أحسنت! وصلت إلى ختام الفصل الرابع: الذاكرة Memory

وزاري: ٢٠٢٠ تمهيدي ، ٢٠١٩ تمهيدي

يُرسم المخطط الكتلوي الآتي: المعالج مرتبط بوحدات الذاكرة (ROM و RAM) ووحدات الإدخال والإخراج (I/O) عبر خطوط المعطيات وخطوط العنوان وخطوط التحكم وخطوط المقاطعة.

تكبير

وزاري: ٢٠٢٦ تمهيدي ، ٢٠٢٢ تمهيدي

الإيعازات (Instructions) ، الذاكرة

وزاري: ٢٠٢٦ تمهيدي ، ٢٠١٩ د١

ROM: تكتب فيها المعلومات على شريحة الذاكرة وتبقى بدون تغيير ولا يمكن إضافة أي معلومات جديدة عليها. أشهر استخدام لها هو لحفظ برنامج البايوس (BIOS) للوحة الأم، ولا يمكن للمستخدم أن يغير أي من المعلومات الموجودة فيها. وميزتها عدم احتياجها لأي طاقة كهربائية للاحتفاظ بالمعلومة.

RAM: هي الذاكرة التي يمكن الوصول إليها بشكل غير منظم؛ فالذاكرة مقسمة إلى خانات تسمى صفحات ولكل صفحة عنوانها الخاص، فعند الحاجة إلى أي معلومة مخزنة فيها يتم الوصول إليها مباشرة من خلال عنوانها الخاص، وعند عدم وجود عنوان خاص لكل صفحة يجب البحث بكل الصفحات حتى العثور على المعلومة المطلوبة. وهذه الذاكرة لا تستطيع تخزين المعلومة بدون وجود الطاقة الكهربائية، وتقسم إلى عدة أنواع.

الفرق: معلومات (ROM) ثابتة لا تتغير ولا تحتاج إلى طاقة كهربائية للاحتفاظ بها، أما (RAM) فهي متطايرة (Volatile) تفقد معلوماتها بانقطاع الطاقة الكهربائية.

وزاري: ٢٠٢٢ تمهيدي ، ٢٠٢١ تمهيدي ، ٢٠٢٠ د١ ، ٢٠١٩ د١ ، ٢٠١٨ د١ ، ٢٠١٦ د٣ ، ٢٠١٥ إقليم د٢

تنقسم إلى:

١- PROM: تعني (Programmable ROM) وهي قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط، وبعد أن تكتب المعلومات عليها لا يمكن مسحها أو تبديلها.

٢- EPROM: (Erasable PROM) وهي نفس الذاكرة السابقة إلا أنه يمكن مسح المعلومات الموجودة فيها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، إذ توجه هذه الأشعة إلى مجس خاص موجود على الذاكرة لفترة معينة من الوقت مما يؤدي إلى مسح كل المعلومات وبالتالي يمكن إعادة برمجتها بمعلومات أخرى.

٣- EEPROM: (Electrically Erasable PROM) تستخدم الآن في أغلب اللوحات الأم الحديثة لحفظ برنامج الـ (BIOS)، ويمكن فيها مسح المعلومات الموجودة وإعادة برمجتها باستخدام برامج خاصة. وإذا رأيت كلمة (Flash BIOS) من ضمن مواصفات اللوحة الأم فهذا يعني أنها تستخدم هذا النوع من الذاكرة.

وزاري: ٢٠٢١ د٢ ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠١٦ د١

PROM: تعني (Programmable ROM) وهي قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط، وبعد أن تكتب المعلومات عليها لا يمكن مسحها أو تبديلها.

وزاري: ٢٠٢٥ د٢ ، ٢٠٢٤ د١ ، ٢٠٢٣ تمهيدي ، ٢٠٢٢ د١ ، ٢٠١٨ د٣ ، ٢٠١٥ د٢

EPROM: (Erasable PROM) وهي نفس الذاكرة السابقة إلا أنه يمكن مسح المعلومات الموجودة فيها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، إذ توجه هذه الأشعة إلى مجس خاص موجود على الذاكرة لفترة معينة من الوقت مما يؤدي إلى مسح كل المعلومات وبالتالي يمكن إعادة برمجتها بمعلومات أخرى.

وزاري: ٢٠٢٦ د١ ، ٢٠٢٥ تمهيدي ، ٢٠٢٤ د٢ ، ٢٠٢٠ تمهيدي ، ٢٠١٨ تمهيدي ، ٢٠١٧ تمهيدي

EEPROM: (Electrically Erasable PROM) تستخدم الآن في أغلب اللوحات الأم الحديثة لحفظ برنامج الـ (BIOS)، ويمكن فيها مسح المعلومات الموجودة وإعادة برمجتها باستخدام برامج خاصة. وإذا رأيت كلمة (Flash BIOS) من ضمن مواصفات اللوحة الأم فهذا يعني أنها تستخدم هذا النوع من الذاكرة.

وزاري: ٢٠١٦ تمهيدي

PROM: تعني (Programmable ROM) وهي قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط، وبعد أن تكتب المعلومات عليها لا يمكن مسحها أو تبديلها.

EPROM: (Erasable PROM) وهي نفس الذاكرة السابقة إلا أنه يمكن مسح المعلومات الموجودة فيها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، إذ توجه هذه الأشعة إلى مجس خاص موجود على الذاكرة لفترة معينة من الوقت مما يؤدي إلى مسح كل المعلومات وبالتالي يمكن إعادة برمجتها بمعلومات أخرى.

أهم استخدام لها: لحفظ برنامج البايوس (BIOS) للوحة الأم.

وزاري: ٢٠١٨ د١

لأن معلومات (ROM) تبقى بدون تغيير ولا يمكن للمستخدم أن يغيرها، ولا تحتاج إلى طاقة كهربائية للاحتفاظ بالمعلومة؛ وأشهر استخدام لها حفظ برنامج (BIOS) للوحة الأم.

وزاري: ٢٠٢١ د٢ ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠٢٠ تمهيدي ، ٢٠١٧ د٢ ، ٢٠١٦ د٣ ، ٢٠١٥ د١

هي الذاكرة التي يمكن الوصول إليها بشكل غير منظم؛ فالذاكرة مقسمة إلى خانات تسمى صفحات ولكل صفحة عنوانها الخاص، فعند الحاجة إلى أي معلومة مخزنة فيها يتم الوصول إليها مباشرة من خلال عنوانها الخاص، وعند عدم وجود عنوان خاص لكل صفحة يجب البحث بكل الصفحات حتى العثور على المعلومة المطلوبة. وهذه الذاكرة لا تستطيع تخزين المعلومة بدون وجود الطاقة الكهربائية، وتقسم إلى عدة أنواع.

وزاري: ٢٠٢٦ د١

مرة واحدة فقط ، مسحها

وزاري: ٢٠١٩ تمهيدي

EEPROM

وزاري: ٢٠١٧ د٣

PROM ، EPROM (و EEPROM)

وزاري: ٢٠٢٣ تمهيدي

غير منظم ، صفحات

وزاري: ٢٠١٨ د١ ، ٢٠١٥ د٢

تخزين المعلومة ، وجود الطاقة الكهربائية

وزاري: ٢٠٢٢ تمهيدي ، ٢٠٢١ د١ ، ٢٠٢٠ د١ ، ٢٠١٨ د١

سعة الذاكرة هي عدد المواقع في الذاكرة، وهي إشارة عامة للأداء يتم قياسها إما بـ (MB) أو (GB)، وكلما زاد العدد زادت سرعة تشغيل البرامج.

وزاري: ٢٠١٩ د١

حجم الذاكرة مرتبط بعدد أسلاك ناقل العنوان المستعملة (من طرف المعالج) للاتصال؛ فإذا كان عدد الأسلاك n كان عدد مواقع الذاكرة 2ⁿ. فعدد أسلاك ناقل العنوان يحدد عدد مواقع الذاكرة التي يمكن للمعالج الوصول إليها.

وزاري: ٢٠١٨ د٣

تصنف وحدات الذاكرة المتنوعة حسب زمن كل منها وعدد البتات المنقولة في الثانية الواحدة؛ فالرمز (DDRXXX / PCYYY) يعني:

١- الرقم الأول (XXX): يمثل أعلى سرعة (CK) التي تدعمها رقاقة الذاكرة؛ ففي (DDR400) تعمل بـ (400MHz) على الأكثر، و (DDR2/800) تعمل إلى حد (800MHz)، أما (DDR3/1333) فتعمل إلى حد (1333MHz). والسرعة الحقيقية للساعة هي نصف المكتوب عليها: (DDR400) تعمل على (200MHz)، و (DDR2/800) على (400MHz)، و (DDR3/1333) على (667MHz).

٢- الرقم الثاني (PCYYY): يمثل أعلى معدل نقل تصل إليه الذاكرة بوحدة (MB/S)؛ فالذاكرة (DDR-400) لها معدل نقل يصل إلى (3200MB/S)، و (DDR2/800) إلى (6400MB/S)، و (DDR3/1333) إلى (10664MB/S).

وزاري: ٢٠٢٥ تمهيدي ، ٢٠١٦ د٣

(MB) ، (GB)

وزاري: ٢٠٢٤ د١

زمن ، البتات

وزاري: ٢٠٢٠ د٣

عدد الأسلاك

وزاري: ٢٠٢٠ د٣

مخزن عنوان

وزاري: ٢٠٢٠ تمهيدي

10664MB/S ، 6400MB/S

وزاري: ٢٠٢٦ تمهيدي ، ٢٠٢٢ د١ ، ٢٠٢٠ د١ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠٢٠ تمهيدي ، ٢٠١٧ د٢ ، ٢٠١٥ د١

أنواع (RAM) الأكثر استخداماً: (DRAM) ، (SRAM) ، (SDRAM) ، (RDRAM) ، (DDR SDRAM) ، (DDR2 SDRAM) ، (DDR3 SDRAM).

يُشرح أحدها، ومن شروحها في الكتاب:

١- ذاكرة (DRAM) Dynamic Random Access Memory: خلايا ذاكرتها تتكون من زوج من الترانزستورات والمتسعات وتحتاج إلى إنعاش مستمر لأن الشحنة الكهربائية تتلاشى بعد مقدار ضئيل من الزمن يقاس بالميللي ثانية.

٢- ذاكرة (SRAM) Static Random Access Memory: تستخدم من أربعة إلى ست ترانزستورات لكل خلية ذاكرة ولا تحتوي على متسعة ولا تحتاج إلى إنعاش مستمر، وتستخدم بشكل أساسي لذاكرة (Cache).

٣- ذاكرة (SDRAM) Synchronous Dynamic Random Access Memory: ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة، وهذا النوع منتشر في أجهزة الحاسوب، وتصل السرعة القصوى لنقل البيانات به إلى 528MB في الثانية.

٤- ذاكرة (RDRAM) Rambus Dynamic Random Access Memory: تستخدم ناقل بيانات سريعاً جداً يسمى (Rambus channel) وتصل سرعته إلى 800MHz بالمقارنة مع 100MHz أو 133 في النوع السابق.

٥- ذاكرة (DDR SDRAM) Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM: تشبه (SDRAM) عدا أنها أسرع منها، ومعدل نقل البيانات إلى ذاكرة الكاش حوالي 1064MB/s للذاكرة 133MHz، وسعتها تتراوح بين 512MB و 1GB و 2GB.

٦- ذاكرة (DDR2 SDRAM): تحسين للذاكرة (DDR SDRAM) وهي أسرع منها في نقل البيانات وأوسع، حيث يمكنها نقل 64bits مرتين في كل نبضة، وهي لا تتوافق مع (DDR SDRAM)، وسعتها تتراوح بين (1GB, 2GB, 4GB).

٧- ذاكرة (DDR3 SDRAM): تحسين للذاكرة (DDR2 SDRAM) وسرعتها ضعف سرعة (DDR2) وتستطيع نقل 64bits أربع مرات في كل نبضة، وهي لا تتوافق مع (DDR2 SDRAM)، وعندما يكون تردد نبضة الذاكرة 100MHz فإنها تسمح بنقل البيانات بسرعة 6400MB/s وسعتها تتراوح بين (2GB, 4GB, 8GB).

وزاري: ٢٠٢١ د١

ذاكرة (DRAM) Dynamic Random Access Memory: خلايا ذاكرتها تتكون من زوج من الترانزستورات والمتسعات وتحتاج إلى إنعاش مستمر لأن الشحنة الكهربائية تتلاشى بعد مقدار ضئيل من الزمن يقاس بالميللي ثانية.

وزاري: ٢٠٢١ تمهيدي

ذاكرة (SRAM) Static Random Access Memory: تستخدم من أربعة إلى ست ترانزستورات لكل خلية ذاكرة ولا تحتوي على متسعة ولا تحتاج إلى إنعاش مستمر، وتستخدم بشكل أساسي لذاكرة (Cache).

وزاري: ٢٠٢٥ د١

ذاكرة (DDR2 SDRAM): تحسين للذاكرة (DDR SDRAM) وهي أسرع منها في نقل البيانات وأوسع، حيث يمكنها نقل 64bits مرتين في كل نبضة، وهي لا تتوافق مع (DDR SDRAM)، وسعتها تتراوح بين (1GB, 2GB, 4GB).

وزاري: ٢٠٢٢ د١ ، ٢٠٢٠ د١

ذاكرة (SIMM) تعني (Single in-line memory module): تحتوي هذه الذاكرة على عدد من رقاقات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) مصنوعة على لوحة لدائرة صغيرة لها أطراف تتصل مع اللوحة الأم، وهي مقياس (Module) تتصف به هذه الذاكرات للعمل على عدد من الأنظمة المختلفة.

ذاكرة (DIMM) (Dual in-line memory module): بعد تطور المعالجات أصبح من الضروري تطوير ألواح الذاكرة فتم إيجاد مقياس جديد، وتستخدم (168-pin) وسعة اللوحة الواحدة تتراوح بين (٨-٢٥٦) MByte، ويمكن تركيب لوحة مفردة واحدة على اللوحة الأم بدلاً من زوج كما في (SIMM). وظهر مقياس جديد يسمى (RIMM) متوافق في القياس مع (DIMM) ولكنه يستعمل ناقلاً مختلفاً.

وزاري: ٢٠٢١ د١

SRAM

وزاري: ٢٠٢١ د٢

الترانزستورات ، المتسعات

وزاري: ٢٠٢٥ د٢

متسعة ، الكاش (Cache)

وزاري: ٢٠٢٣ تمهيدي

DDR SDRAM ، أسرع

وزاري: ٢٠٢٥ د١

الوصول العشوائي (RAM) ، اللوحة الأم

وزاري: ٢٠٢٤ د٢

عدة أنواع ، DRAM و SRAM و SDRAM و RDRAM و DDR ...

وزاري: ٢٠١٩ د١ ، ٢٠١٨ د٣ ، ٢٠١٨ تمهيدي ، ٢٠١٧ د٣ ، ٢٠١٦ د١ ، ٢٠١٦ تمهيدي ، ٢٠١٥ إقليم د١ ، ٢٠١٥ إقليم د٢

DRAM ، SRAM (أو أي نوعين مما سبق)

وزاري: ٢٠٢١ د١

للاستفادة من (Dual channel) تُركَّب وحدتا ذاكرة لهما نفس النوع والموديل والسرعة، كل منهما في قناة، والخطوات:

١- نفتح المشبكين الخاصين بالـ (DIMM1 SOCKET) ٢- نقوم بوضع الموديل للذاكرة داخل الشق (Socket) ٣- نضغط على وحدة الذاكرة حتى يتم إغلاق المشبكين تلقائياً ٤- نقوم بتركيب نفس الموديل في (Channel B) في (DIMM3 SOCKET) بنفس الطريقة

وزاري: ٢٠٢٥ د١ ، ٢٠٢١ تمهيدي ، ٢٠٢٠ د٣

السبب: العطل في شرائح الذاكرة.

المعالجة: تغيير الشريحة التي يوجد فيها العطل.

وزاري: ٢٠٢٥ د٢ ، ٢٠٢٤ د١ ، ٢٠٢٣ تمهيدي ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠١٩ تمهيدي ، ٢٠١٧ د١ ، ٢٠١٧ د٢ ، ٢٠١٦ د١ ، ٢٠١٦ تمهيدي ، ٢٠١٥ إقليم د١

السبب: عطل في شرائح الذاكرة أو عدم تثبيت شرائح الذاكرة بشكل جيد.

المعالجة: تغيير شرائح الذاكرة (RAM) أو تثبيتها بشكل جيد.

وزاري: ٢٠٢٥ تمهيدي ، ٢٠٢٤ د٢ ، ٢٠٢١ د٢ ، ٢٠٢١ تمهيدي ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠١٩ د١ ، ٢٠١٨ تمهيدي ، ٢٠١٧ د١ ، ٢٠١٧ د٣ ، ٢٠١٥ د١

السبب: قد يكون هناك عطل في شرائح الذاكرة أو خلل في نظام التشغيل.

المعالجة: تغيير شرائح الذاكرة المعطلة إن كانت هي السبب أو إعادة تثبيت نظام التشغيل.

وزاري: ٢٠٢٥ تمهيدي ، ٢٠٢٣ تمهيدي ، ٢٠٢١ د١ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠١٨ د٣ ، ٢٠١٦ د١ ، ٢٠١٥ د٢

السبب: عطل في شرائح الذاكرة وقد يكون العطل في بطاقة العرض.

المعالجة: تنظيف نقاط توصيل شرائح الذاكرة وتركيبها من جديد.

وزاري: ٢٠٢١ د١ ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠٢٠ تمهيدي ، ٢٠١٧ د١ ، ٢٠١٧ د٢ ، ٢٠١٥ إقليم د١

السبب: عدم تركيب شرائح الذاكرة بشكل صحيح أو عطل أحد شرائح الذاكرة.

المعالجة: تركيب شرائح الذاكرة بصورة صحيحة من جديد أو تبديل الشريحة العاطلة.

وزاري: ٢٠٢٥ د١ ، ٢٠٢٤ د٢ ، ٢٠٢١ د٢ ، ٢٠٢١ تمهيدي ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠١٨ د١ ، ٢٠١٧ د١ ، ٢٠١٦ تمهيدي ، ٢٠١٥ د١

السبب: عطل في بطاقة العرض أو شرائح الذاكرة.

المعالجة: فحص الشرائح واستبدال البطاقات المعطلة.

وزاري: ٢٠٢٥ د٢ ، ٢٠٢٤ د١ ، ٢٠٢٠ د٢ ، ٢٠٢٠ د٣ ، ٢٠١٦ د١

السبب: تشغيل عدد كبير من الملفات أو البرامج أو وجود فيروس.

المعالجة: إغلاق عدد أكبر من البرامج أو زيادة حجم الذاكرة أو فحص الجهاز للتأكد من خلوه من الفيروسات.

وزاري: ٢٠٢٢ د١

بطاقة العرض ، شرائح الذاكرة