فهم أنواع ذاكرة الوصول العشوائي وكيف يتم استخدامها


ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة الوصول العشوائيجزء مهم بشكل لا يصدق من أي كمبيوتر حديث. تحتاج وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) للكمبيوتر إلى بيانات وتعليمات من أجل أداء العمل. يجب تخزين هذه المعلومات في مكان ما. يشار إلى "مكان ما" بذاكرة الكمبيوتر.

هناك أنواع مختلفة من ذاكرة الوصول العشوائي ، لكل منها إيجابيات وسلبيات خاصة بها. تحتوي وحدات المعالجة المركزية (CPU) على كمية صغيرة جدًا من الذاكرة مضمنة فيها ، والمعروفة باسم "ذاكرة التخزين المؤقت" لوحدة المعالجة المركزية. هذه الذاكرة سريعة بشكل لا يصدق وجزء أساسي من وحدة المعالجة المركزية نفسها. ومع ذلك ، فإنه مكلف للغاية وبالتالي لا يمكن استخدامه كذاكرة أساسية لجهاز الكمبيوتر.

هذا هو المكان الذي تلعب فيه ذاكرة الوصول العشوائي. تأتي ذاكرة الوصول العشوائي في شكل رقائق كمبيوتر سيليكون ، متصلة بحافلة ذاكرة. إن ذاكرة التخزين المؤقت على وحدة المعالجة المركزية نفسها هي في الواقع أيضًا شكل من أشكال ذاكرة الوصول العشوائي ، ولكن عندما يتم استخدام المصطلح بشكل عام ، فإنه يشير إلى شرائح الذاكرة هذه الموجودة خارج وحدة المعالجة المركزية.

ناقل الذاكرة ببساطة مجموعة مخصصة من الدوائر التي تنقل المعلومات بين وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي نفسها. ينقل نظام التشغيل المعلومات من ميكانيكية أبطأ بكثير أو القرص الصلب الحالة الصلبة من النظام ، استعدادًا لاحتياجات وحدة المعالجة المركزية. على سبيل المثال ، عندما يتم "تحميل" لعبة فيديو ، يتم نقل البيانات من القرص الصلب إلى ذاكرة الوصول العشوائي.

كقياس ، فكر في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) كأعلى مكتب والأدراج بصفتها محرك الأقراص الثابتة ، معك نفسك تعمل وحدة المعالجة المركزية. إنه سهل وسريع العمل مع العناصر الموجودة على المكتب ، ولكن هناك مساحة كبيرة فقط. مما يعني أنك بحاجة إلى نقل الأشياء بين سطح المكتب والأدراج حسب حاجتك إليها.

أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وأجهزة الألعاب وكل نوع آخر من أجهزة الكمبيوتر المستخدمة اليوم لديها نوع من ذاكرة الوصول العشوائي. سنتطرق إلى كل منها ، ونوضح كيف يعمل وما هو مستخدم له. على وجه التحديد ، سنغطي الأنواع التالية من ذاكرة الوصول العشوائي:

In_content_1 الكل: [300x250] / dfp: [640x360]->
  • SRAM
  • DRAM
  • SDRAM
  • SDR RAM
  • DDR SDRAM
  • GDDR
  • HMB
  • لا داعي للقلق إذا كان هذا يبدو وكأنه ترهيب. سيصبح كل شيء واضحًا قريبًا.

    SRAM - ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة

    يعد SRAM أحد النوعين الرئيسيين من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، فهو خاص لأنه لا يحتاج إلى" تحديث "للاحتفاظ بالمعلومات انها حاليا تخزين. طالما كانت هناك قوة تتدفق عبر الدوائر ، تبقى المعلومات في مكانها الصحيح.

    تم تصميم SRAM من عدد من الترانزستورات (4-6) وهو سريع للغاية بفضل طبيعته. ومع ذلك فهو معقد ومكلف نسبيًا ، ولهذا السبب ستجده في وحدات المعالجة المركزية (CPU) التي توضع في الخدمة كذاكرة تخزين مؤقت فائقة السرعة.

    هناك أيضًا كميات صغيرة من ذاكرة التخزين المؤقت SRAM حيثما كانت البيانات يجب أن تتحرك بسرعة ، ولكن قد يتم اختناقها. تعتبر مخازن الأقراص الثابتة مثالاً جيدًا لحالة الاستخدام هذه. أينما كان الجهاز يحتاج إلى مزيد من البيانات حوله ، هناك احتمالية أن يكون هناك بعض SRAM يساعد على تسهيل نقله.

    DRAM - ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية

    DRAM هو النوع الشائع الآخرمن تصميم ذاكرة الوصول العشوائي. بنيت ذاكرة DRAM باستخدام الترانزستورات والمكثفات. ما لم تقم بتحديث كل خلية الذاكرة ، وسوف تفقد محتوياتها. لهذا السبب يطلق عليه "ديناميكي" بدلاً من "ثابت".

    DRAM أبطأ بكثير من SRAM ، لكنه لا يزال أسرع بكثير من أجهزة التخزين الثانوية مثل محركات الأقراص الصلبة. كما أنها أرخص بكثير من SRAM ومن المعتاد أن تحتوي أجهزة الكمبيوتر على عدة غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي (DRAM) على متنها كحل RAM الرئيسي.

    SDRAM - ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي المتزامن

    يبدو أن بعض الأشخاص يعتقدون أن SDRAM هو مزيج من SRAM و DRAM ، لكن هذا ليس كذلك! هذا هو DRAM الذي تمت مزامنته لساعة وحدة المعالجة المركزية.

    سوف تنتظر وحدة DRAM وحدة المعالجة المركزية قبل الاستجابة لطلبات إدخال البيانات. بفضل طبيعتها المتزامنة وكيفية تكوين ذاكرة SDRAM في البنوك ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية إكمال تعليمات متعددة في نفس الوقت ، مما يزيد بشكل كبير من أدائها الكلي.

    SDRAM هو الشكل الأساسي لنوع RAM الرئيسي المستخدم في معظم أجهزة الكمبيوتر اليوم. يُعرف أيضًا باسم SDR SDRAM أو ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي المتزامن لمعدل البيانات المفردة. على الرغم من أن هذا النوع من الذاكرة يستخدم بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر اليوم ، إلا أن نموذج SDR الخاص بالفانيليا قديم جدًا ، حيث تم استبداله بنوع RAM التالي في قائمتنا.

    Dynamic Synchronous Rate Dynamic ذاكرة الوصول العشوائي

    أول شيء يجب أن تعرفه هو أن هناك أجيال متعددة من ذاكرة DDR. ضاعف الجيل الأول ، الذي نشير إليه على أنه DDR 1 عند الرجوع إلى الماضي ، سرعة SDRAM من خلال السماح بعمليات القراءة والكتابة في ذروة دورة الساعة وعلى مدارها.

    DDR2 و DDR3 و DDR4 اليوم قد تحسنت بشكل كبير على هذا الجيل الأول من DDR. يتم قياس أداء وحدات الذاكرة هذه في التحويلات الضخمة في الثانيةأو "MT / S". نقل واحد ضخم هو في الأساس ما يعادل مليون دورة على مدار الساعة. أسرع شرائح الجيل الأول من DDR يمكن أن تؤدي 400 طن / ثانية. يمكن أن يكون DDR4 بالسرعة التي تصل إلى 3200MT / s!

    GDDR SDRAM - ذاكرة الوصول العشوائي إلى معدل بيانات الرسومات مزدوجة

    تقع GDDR حاليًا في الجيل السادس وتوجد بشكل حصري تقريبًا متصلة بوحدة معالجة الرسومات ) على بطاقة فيديو أو وحدة الألعاب. يرتبط GDDR بـ DDR العادية ، ولكنه مصمم لحالات استخدام الرسومات. التأكيد على كميات هائلة من النطاق الترددي ، مع الاهتمام بدرجة أقل بالاختفاء.

    وبعبارة أخرى ، لا تستجيب هذه الذاكرة بالسرعة المعتادة لـ SDRAM ، ولكن يمكنها نقل مزيد من المعلومات في وقت واحد عندما تستجيب. يُعد هذا مثالياً لتطبيقات الرسومات حيث يحتاج الكثير من غيغابايت من بيانات النسيج إلى التدفق لعرض مشهد ، والكمية الصغيرة من الكمون ليست لها أي نتيجة حقيقية.

    على الرغم من الاسم ، يمكن استخدام GDDR كالمعتاد ذاكرة الوصول العشوائي النظام. على سبيل المثال ، يحتوي PlayStation 4 على مجموعة واحدة من ذاكرة GDDR يمكن للمطورين تقسيمها بالطريقة التي يريدونها ، وتخصيص أجزاء إلى وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات حسب الحاجة.

    HBM - ذاكرة عالية النطاق الترددي>

    لدى GDDR منافس في شكل ذاكرة HBM ، والتي ظهرت على عدد محدود من بطاقات الرسومات التي صنعتها AMD. الإصدار الأحدث حاليًا هو HBM 2 ، لكن من غير المؤكد ما إذا كان سيحل محل GDDR أو سيصبح غير نافذ.

    الجزء الأكثر أهمية من أداء الذاكرة هو إجمالي كمية البيانات التي يمكن نقلها ضمن كمية معينة من زمن. طريقة واحدة للقيام بذلك هي جعل الذاكرة سريعة للغاية. تتمثل الطريقة الأخرى لتحسين إجمالي النطاق الترددي في جعل بيانات "الإخراج" يتم تمريرها من خلال أوسع.

    تعمل ذاكرة HBM بترددات ساعة أولية أقل من GDDR ، ولكنها تستخدم تصميمًا فريدًا للرقاقة ثلاثية الأبعاد يوفر مسارًا ماديًا واسعًا جدًا للبيانات بالإضافة إلى مسافات أقصر بكثير لإشارات السفر. والنتيجة النهائية هي حل الذاكرة التي لديها عرض النطاق الترددي الكلي مماثلة مقارنة مع GDDR ، ولكن مع الكمون أقل.

    المشكلة مع HBM هو أنه معقد لجعل وبفضل تصميمه المادي أنه من غير الممكن تحقيق أنواع القدرات التي هي تافهة مع GDDR. إذا تم التغلب على هذه المشكلات في نهاية المطاف ، فقد تحل محل GDDR ، لكن ليس هناك ما يضمن حدوث ذلك.

    شكرًا على الذكريات!

    يجب أن يكون واضحًا أن ذاكرة الوصول العشوائي عنصر أساسي في أي جهاز كمبيوتر ، وعندما يحدث خطأ ، قد يكون ذلك صعباً لمعرفة ما هي المشكلة في الواقع.

    بعد كل شيء ، قد تؤدي بعض الشيء المثير هنا أو هناك إلى جعل نظامك غير مستقر أو يتأخر عن الأعطال التي تبدو عشوائية. لهذا السبب يجب عليك دائمًا اختبار لذاكرة الوصول العشوائي سيئة كلما واجهت مشكلة استقرار لا يمكن تفسيرها.

    في يوم من الأيام ، قد نتجاوز ذاكرة الوصول العشوائي ، ولكن في المستقبل المنظور ، سيكون جزءًا أساسيًا من لغز أداء الحوسبة ، لذلك قد نتعرف عليه أيضًا.

    انواع ذاكرة الرام tipos de memoria RAM

    Related posts:


    9.10.2019