پشتیبان سایت امروز به 44 کامنت پاسخ داده است. (اطلاعات بیشتر) شماره پشتیبانی سایت : 54 16 907 909

منوی سایت





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 Speed) کنترل می شود. پهنای گذرگاه به تعداد بیت هایی که به پردازشگر فرستاده می شود، گفته می شود و سرعت گذرگاه به تعداد دفعاتی که این بیت ها در یک ثانیه به پردازشگر می روند.

هر بار که اطلاعات از حافظه به پردازشگر می رود یک نوع چرخه موسوم به Bus Cycle ایجاد می شود. همان طور که گفته شد پردازشگر 100مگاهرتزی 32 بیتی توانایی پردازش 100میلیون بار 4 بایت اطلاعات را دارد و پردازشگر 66مگاهرتزی 16 بیتی توانایی پردازش نصف این مقدار اطلاعات به تعداد 66میلیون بار در ثانیه را دارد. با محاسبه ای ساده درمی یابید که سرعت پردازش اولی نقریبا سه برابر دومی است. (132میلیون بایت به 400میلیون بایت)

ولی تصوری که از سرعت عملکرد RAM داریم با واقعیت تفاوت دارد. زمان لازم برای خواندن اطلاعات توسط پردازشگر (Latency) از سوی RAM این تفاوت را ایجاد می کند. برای مثال RAM که با سرعت 100مگاهرتزی کار می کند توانایی فرستادن یک بیت اطلاعات در 0.00000001 ثانیه را دارد ولی ممکن است خواندن اولین بیت 0.00000005 ثانیه طول بکشد. برای جبران این عقب ماندگی پردازشگر از تکنیکی به نام Burst Mode استفاده می کند.

با این روش به کنترل گر حافظه پردازشگر این فرض داده می شود که انتظار آمدن اطلاعات بعدی را از همان قسمت داشته باشد که اطلاعات قبلی از آن آمده است و پردازشگر شروع به پردازش پیاپی اطلاعات می کند. این بدین معنی است که تنها خواندن اولین بیت اطلاعات از پردازشگر زمان می گیرد.

● Cache:

Cache یکی از ابزاری است که اطلاعات را آسان تر در اختیار پردازشگر قرار می دهد. Cache اطلاعاتی را که بیشتر توسط پردازشگر استفاده می شود را در خود ضبط می کند. محل قرارگرفتن آن داخل پردازشگر است.نوع اول (Level 1 Cache) است.

نوع دوم (Level 2 Cache) حافظه ای جدا از پردازشگر است و مستقیما به پردازشگر متصل است.  حجم این نوع آن از 256کیلوبایت تا 2 مگابایت است. در اکثر کامپیوتر ها 95 درصد اطلاعات مورد استفاده پردازشگر توسط Cache تهیه می شود.  حجم Cache تأثیر زیادی روی کارکرد پردازشگر دارد.

● Register:

آخرین لایه حافظه کامپیوتر Register است. Register حافظه ای است که درون پردازشگر قرار دارد و پردازشگر مستقیما از آن استفاده می کند. اطلاعات مربوط به پردازش اطلاعات و عملیات محاسباتی و منطقی (ALU : Arithmetic And Logic Unit)  در این حافظه قرار دارد.


( 1 کامنت - مشاهده کامنت ها )



اشتراک در سرزمین دانلود فعلا رایگان است. از فرصت استفاده کنید !
سرزمین دانلود
سرزمین دانلود




 



سوالات و نظرات کاربران در مورد این مطلب (1)

  1. sepehr

    عالی بود ممنون





نکات مهم :

- قبل از طرح سوال یا مشکل خود، کامنت سایر کاربران و پاسخ آنها را مطالعه کنید.
- لطفا فارسی تایپ کنید. امکان بررسی کامنت های پینگلیش وجود ندارد.
- پاسخ سوالات از طریق ایمیل و SMS نیز ارسال میشود. لطفا مشخصات خود را دقیق وارد کنید.

* نام 
آدرس ايميل (برای دریافت پاسخ از طریق ایمیل)
* شماره موبایل (برای دریافت پاسخ از طریق SMS)
توجه: ایمیل و موبایل شما فقط برای دریافت پاسخ سایت بوده و نمایش داده نمیشود.
* متن

* کد امنیتی
کد امنیتی


(اگر کد امنیتی واضح نیست، روی آن کلیک کنید تا عوض شود)
 


توجه : نظر شما بعد از تایید از طرف سایت، نمایش داده خواهد شد.

سرزمین دانلود را دنبال کنید !

عضویت در خبرنامه سرزمین دانلود

با وارد کردن ایمیل خود و سپس تایید آن، جدیدترین مطالب و نرم افزار ها برای شما ارسال می شود:



------------------------------------------

تبلیغات
تبلیغات