنامه ای دوباره ذخیره می کنید، از RAM پاک می شود و به حافظه دائمی منتقل می شود.
در این پروسه فایل هایی که اجرا می شوند روی RAM یا حافظه غیر دائمی ذخیره می شود. به این ترتیب وقتی فایلی را باز یا برنامه ای را اجرا می کنید، پردازشگر کامپیوتر از RAM در خواست اطلاعات می کند و بعد از انجام پردازش روی اطلاعات آن را دوباره به RAM می فرستد. این کار به صورت یک چرخه ادامه پیدا می کند. در اکثر کامپیوتر ها وقتی برنامه ای بسته می شود تمام اطلاعات آن و تمام فایل های استفاده شده توسط آن ازRAM پاک می شود. به همین دلیل اگر اطلاعات روی حافظه دائمی ذخیره نشود از بین می رود.
سوالی که بعد از نگاه به لیستی که در ابتدا آورده شد به ذهنی هر کسی می رسد این است که چرا یک کامپیوتر به اکثر این حافظه ها نیاز دارد.
● انواع حافظه های کامپیوتر:
یک کامپیوتر ساده دارای حافظه های زیر است:
● Cache Level1 و Cache Level2
● یک RAM ساده
● حافظه مجازی (Virtual Memory)
● هارد دیسک
پردازشگر های قوی و پر سرعت نیاز به دسترسی سریع به اطلاعات دارند. اگر این اطلاعات با تأخیر برسند، کار پردازشگر مختل می شود.
پردازشگری با سرعت 1گیگاهرتز توانایی پردازش میلیون ها بایت در یک ثانیه را دارد. مشکل اساسی که سازندگان سخت افزار با آن روبرو هستند این است که حافظه ای که توانایی همکاری با پردازشگر های مدرن را داشته باشد بسیار گران است و کاربران عادی توانایی تهیه آن را ندارند.
سازندگان حافظه این مشکل را حل کرده اند. به این ترتیب که تعداد کمی حافظه ارزان قیمت را با تعداد بیشتری حافظه ارزان تر به هم متصل می کنند.
ارزان ترین نوع حافظه؛ نوع دائمی آن است. هارد دیسک بسیار ارزان تر از سایر حافظه ها است. این نوع حافظه آخرین لایه حافظه پردازشگر را به نام حافظه مجازی (Virtual Memory) را تشکیل می دهد.
لایه بعدی RAM است. اندازه بیت (Bit) پردازشگر نشان می دهد که چه مقدار اطلاعات را در یک لحظه از RAM می تواند دریافت کند. برای مثال یک پردازشگر 16 بیتی می تواند 2بایت (Byte) اطلاعات از RAM بگیرد. (8 بیت = 1 بایت)
مگاهرتز بیانگر تعداد پردازش ها به میلیون در یک ثانیه است. به این معنی که یک پردازشگر 800 مگاهرتزی 32 بیتی می نواند 4 بایت اطلاعات را 800میلیون بار در ثانیه پردازش کند.
RAM کامپیوتر هرگز توانایی کار با این سرعت بالا را ندارد. به همین دلیل در این میان از Cache استفاده می شود. در ادامه به معرفی Cache می پردازیم.
● RAM:
سرعت RAM توسط پهنای گذرگاه (Bus Width) و سرعت گذرگاه آن (Bus Spe
حتما می دانید که کامپیوتر مقابل شما دارای حافظه است. نه تنها یک نوع بلکه چندین حافظه مختلف.
ولی چیزی که شاید ندانید این است که اکثر وسایل دیجیتالی روزمره نیز دارای حافظه می باشند. برای مثال می توان به تلفن همراه، کنسول های بازی، رادیو اتومبیل، دستگاه ضبط و پخش DVD و CD و حتی تلویزیون نام برد.
● اساس کار حافظه کامپیوتر:
گرچه حافظه به هر نوع ذخیره ساز اطلاعات به صورت دیجیتال گفته می شود، ولی معمولا منظور از حافظه کامپیوتر، نوع غیر دائم و سریع آن است.
اگر پردازنده کامپیوتر شما برای دسترسی به اطلاعات مجبور به جستجو در هارد (HDD) بود، حتی ساده ترین عملیات ساعت ها به طول می انجامید. ولی وقتی اطلاعات قبل از رفتن به پردازشگر به حافظه منتقل شود، پردازشگر فقط در حجم کوچکی به دنبال اطلاعات می گردد.
اطلاعات چه از صفحه کلید وارد شود و چه از هارد، همگی ابتدا به RAM منتقل می شوند.
تمام اجزای کامپیوتر به صورت یک تیم با هم در ارتباط هستند. حافظه یکی از مهم ترین اجزای این تیم است. از زمانی که کامپیوتر خود را روشن می کنید تا وقتی که آن را خاموش می کنید مراحلی طی می شود که به صورت ساده می توان آن ها را به صورت زیر بیان کرد:
● کامپیوترتان را روشن می کنید.
● کامپیوتر روی ROM طلاعاتی ذخیره می کند و تستی به نام POST را اجرا می کند. این تست برای اطمینان از سالم بودن اجزای اصلی ضروری است. در جریان این تست یک بیت روی هر کدام از حافظه ها ذخیره و خوانده می شود تا از کارکرد حافظه ها اطمینان حاصل شود.
● کامپیوتر BIOS را روی ROM ذخیره می کند. BIOS شامل اطلاعات ساده ای مثل آدرس هارد و سی.دی درایو، ترتیب بوت (BOOT) کردن و Plug and Play (شناسایی خودکار قطعات) است.
● سیستم عامل روی RAM ذخیره می شود. به این معنی که فقط اجزای اصلی سیستم عامل روی این حافظه ذخیره می شود. با این کار سرعت کار کامپیوتر بالا می رود.
● وقتی برنامه ای را اجرا می کنید، ابتدا اجزای اصلی آن روی RAM ذخیره می شود و در صورت نیاز اجزای دیگر آن ذخیره می شود. همچنین اگر این برنامه ها به فایلی دسترسی دارند این برنامه روی RAM ذخیره می شود.
● وقتی فایلی را بعد از مورد استفاده قرار گرفتن توسط برنامه ای دوباره ذخیره می کنید، از RAM پاک می شود و به حافظه دائمی منتقل می شود.
در این پروسه فایل هایی که اجرا می شوند روی RAM یا حافظه غیر دائمی ذخیره می شود. به این ترتیب وقتی فایلی را باز یا برنامه ای را اجرا می کنید، پردازشگر کامپیوتر از RAM در خواست اطلاعات می کند و بعد از انجام پردازش روی اطلاعات آن را دوباره به RAM می فرستد. این کار به صورت یک چرخه ادامه پیدا می کند. در اکثر کامپیوتر ها وقتی برنامه ای بسته می شود تمام اطلاعات آن و تمام فایل های استفاده شده توسط آن ازRAM پاک می شود. به همین دلیل اگر اطلاعات روی حافظه دائمی ذخیره نشود از بین می رود.
سوالی که بعد از نگاه به لیستی که در ابتدا آورده شد به ذهنی هر کسی می رسد این است که چرا یک کامپیوتر به اکثر این حافظه ها نیاز دارد.
● انواع حافظه های کامپیوتر:
یک کامپیوتر ساده دارای حافظه های زیر است:
● Cache Level1 و Cache Level2
● یک RAM ساده
● حافظه مجازی (Virtual Memory)
● هارد دیسک
پردازشگر های قوی و پر سرعت نیاز به دسترسی سریع به اطلاعات دارند. اگر این اطلاعات با تأخیر برسند، کار پردازشگر مختل می شود.
پردازشگری با سرعت 1گیگاهرتز توانایی پردازش میلیون ها بایت در یک ثانیه را دارد. مشکل اساسی که سازندگان سخت افزار با آن روبرو هستند این است که حافظه ای که توانایی همکاری با پردازشگر های مدرن را داشته باشد بسیار گران است و کاربران عادی توانایی تهیه آن را ندارند.
سازندگان حافظه این مشکل را حل کرده اند. به این ترتیب که تعداد کمی حافظه ارزان قیمت را با تعداد بیشتری حافظه ارزان تر به هم متصل می کنند.
ارزان ترین نوع حافظه؛ نوع دائمی آن است. هارد دیسک بسیار ارزان تر از سایر حافظه ها است. این نوع حافظه آخرین لایه حافظه پردازشگر را به نام حافظه مجازی (Virtual Memory) را تشکیل می دهد.
لایه بعدی RAM است. اندازه بیت (Bit) پردازشگر نشان می دهد که چه مقدار اطلاعات را در یک لحظه از RAM می تواند دریافت کند. برای مثال یک پردازشگر 16 بیتی می تواند 2بایت (Byte) اطلاعات از RAM بگیرد. (8 بیت = 1 بایت)
مگاهرتز بیانگر تعداد پردازش ها به میلیون در یک ثانیه است. به این معنی که یک پردازشگر 800 مگاهرتزی 32 بیتی می نواند 4 بایت اطلاعات را 800میلیون بار در ثانیه پردازش کند.
RAM کامپیوتر هرگز توانایی کار با این سرعت بالا را ندارد. به همین دلیل در این میان از Cache استفاده می شود. در ادامه به معرفی Cache می پردازیم.
● RAM:
سرعت RAM توسط پهنای گذرگاه (Bus Width) و سرعت گذرگاه آن (Bus Spe
