کاربر:مسعود کایدخورده
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
به نام ایزد منان
حافظه نویسنده : مسعود کایدخورده آدرس الکترونیکی : Masoud.stu68@yahoo.com اینجانب مسعود کایدخورده از اندیمشک از مشترکین مجله وزین شما هستم و تا کنون چندین مقاله را برای شما ارسال کرده ام . اما با وجود چاپ نشدن آنها باز هم مشتاقانه برای شما مقاله می فرستم امید هست که روزی بتوانیم دینم را به هموطنانم ادا کنم ، هر چند دانسته های من در مورد کامپیوتر بسیار اندک است . این مقاله ای را که همکنون در دست شماست با مطالعات بسیار و تحقیق در زمینه تقسیم بندی های مختلف حافظه ، نوشته شده . انشاالله که این مقاله مورد رضایت شما قرار گیرد .
مقدمه : به هر وسیله که توانایی نگهداری اطلاعات را داشته باشد ، حافظه می گویند . حافظه یکی از قسمت های ضروری و اساسی یک رایانه به شمار می رود . همان طور که انسان برای نگهداری اطلاعات مورد نیاز خود علاوه بر حافظه درونی خویش از ابزارهای مختلف دیگری همانند کاغذ ، تخته سیاه ، نوار ضبط صوت ، نوار ویدیو و ... استفاده می کند رایانه هم می تواند از انواع مختلف حافظه استفاده می کنند . به طور کلی دو نوع حافظه داریم : 1- حافظه ((اصلی)) که به آن ((حافظه اولیه)) و ((درونی)) می گویند . 2- حافظه ((جانبی)) که به آن ((حافظه ثانویه)) و ((کمکی)) می گویند .
الف ) حافظه اصلی : کلیه دستورالعمل ها و داده ها ، برای این که مورد اجرا و پردازش قرارگیرند اول باید به حافظه اصلی رایانه منتقل گردند و نتایج پردازش نیز به آنجا فرستاده شود . حافظه اصلی رایانه از جنس نیمه هادی ( الکترونیکی ) است و در نتیجه ، سرعت دسترسی به اطلاعات موجود در آنها در مقایسه با انواع دیگر حافظه بالاست و قیمت آن نیز گرانتر است . حافظه های اصلی نیز به دو دسته تبدیل می شوند (ROM ، RAM) . حافظه فقط خواندنی ( ROM) Cpu معمولا اطلاعات موجود در این نوع حافظه را تغییر نمیدهد ، بلکه فقط می تواند آن را بخواند . هنگام خاموش شدن نیز این اطلاعات اطلاعات از بین نمی رود و ثابت می ماند . برنامه BIOS که وظیفه آزمایش و راه اندازی قسمت های مختلف رایانه را به هنگام روشن شدن سیستم برعهده دارد در این نوع حافظه قرار داده می شود . حافظه های فقط خواندنی انواع مختلفی دارند :
PROM : در این نوع حافظه فقط خواندنی ، داده ها و دستورالعمل ها را می توانیم روی آن فقط یک بار به وسیله PROM Programmer ذخیره کنیم اما بعد از آن قابل تغییر نیستند .
EPROM : این حافظه در واقع PROM قابل پاک شدن است . به کمک اشعه فرا بنفش می توان اطلاعات روی آن را پاک کرد و سپس مانند PROM ، آن را برنامه ریزی نمود . این عمل می تواند بارها تکرار شود . EEPROM / Flash ROM : نوع جدیدتری از EPROM است با این تفاوت که پاک کردن اطلاعات به وسیله پالس الکتریکی صورت می گیرد . و مزیت آن نسبت به انواع دیگر این است که پاک کردن و برنامه ریزی کردن آن بدون جدا کردن تراشه(IC) از برد اصلی رایانه صورت می گیرد . اکثرROM های امروزی از این نوع اند .
1. حافظه خواندنی/ نوشتنی ( RWM / RAM ) همان طور که از نام این نوع حافظه پیداست ، واحد پردازشگر می تواند هم در این نوع حافظه بنویسد و هم از آنها بخواند . به طور کلی ، برنامه ها و دستورالعملها و داده هایی در این حافظه قرار می گیرند که پردازشگر بخواهد بر روی آنها کاری انجام دهد . به این نوع حافظه ها ، (( حافظه فرار )) نیز می گویند زیرا با قطع برق ، محتویات آن ها از بین می رود . RAM ها اغلباً دو نوع اند : DRAM ( RAM دینامیکی ) : در این نوع حافظه اطلاعات به طور اتوماتیک توسط رایانه Refresh می شوند . به دلیل چگالی بیشتر داده ها و ارزان بودن RAM دینامیک پراستفاده است . SRAM ( RAM استاتیک ) : سرعت این نوع حافظه بالاتر از نوع دینامیک است . از این نوع RAM در حافظه پنهان یا Cache که بین حافظه اصلی و پردازشگر قرار دارد ، استفاده می شود .
ب ) حافظه جانبی : از حافظه جانبی برای ذخیره سازی دائمی اطلاعات استفاده می شود . این حافظه از عناصر غیر الکترونیکی ساخته شده و قیمت آن ارزان و سرعت آن پایین است . برای اجرای یک برنامه از روی دیسک جانبی ، اول باید برنامه در حافظه اصلی ) RAM ) قرار گیرد و سپس توسط CPU مورد پردازش قرار گیرد .برای نگهداری اطلاعات این نوع حافظه هیچ گونه انرژی مصرف نمی کند ، اما برای ذخیره سازی و فراخوانی اطلاعات نیاز به انرژی دارد . به طور کلی حافظه جانبی دو نوع است : ( حافظه غیر مغناطیسی و حافظه مغناطیسی ) 1- حافظه غیر مغناطیسی : 1. کارت و نوار کاغذی : از کارت های منگنه شده و رنگ شده و نوارهای کاغذی سوراخ شده (پانچ) ، به عنوان محلی برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود مانند پاسخ کارت کنکور . این حافظه توسط دستگاهی به نام کارت خوان خوانده می شود و سپس اطلاعات به حا فظه کامپوتر منتقل می شود .
2. دیسک نوری ( Optical Disk) : دیسک های نوری نوع دیگری از حافظه های غیر مغناطیسی است. برای خواندن و نوشتن اطلاعات در این نوع دیسک ها ،از اشعه لیزر استفاده می شود .
CD : این دیسک ها هز صفحه دایره شکلی به قطر 12 سانتیمتر ساخته شده اند و می توانند تاحدود 700 مگا بایت اطلاعات را نگهداری کنند . به نوع متداول آن که فقط قابل خواندن است CD-ROM می گویند . بر نوع دیگری که به CD-R معروف است می توان با استفاده از CD-Recorder یک بار اطلاعات وارد کرد . و با استفاده از دیسک گردان های CD-Rewriter بارها بر روی CD-RW اطلاعات نوشت و پاک کرد . DVD : نوع جدیدتری از دیسک های نوری به نام DVD-ROM در حال گسترش است . این دیسک ، ظاهر و اندازه ای شبیه سی – دی دارد ، ولی برای آن ظرفیت های 4/5GB ( یک رو – یک لایه ) 7/9 (یک رو – دو لایه ) 15/8 ( دورو – دولایه ) در نظر گرفته شده است .
2- حافظه مغناطیسی : در این نوع حافظه ها ، می توان اطلاعات را به صورت نقاط مغناطیس شده نوشت ( ذخیره کرد) و یا خواند ( باز یابی نمود) . این اعمال ، به وسیله شاخک های خاصی که به آنها هد می گویند ، انجام می پذیرد . هد از یک سیم پیچ هسته دار کوچک تشکیل شده است .
الف ) نوار مغناطیسی : نوار مغناطیسی از یک نوار پلاستیکی که روی آن از یک ماده مغناطیس شونده مثل اکسید آهن پوشانده اند ، تشکیل شده است (شبیه نوار ضبط صوت با پهنای بیشتر ) . این نوارها امروزه به صورت کارتریج و در گذشته به صورت حلقه ای مورد استفاده قرار می گرفته است . دسترسی به اطلاعات این حافظه ها دسترسی ترتیبی است .یعنی به ترتیب
اطلاعات باید بگذرند تا به اطلاعات مورد نظر برسیم ، مثل نوار کاست . الف )دیسک مغناطیسی : دیسک های مغناطیسی صفحات گرد پلاستیکی ، فلزی یا سرامیکی هستند که سطح انها به وسیله ماده مغناطیس شونده مثل اکسید آهن پوشانیده می شود .اگر جنس دیسک مغناطیسی شده ، پلاستیک باشد به آن دیسک نرم ( Floppy Disk) و اگر فلز یا سرامیک باشند به آن دیسک سخت (Hard Disk) می گویند . دسترسی در این دیسک ها مستقیم است یعنی هر اطلاعاتی را که خواستیم بتوانیم آن را از روی سطح دیسک انتخاب کنیم. همانند دسترسی به تراک های یک MP3 . که سرعت اینگونه دسترسی بالاست . 1- دیسک نرم (Floppy Disk) : این نوع دیسک ها قابل حمل است . امروزه اندازه استاندارد آن 3.5 اینچ است . برای محافظت از آنها ، دیسکت ها را در پوشش هایی به شکل مربع و از جنس پلاستیک سخت قرارمی دهند . اگر دکمه حفاظت در مقابل نوشتن بسته باشد می توان روی دیسک نوشت و اگر باز باشد این کار امکان پذیر نیست . ظرفیت معمولی این دیسک ها 1.44MB است . نوع 2.88MB آن هم وجود دارد اما متداول نیست . در دیسک گردان های 1.44 نمی توان دیسک های 2.88 را خواند ، اما در دیسک گردان های 2.88 می توان از دیسکت های 1.44 استفاده کرد . دیسک گردان شکافی دارد که دیسک روی آن قرار می گیرد ، سپس دیسک گردان ، دیسک را با سرعت 300 دور در دقیقه می چرخاند .ظرفیت دیسک های مغناطیسی به سطح مفید مفید و چگالی داده ها بستگی دارد . اولین دیسکت ها دارای چگالی مغناطیسی اندکی بوده اند که به اختصار به آنها SS-DD (یک رویه – چگالی مضاعف ) می گفتند . چندی بعد کارخانه های سازنده ، دیسک های دورویه (DS) را ساختند که پس از آن دیسک های ساخته شده به این مدل ها هستند :
علامت اختصاری توضیح ظرفیت DS-DD دورویه – چگالی مضاعف 720 KB DS-HD دورویه – چگالی بالا 1.44 MB DS-ED دورویه – چگالی خیلی بالا 2.88 MB
2.دیسک سخت (Hard Disk) : دیسک سخت یا هارد دیسک از یک یا چند صفحه گرد ، از جنس آلیاژهای آلومینیوم یا سرامیک تشکیل شده است که بر روی یک محور درون محفظه ای بسته ( دیسک گردان ) قرار دارند .این صفحه یا صفحه ها به وسیله موتوری ، حول محور دیسک گردان با سرعتی در حدود چند هزار دور در دقیقه می چرخد . یک یا چند بازوی دسترسی ، بسته به تعداد رویه دیسک ، هد یا هدها را در امتداد شعاع به جلوو عقب می برد و به این ترتیب ، اطلاعات روی هر شیار ( TRACK ) می تواند خوانده شود .گنجایش این دیسک ها بالاست .