זיכרון מחשב: סיווג ומאפיינים

אינפורמטק דיגיטל » מאמרים » זיכרון מחשב: סיווג ומאפיינים

התקני זיכרון מחשב הם התקני האחסון העיקריים לנתונים ומידע . הם מחולקים לזיכרון נדיף ולא נדיף, בעלי מאפיינים שונים. סוגי זיכרון המחשב הנפוצים ביותר הם RAM (זיכרון גישה אקראית), ROM (זיכרון לקריאה בלבד) וזיכרון פלאש. סוגים אחרים כוללים כונני דיסק קשיחים, כוננים אופטיים, כונני קלטות וכונני מצב מוצק (SSD).

זיכרון מחשב: סיווג ומאפיינים

זיכרונות הם מכשירים חיוניים לאחסון נתונים במחשב.

ניתן לסווג אותם לשתי קטגוריות רחבות: ROM ו-RAM. ROM ראשי תיבות של Read Only Memory, מה שאומר שהוא לא מאבד מידע כאשר החשמל מופסק.

שלא כמו ROM, זיכרון RAM (זיכרון גישה אקראית) נדיף; משמעות הדבר היא שכל התוכן שלו נמחק כאשר החשמל מנותק או מופרע על ידי איפוס או כשל.

זיכרונות המחשב הנפוצים ביותר הם זיכרון RAM, ROM, זיכרון פלאש וכונני דיסק קשיח.

זיכרון RAM הוא זיכרון נדיף המאחסן נתונים באופן זמני. נתונים המאוחסנים ב-RAM יאבדו כאשר המחשב כבוי או כאשר אספקת החשמל שלו מנותקת. סוג זה של זיכרון משמש בעיקר לאחסון נתונים שיעובדו בפרק זמן קצר (כגון במהלך הסשן הנוכחי). מסיבה זו, הוא נקרא גם זיכרון "עבודה" או "מטמון ".

ROM הוא ראשי תיבות של Read Only Memory והוא לא נדיף, כלומר הוא שומר את תוכנו גם כאשר החשמל מנותק. התקנים אלה מכילים מערך של טרנזיסטורים על שבב יחיד שניתן לתכנת ביט אחד או יותר בכל פעם על ידי העברת זרם חשמלי דרכם באמצעות כלי תכנות מיוחדים הנקראים נתיכים.

סוגי זיכרון כוללים זיכרון נדיף ולא נדיף.

זיכרון מסווג כנדיף ולא נדיף. זיכרון נדיף מאבד את תוכנו כאשר החשמל מנותק, בעוד שזיכרון לא נדיף שומר על תוכנו גם כאשר החשמל מנותק. שני סוגי הזיכרון הם RAM (גישה אקראית) ו-ROM (קריאה בלבד).

זיכרון RAM משמש כזיכרון מערכת במחשבים; תפקידו העיקרי הוא לאחסן את התוכניות והנתונים שבהם משתמשת כרגע יחידת העיבוד המרכזית (CPU) של המחשב. ROM מאחסן מידע לצמיתות; לא ניתן לשנות או למחוק אותו על ידי משתמשים, אך ניתן גם לקרוא אותו רק לאחר שתכנת אותו עם נתונים במהלך הייצור או על ידי מכשיר אחר, כגון כונן הבזק.

כונני הבזק משתמשים בשבבי זיכרון פלאש המכילים מערך של טרנזיסטורים המסודרים בשורות המחוברות בשערים ליצירת תאים שבהם ערכים בינאריים מאוחסנים אלקטרונית על סמך כמות הזרם הזורמת דרך השער של כל טרנזיסטור בזמן נתון.

זיכרונות מחשב נדיפים דורשים אספקה ​​מתמדת של חשמל כדי לשמור על הנתונים המאוחסנים בהם.

כאשר אתה מכבה את המחשב, המידע הזה הולך לאיבוד. זיכרונות לא נדיפים אינם מאבדים את תוכנם כאשר החשמל מנותק או כבוי; הם שומרים אותו עד שייעשה להם שינוי נוסף (או שהם יימחקו). RAM ראשי תיבות של Random Access Memory ומאחסן הוראות תוכנית בזמן שהן נמצאות בשימוש על ידי יישום או מערכת הפעלה, אך ברגע שיוצאים מהיישום הזה, כל מה שמאוחסן ב-RAM אינו זמין עוד ללא הפעלה מחדש של המחשב, כלומר כל ההגדרות שבוצעו אבדו.

ROM מייצג זיכרון לקריאה בלבד; זה דומה אבל יש הבדל מרכזי אחד: מכיוון שלא ניתן לכתוב מידע חדש לשבבי ROM (כמו עם כוננים קשיחים), כל מה שיש כבר נכתב בשלב מסוים במהלך הייצור ולא ניתן לשנותו מאוחר יותר, כך שאם משהו ישתבש באחד מהשבבים הללו, ייתכן שכל התקווה תאבד. עד שתתחיל לחפור לעומק איך בדיוק הדברים האלה עובדים יחד בתוך כל מכשיר לפני שאתה עושה נסיונות כלשהם לתקן משהו בעצמך.

זיכרונות מחשב לא נדיפים אינם צריכים להיות מחוברים למקור מתח כלשהו כדי לשמור נתונים.

זיכרון לא נדיף הוא סוג של זיכרון ששומר נתונים כאשר המתח אינו פועל. ניתן להשתמש בזיכרון לא נדיף לאחסון נתונים ותוכניות גם כשהמחשב כבוי. יש לו שימושים רבים במחשבים, כולל:

• שבב ה-BIOS, המאחסן מידע על תצורת החומרה ורצף האתחול של המחשב.
• כוננים קשיחים, המאחסנים את כל הקבצים והתוכניות שלך.

זיכרון לא נדיף מגיע בדרך כלל בשתי צורות: פלאש (הידוע גם בשם EEPROM) או זיכרון RAM.

יחידת עיבוד מרכזית

המעבד, או יחידת עיבוד מרכזית , היא מעגל חשמלי המבצע את כל פונקציות העיבוד במחשב. הוא אחראי על ביצוע הוראות, תחזוקת משימות ושליטה בחלקים אחרים של המחשב.

מעבדים יכולים להיות מורכבים ממיליוני טרנזיסטורים על שבב בודד או ממספר שבבים הפועלים יחד כחלק משבב מערכת-על-שבב (SoC). הגודל והמורכבות משתנים בהתאם אם מדובר ביחיד או מרובה ליבות, בהספק נמוך או גבוה, משובץ או בשולחן עבודה וכו', אך לא משנה מה צורתם, הם עדיין מעבדים.

זיכרון מחשב: מונח "זיכרון"

המונח "זיכרון" מתייחס הן לקיבולת האחסון והן למהירות הגישה למידע המאוחסן בזיכרון הראשי של המערכת.

הקיבולת של זיכרון המחשב נמדדת בבתים (8 סיביות). לדוגמה, שבב של 1 מגה-בייט (MB) יכול לאחסן 1024 קילובייט (KB), או מיליון בתים; שבבים של 1MB יכולים לאחסן 2KB; שבבים של 2048MB יכילו 4 KB; וכו', עד 4096GB עם 128 גיגה-בייט לשבב (16 x 16 = 8).

הכמות האמיתית של זיכרון RAM שהתקנת במחשב שלך תהיה פחותה מהמקסימום התיאורטי הללו מכיוון שחלק מהשטח חייב להיות שמור למטרות אחרות, כגון קבצי מערכת הפעלה ומאגרי תצוגת וידאו.

מהירות הגישה נמדדת בננו-שניות - באיזו מהירות ניתן להעביר נתונים ממקום אחד למקום אחר בתוך שבב - מה שמתורגם לזמן שלוקח למעבד או למעבדים של המחשב שלך לאחזר נתונים מהזיכרון הראשי כאשר הם נחוצים על ידי תוכנית אפליקציה שפועלת עליהם בנקודה נתונה במחזור הביצוע שלו.

מהירות קריאה/כתיבה של נתונים משפיעה על ביצועי המערכת.

ככל שהזיכרון מהיר יותר, כך ביצועי המערכת הכוללים טובים יותר.

לדוגמה, אם יש לך שני מחשבים עם מעבדים זהים ורכיבים אחרים, אבל לאחד יש זיכרון מהיר יותר מהשני, אז הוא יפעל טוב יותר מכיוון שהוא יכול לעבד יותר הוראות בשנייה (IPS). זה נכון במיוחד עבור משחקים שבהם יש צורך ב-FPS גבוה (פריימים לשנייה) עבור משחק חלק או יישומי רינדור תלת מימד הדורשים קצבי פריימים מהירים כדי למנוע הבהוב של תמונות על המסך.

מידע בינארי

במילים פשוטות, מחשבים מאחסנים מידע בצורה בינארית באמצעות מעגלים אלקטרוניים המכונים יחידות זיכרון (MU) ואפיקים. קוד בינארי הוא סדרה של 1 ו-0 המייצגים פיסות נתונים או תווים.

יחידת זיכרון יכולה להיות מורכבת מטרנזיסטורים וקבלים המחוברים באוטובוסים.

סוגי מודולי מחשב

זיכרון RAM (זיכרון גישה אקראית) הוא סוג של מודול מחשב המתפקד כאחסון זמני. התוכן של זיכרון RAM אובד בעת ניתוק החשמל או כאשר אתה מכבה את המחשב. כל התוכניות פועלות ב-RAM; זה כולל את מערכת ההפעלה שלך וכל יישומי תוכנה שבהם אתה משתמש כעת.

ניתן לגשת לנתונים ב-RAM מהר יותר מאשר סוגים אחרים של זיכרון, כי אין צורך לקרוא אותם ממיקום אחר (כגון כונן קשיח), אבל זה אומר שהוא נדיף: הוא נעלם כאשר אתה מכבה את המחשב או מאבד חשמל.

מסקנה: זיכרונות מחשב: סיווג ומאפיינים

זיכרונות מחשב הם מרכיבי המפתח של מערכת מחשב, ומאחסנים נתונים בצורה בינארית באמצעות מעגלים אלקטרוניים הידועים כיחידות זיכרון (MUs) ואוטובוסים. המונח "זיכרון" מתייחס הן לקיבולת האחסון והן למהירות הגישה למידע המאוחסן בזיכרון הראשי של המערכת. ישנם מספר סוגים של מודולי מחשב המתפקדים כהתקני אחסון, כולם בעלי מאפיינים שונים.