رم کامپیوتر

رم کامپیوتر چیست؟

رم کامپیوتر RAM (حافظه دسترسی تصادفی) سخت افزار یک دستگاه محاسباتی است که در آن سیستم عامل (OS)، برنامه های کاربردی و داده های مورد استفاده فعلی نگهداری می شود تا پردازشگر دستگاه به سرعت به آنها دسترسی پیدا کند. RAM حافظه اصلی کامپیوتر است. خواندن و نوشتن از آن بسیار سریعتر از سایر انواع ذخیره سازی، مانند هارد دیسک (HDD)، درایو حالت جامد (SSD) یا درایو نوری است.

حافظه دسترسی تصادفی فرار است. این بدان معناست که تا زمانی که رایانه روشن است، داده ها در RAM حفظ می شوند. اما با خاموش شدن رایانه از بین می روند. هنگامی که رایانه راه اندازی مجدد می شود، سیستم عامل و سایر فایل ها معمولاً از یک HDD یا SSD مجدداً در RAM بارگذاری می شوند.

عملکرد RAM

به دلیل نوسانات، RAM نمی تواند داده های دائمی را ذخیره کند. RAM را می توان با حافظه کوتاه مدت یک فرد و یک هارد دیسک را با حافظه بلند مدت یک فرد مقایسه کرد. حافظه کوتاه مدت بر کار فوری متمرکز است، اما فقط می تواند تعداد محدودی از حقایق را در هر زمان در نظر داشته باشد. وقتی حافظه کوتاه مدت یک فرد پر می شود، می توان با حقایقی که در حافظه بلند مدت مغز ذخیره شده است، آن را تازه کرد.

یک کامپیوتر نیز به این روش کار می کند. اگر RAM پر شود، پردازنده کامپیوتر باید بارها و بارها به هارد دیسک برود تا داده های قدیمی موجود در RAM را با داده های جدید پوشش دهد.

این فرآیند عملکرد کامپیوتر را کند می کند. هارد دیسک کامپیوتر می تواند کاملاً پر از داده شود و دیگر نتواند بگیرد، اما حافظه RAM تمام نمی شود. با این حال، ترکیب رم و حافظه ذخیره سازی می تواند به طور کامل مصرف شود.

اصطلاح دسترسی تصادفی که برای RAM به کار می رود از این واقعیت ناشی می شود که هر مکان ذخیره سازی، همچنین به عنوان هر آدرس حافظه شناخته می شود، می تواند مستقیماً قابل دسترسی باشد. در اصل، عبارت Random Access Memory برای تشخیص حافظه هسته معمولی از حافظه آفلاین استفاده می شد.

حافظه آفلاین معمولاً به نوار مغناطیسی اطلاق می شود که از طریق آن می توان به یک قطعه خاص از داده ها فقط با مکان یابی آدرس به صورت متوالی و از ابتدای نوار دسترسی داشت. RAM به گونه ای سازماندهی و کنترل می شود که امکان ذخیره و بازیابی داده ها را به طور مستقیم از و از مکان های خاص فراهم می کند.

انواع دیگر ذخیره سازی مانند هارد دیسک و CD-ROM نیز به طور مستقیم یا تصادفی قابل دسترسی هستند، اما اصطلاح دسترسی تصادفی برای توصیف این انواع دیگر ذخیره سازی استفاده نمی شود.

رم چگونه کار می کند؟

RAM از نظر مفهومی شبیه به مجموعه‌ای از جعبه‌ها است که در آن هر جعبه می‌تواند 0 یا 1 را در خود جای دهد. مجموعه ای از جعبه های RAM آرایه نامیده می شود و هر جعبه به عنوان یک سلول شناخته می شود.

برای یافتن یک سلول خاص، کنترلر RAM آدرس ستون و ردیف را به سمت پایین خط الکتریکی نازک حک شده در تراشه می فرستد. هر سطر و ستون در یک آرایه RAM خط آدرس مخصوص به خود را دارد. هر داده ای که خوانده می شود در یک خط داده جداگانه باز می گردد.

رم کامپیوتر از نظر فیزیکی کوچک است و در ریزتراشه ها ذخیره می شود. همچنین از نظر مقدار داده ای که می تواند نگه دارد، کوچک است. یک لپ تاپ معمولی ممکن است با 8 گیگابایت رم عرضه شود. در حالی که یک هارد دیسک می تواند 10 ترابایت را در خود جای دهد.

از سوی دیگر، هارد دیسک داده ها را روی سطح مغناطیسی شده ای که شبیه یک صفحه وینیل است، ذخیره می کند. یا SSD داده ها را در تراشه های حافظه ذخیره می کند که بر خلاف RAM غیرفرار هستند. آنها به داشتن برق ثابت وابسته نیستند و پس از قطع شدن برق، داده ها را از دست نمی دهند.

ریزتراشه های RAM با هم در ماژول های حافظه جمع می شوند. این ها به شکاف های مادربرد کامپیوتر متصل می شوند. یک اتوبوس یا مجموعه ای از مسیرهای الکتریکی برای اتصال اسلات های مادربرد به پردازنده استفاده می شود.

اکثر رایانه های شخصی کاربران را قادر می سازند تا ماژول های رم کامپیوتر را تا سقف مشخصی اضافه کنند. داشتن رم بیشتر در کامپیوتر تعداد دفعاتی را که پردازنده باید داده ها را از روی هارد دیسک بخواند کاهش می دهد، عملیاتی که بیشتر از خواندن داده ها از RAM طول می کشد. زمان دسترسی به رم کامپیوتر بر حسب نانوثانیه است ، در حالی که زمان دسترسی به حافظه ذخیره سازی بر حسب میلی ثانیه است.

چقدر رم نیاز دارید؟

مقدار RAM مورد نیاز همه بستگی به کاری دارد که کاربر انجام می دهد. به عنوان مثال، هنگام ویرایش ویدیو، توصیه می شود که یک سیستم حداقل 16 گیگابایت رم داشته باشد، هرچند که بیشتر مطلوب است.

برای ویرایش عکس با استفاده از فتوشاپ، Adobe توصیه می کند که سیستمی حداقل 3 گیگابایت رم داشته باشد تا Photoshop CC را روی مک اجرا کند. با این حال، اگر کاربر همزمان با سایر برنامه ها کار کند، حتی 8 گیگابایت رم می تواند سرعت کار را کاهش دهد.

انواع رم

RAM به دو شکل اصلی ارائه می شود:

حافظه دسترسی تصادفی پویا (DRAM) رم دستگاه محاسباتی معمولی را تشکیل می‌دهد و همانطور که قبلاً ذکر شد، برای حفظ داده‌های ذخیره‌شده به این قدرت نیاز دارد.
هر سلول DRAM دارای شارژ یا کمبود شارژ در یک خازن الکتریکی است. این داده ها باید دائماً با یک شارژ الکترونیکی هر چند میلی ثانیه یکبار تجدید شوند تا نشت خازن جبران شود. یک ترانزیستور به عنوان یک دروازه عمل می کند و تعیین می کند که آیا مقدار خازن قابل خواندن یا نوشتن است.

حافظه دسترسی تصادفی ایستا (SRAM) نیز برای نگه داشتن داده ها به انرژی ثابت نیاز دارد، اما نیازی به تجدید مداوم آن مانند DRAM ندارد. در SRAM، به جای خازن نگهدارنده شارژ، ترانزیستور به عنوان یک سوئیچ عمل می کند که یک موقعیت به عنوان 1 و موقعیت دیگر به عنوان 0 عمل می کند. ترانزیستور در هر بیت در نتیجه، تراشه های SRAM بسیار بزرگتر و گرانتر از مقدار معادل DRAM هستند.

با این حال، SRAM به طور قابل توجهی سریعتر است و انرژی کمتری نسبت به DRAM مصرف می کند. تفاوت قیمت و سرعت به این معناست که RAM ثابت عمدتاً در مقادیر کمی به عنوان حافظه کش در پردازنده کامپیوتر استفاده می شود.

سوالات متداول

RAM مخفف چیست؟

پاسخ: RAM مخفف حافظه دسترسی تصادفی است. “دسترسی تصادفی” نامیده می شود زیرا این فناوری به رایانه اجازه می دهد تا به طور موقت داده ها را ذخیره کرده و بلافاصله به آن دسترسی داشته باشد. روش‌های قدیمی ذخیره‌سازی داده‌ها نیاز به دسترسی متوالی داشتند که بسیار کندتر بود.

چقدر رم نیاز دارم؟

پاسخ: تعیین کردن چقدر رم نیاز دارید بستگی به این دارد که از رایانه خود برای چه استفاده می کنید. این می تواند از 8 گیگابایت رم برای استفاده معمولی از رایانه و مرور اینترنت تا 64 گیگابایت برای گیمرها و سازندگان چند رسانه ای متغیر باشد.

چه چیزی از رم استفاده می کند؟

پاسخ: RAM برای ذخیره اطلاعاتی که نیاز به استفاده سریع دارند استفاده می شود. این بدان معنی است که باز کردن بسیاری از برنامه ها، اجرای فرآیندهای مختلف یا دسترسی به چندین فایل به طور همزمان احتمالاً از مقدار زیادی RAM استفاده می کند. به خصوص برنامه های پیچیده مانند بازی ها یا نرم افزارهای طراحی به بیشترین RAM نیاز دارند.