شهادة A plus / الفصل 4 = ذاكرة الوصول العشوائية (RAM) #1

sparrow
0

 


 

الفصل : 4


الجزء : 1


العنوان : ذاكرة الوصول العشوائية (RAM)






في هذا الفصل، ستتعلم كيفية:


• تحديد أنواع مختلفة من تغليف الذاكرة العشوائية الديناميكية (DRAM).

• شرح انواع ذواكر الوصول العشوائي (RAM).

• اختيار وتركيب الذاكرة العشوائية (RAM).

• • إجراء استكشاف أخطاء ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الأساسية وإصلاحها.


عندما يأتي الناس إلي ويبدؤون في التفاخر بمعرفتهم في مجال الكمبيوتر، أطلب منهم بضعة أسئلة لمعرفة مدى معرفتهم الفعلية. في حال قابلتني يومًا ما وقررت أن تتحدث معي عن التكنولوجيا، سأخبرك بأول سؤالين لي حتى تكون مستعدًا. كلاهما يتعلق بذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وهي الذاكرة التي تعمل لوحدة المعالجة المركزية (CPU).


1. "كم RAM في جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟"


2. "ما هي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ولماذا من المهم جدًا أن يكون لدى كل جهاز كمبيوتر ما يكفي منها؟"


هل يمكنك الإجابة على أي من هاتين الأسئلتين؟ لا تقلق إذا لم تستطع، ستتعلم كيفية الإجابة على كليهما قبل أن تنتهي من هذا الفصل. دعنا نبدأ بمراجعة ما تعرفه حتى الآن عن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).


عندما لا يتم استخدام البرامج والبيانات، تُخزن في جهاز تخزين كبير السعة ( mass storage device ) مثل وحدة تخزين ال (SSD)، أو قرص USB، أو قرص بصري ( optical drive) ، أو أي جهاز آخر يمكنه حفظ البيانات أثناء إيقاف تشغيل الكمبيوتر.


عندما تقوم بتحميل برنامج في نظام التشغيل ويندوز، يقوم الكمبيوتر بنسخ البرنامج من جهاز جهاز تخزين كبير السعة إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ومن ثم تشغيله (انظر الشكل 1 ).

الشكل 1


رأيت في الفصل 3 "وحدات المعالجة المركزية" أن وحدة المعالجة المركزية تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) كذاكرة عشوائية لجميع أجهزة الكمبيوتر. تمر ذاكرة DRAM، تمامًا مثل وحدات المعالجة المركزية، بتغيرات تطورية على مر السنين، مما أدى إلى تحسين تقنيات DRAM مثل SDRAM و RDRAM و DDR RAM. يبدأ هذا الفصل بشرح كيفية عمل ذاكرة DRAM، ثم يناقش أنواع DRAM المستخدمة على مر السنين العديدة وكيفية تحسينها على DRAM الأصلية. يتناول القسم الثالث، "العمل مع الذاكرة العشوائية"، تفاصيل البحث عن الذاكرة وتثبيتها. ينتهي الفصل بتناول إصلاح مشاكل الذاكرة العشوائية.



فهم DRAM


كما تم مناقشته في الفصل 3، تعمل ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) على غرار جدول إلكتروني، حيث تحتوي الصفوف المرقمة على خلايا وتحتوي كل خلية على رقم 1 أو 0. دعنا الآن نلقي نظرة على ما يحدث في النواحي المادية. تعد كل خلية في الجدول الإلكتروني نوعًا خاص

من semiconductor يمكنها حمل بت واحد - إما واحد أو صفر - باستخدام المكثفات والترانزستورات ( microscopic capacitors and transistors ). يضع مصنعو DRAM هذه ال semiconductor في رقائق يمكنها حمل عدد معين من البتات. يتم تنظيم البتات داخل الرقائق بشكل مستطيلي، باستخدام الصفوف والأعمدة.


تحتوي كل رقاقة على حد لعدد الأسطر التي يمكنها استيعابها. فكر في كل سطر من الشفرة كواحدة من الصفوف في الجدول الإلكتروني. يمكن أن تحتوي رقاقة واحدة على مليون سطر من الشفرة، بينما يمكن لرقاقة أخرى أن تحتوي على أكثر من مليار سطر. لكل رقاقة أيضًا حد لعرض خطوط الشفرة التي يمكنها التعامل معها. يمكن لرقاقة واحدة التعامل مع بيانات عرضها 8 بت، بينما يمكن لرقاقة أخرى التعامل مع بيانات عرضها 16 بت. يصف الفنيون الرقائق بالبتات بدلاً من البايتات، لذلك يشيرون إلى ×8 و ×16 على التوالي. تمامًا كما يمكنك وصف جدول إلكتروني بعدد الصفوف والأعمدة - على سبيل المثال، جدول المحاسبة لعمر كبير، 48 صف × 12 عمودًا - يصف صناع الذاكرة رقائق الذاكرة بنفس الطريقة. رقاقة DRAM فردية تحمل، على سبيل المثال، 1،048،576 صفًا و 8 أعمدة ستكون رقاقة 1M×8، مع "ميغا" كاختصار لـ "ميغا بايت" (2^20 بايت). من الصعب، إن لم يكن مستحيلاً، معرفة حجم رقاقة DRAM فقط من خلال النظر إليها - فقط مصنعو DRAM يعرفون معنى الأرقام الصغيرة على الرقائق، على الرغم من أنه في بعض الأحيان يمكنك التخمين الجيد.(شاهد الشكل 2 )

الشكل 2



ملاحظة:

يمكن لهواة الذاكرة العشوائية الاستمتاع بمعلومات مفصلة حول الرقائق المتاحة على مواقع صناع الذاكرة. يمكنك الاطلاع على الرسوم البيانية المتاحة على موقع Micron على سبيل المثال، عن طريق زيارة الرابط التالي:

www.micron.com/products/dram/ddr4-sdram/part-catalog

 


تنظيم DRAM


بسبب تكلفته المنخفضة وسرعته العالية وقدرته على استيعاب الكثير من البيانات في حزمة صغيرة نسبيًا، أصبحت ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) هي الذاكرة القياسية المستخدمة في جميع أنواع الحواسيب - وليس فقط الحواسيب الشخصية - منذ منتصف السبعينيات. يمكن العثور على ذاكرة DRAM في كل شيء تقريبًا، بدءًا من السيارات إلى صانعات الخبز التلقائية.


تتطلب الحواسيب الشخصية مواصفات محددة لذاكرة DRAM. كان المعالج 8088 الأصلي يحتوي على حافلة أمامية بعرض 8 بت. كانت الأوامر التي تُعطى للمعالج 8088 في قسمات منفصلة بعرض 8 بت. كنت بحاجة إلى ذاكرة يمكنها تخزين البيانات في قسمات بعرض 8 بت (1 بايت)، بحيث يمكن لرقاقة وحدة تحكم الذاكرة (MCC) وضع قسم 8 بت على حافلة البيانات كلما طلب المعالج سطرًا من الشفرة. تحسن هذا تدفق البيانات إلى المعالج . على الرغم من أن رقائق DRAM المستخدمة اليوم قد تكون أعرض من بت واحد، إلا أن جميع رقائق DRAM في ذلك الوقت كانت عرضها 1 بت فقط، وهذا يعني وجود أحجام مثل

64K × 1 or 256K × 1

عرض بت واحد دائمًا. فكيف تم تحويل ذاكرة DRAM عرضها بت واحد إلى ذاكرة عرضها 8 بت؟ الحل كان بسيطًا جدًا: ما عليك سوى أخذ ثمانية رقائق بعرض بت واحد واستخدام وحدة تحكم الذاكرة لتنظيمها إلكترونيًا بعرض 8 بت (انظر الشكل 3 ).

الشكل 3



ذاكرة الوصول العشوائي العملية (Practical DRAM )


حسنًا، قبل أن تتعرف على المزيد عن DRAM، أحتاج إلى توضيح نقطة حاسمة. عندما رأيت لأول مرة لغة الآلة للمعالج 8088 في الفصل 3، كانت جميع الأمثلة في "كتاب الشفرة" عبارة عن أوامر بالضبط بحجم بايت واحد. يُظهر الشكل 4 كتاب الشفرة مرة أخرى - انظر كيف أن جميع الأوامر هي بايت واحد؟

الشكل 4


حسنًا، في الواقع الأمر مختلف قليلاً. معظم أوامر لغة الآلة للمعالج 8088 بحجم بايت واحد، ولكن الأوامر المعقدة تحتاج إلى بايتين. على سبيل المثال، تقوم الأمر التالي بإخبار المعالج بنقل 163 بايتًا "فوق جدول الذاكرة العشوائية" وتنفيذ أي أمر موجود هناك. رائع، أليس كذلك؟

1110100110100011

المشكلة هنا هي أن الأمر يتكون من بايتين، وليس بايت واحد. فكيف يتعامل المعالج 8088 مع ذلك؟ ببساطة - يأخذ الأمر بايت واحد في كل مرة. يستغرق ضعف الوقت للتعامل مع الأمر لأن الMCC يحتاج إلى الوصول إلى الذاكرة العشوائية مرتين، ولكنه يعمل.

إذا كان بعض الأوامر يتجاوز حجم بايت واحد، فلماذا لم يقم Intel بتصميم المعالج 8088 بحافلة أمامية بعرض 16 بت؟ هل لم يكن ذلك أفضل؟ حسنًا، فعلت Intel ذلك. قامت Intel بابتكار معالج يسمى 8086. يسبق 8086 معالج 8088 وكان مطابقًا تمامًا للمعالج 8088 باستثناء تفصيلة واحدة صغيرة: كان لديه حافلة أمامية بعرض 16 بت. كان بإمكان IBM استخدام المعالج 8086 بدلاً من المعالج 8088 واستخدام ذاكرة بعرض 2 بايت بدلاً من ذاكرة بعرض 1 بايت. بالطبع، كانت بحاجة إلى ابتكار MCC يمكنه التعامل مع هذا النوع من الذاكرة (انظر الشكل 5 ).

الشكل 5


لماذا قامت إنتل ببيع المعالج 8088 لشركة IBM بدلاً من المعالج 8086؟ كان هناك سببان. لم يكن هناك أحد اخترع MCC أو ذاكرة RAM بأسعار معقولة يمكنها التعامل مع 2 بايت في كل مرة. بالطبع، تم اختراع رقائق مماثلة، ولكنها كانت مكلفة، ولم تعتقد شركة IBM أن أي شخص سيكون على استعداد لدفع 12,000 دولار مقابل جهاز كمبيوتر شخصي. لذلك اشترت IBM معالج Intel 8088 بدلاً من معالج Intel 8086، وكانت كل الذاكرة التي استخدمناها تأتي بوحدة البايت. ولكن كما يمكنك تخيل، لم يستمر الأمر بهذه الطريقة لفترة طويلة.

شريحة DRAM.

مع زيادة حجم حافلة بيانات وحدة المعالجة المركزية، زادت أيضًا حاجة إلى ذاكرة واسعة بما يكفي لملء الحافلة. فعلى سبيل المثال، كان لدى وحدة المعالجة المركزية Intel 80386 حافلة بيانات بعرض 32 بت، وبالتالي كان هناك حاجة لذاكرة DRAM بعرض 32 بت. تخيل أن تضع 32 رقاقة DRAM بعرض بت واحد على لوحة الأم. حديثًا عن إهدار للمساحة! يُعرض في الشكل 6 لوحة أم بذاكرة تسيطر عليها الفوضى.

الشكل 6


استجابت شركات تصنيع ذواكر الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) بإنشاء رقائق DRAM أعرض، مثل ×4، ×8، و ×16، ووضع أعداد متعددة منها على لوحة دائرية صغيرة تسمى "ستيك" أو "وحدة". يُعرض في الشكل 7 ستيكًا مبكرًا، يُسمى وحدة ذاكرة single inline memory module (SIMM) ، يحتوي على ثمانية رقائق DRAM. لإضافة ذاكرة وصول عشوائي إلى جهاز حديث، تحتاج إلى الحصول على الستيك الصحيح أو الستيكات المناسبة للوحة الأم الخاصة بك. يوضح دليل لوحة الأم الخاصة بك بدقة نوع الوحدة التي تحتاجها وكمية الذاكرة التي يمكنك تثبيتها.

الشكل 7


الوحدات المعالجة المركزية (CPUs) الحديثة أكثر ذكاءً من المعالج القديم Intel 8088. لغات الآلة الخاصة بها تحتوي على بعض الأوامر التي يصل عرضها إلى 64 بت (8 بايتات). كما أن لديها على الأقل واجهة أمامية بتعريف 64 بت يمكنها التعامل مع أكثر من 8 بتات فقط. لا يرغبون في الحصول على 8 بتات ضئيلة من الذاكرة في كل مرة! لتحسين تدفق البيانات إلى ومن المعالج، يوفر ال (MCC) على الأقل 64 بتًا من البيانات في كل مرة يطلب فيها المعالج معلومات من الذاكرة.


في عالم الحواسيب، غالبًا ما يتم إعادة تنفيذ التكنولوجيا وطرق العمل القديمة باستخدام بعض التكنولوجيا الحديثة. وسيكون للفني الذي يعرف هذه الطرق القديمة فرص إضافية. تستخدم العديد من الشركات - بما في ذلك المستشفيات ومحلات إصلاح السيارات وغيرها - تطبيقات ملكية قديمة جدًا تتبع السجلات الطبية والمخزون وغيرها. إذا تم استدعاؤك للعمل على أحد هذه الأنظمة القديمة، فسيتعين عليك معرفة كيفية التعامل مع الأجزاء القديمة، لذلك جرب هذا الأمر.


احصل على حاسوب قديم. اسأل عمك أو ابن عمك أو العمة إدنا إذا كان لديهم حاسوب قديم يتراكم الغبار في خزانة يمكنك استخدامه. وإذا فشلت في ذلك، اذهب إلى متجر مستعمل أو سوق واشترِ واحدًا.


افتح النظام وتحقق من الذاكرة العشوائية. ازل الرام من اللوحة الأم ثم أعد تركيبها لتعرف نفسك على الأجزاء الداخلية. فأنت لا تعرف متى سيتعطل نظامًا حرجًا ويحتاج إلى إصلاح فوري - وأنت الشخص المسؤول عن ذلك!


تأتي أنواع ذواكر الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) الحديثة في شكل وحدات بيانات عرض عرضها 32 بت و 64 بت مع عدد متغير من الشرائح. يصف العديد من الخبراء هذه الوحدات بواسطة عرضها، لذلك نسميها "×32" و "×64". يجب ملاحظة أن هذا الرقم لا يصف عرض شرائح DRAM الفردية على الوحدة. عند قراءتك أو سماعك للحديث عن ذاكرة بحجم معين، يجب أن تعرف ما إذا كان الشخص يتحدث عن عرض DRAM أم عرض الوحدة.


الفرق بين عرض DRAM وعرض الوحدة هو أن عرض DRAM هو عدد البتات التي يمكن تخزينها في كل صف من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، بينما عرض الوحدة هو عدد البتات التي يمكن نقلها في كل دورة من ذاكرة الوصول العشوائي.

عندما يحتاج المعالج إلى بايتات محددة من البيانات، يطلب هذه البايتات عبر حافلة العنوان. لا يعرف المعالج الموقع الفعلي للذاكرة التي تخزن تلك البيانات، ولا البنية الفعلية للذاكرة، مثل عدد شرائح DRAM التي تعمل معًا لتوفير صفوف الذاكرة عرضها 64 بت. يتتبع ووحدات التحكم في الذاكرة المؤقتة او ال MMC الحديث هذا ويقدم للمعالج البايتات التي يطلبها بغض النظر عن الموقع الفعلي لتلك البايتات.

(انظر الى الشكل 8 )

الشكل 8



ذاكرة الوصول العشوائي للاستخدام العام للمستهلكين


إذا كانت وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الحديثة تأتي بأحجام أكبر من بايت واحد، لماذا لا يزال الناس يستخدمون مصطلح "بايت" لوصف سعة ذاكرة الوصول العشوائي؟ السبب هو التقليد والعادة. بدلاً من استخدام تسمية تصف البنية الإلكترونية لذاكرة الوصول العشوائي، يستخدم الاستخدام الشائع وصف السعة الإجمالية لذاكرة الوصول العشوائي على وحدة الذاكرة بالبايت. على سبيل المثال، يمتلك Sparrow وحدة واحدة بسعة 8 جيجابايت على لوحة أمه ، ويمتلك Anupis وحدتين بسعة 4 جيجابايت لكل منها. يحتوي كلا النظامين على إجمالي 8 جيجابايت من ذاكرة النظام. هذا ما يهتم به عملاؤك. وجود ما يكفي من ذاكرة الوصول العشوائي يجعل أنظمتهم سريعة ومستقرة، بينما نقص ذاكرة الوصول العشوائي يؤدي إلى سوء أداء الأنظمة. بصفتك فنيًا، تحتاج إلى معرفة المزيد، بالطبع، لاختيار الذاكرة المناسبة لأنواع مختلفة من الكمبيوترات.


■ النهاية 


نكون هنا انتهينا تماما من الجزء 1 من الفصل 4 من شهادة A plus المقدمة من CompTIA نتقدم الأن ولكن المشوار ما زال طويل وممتع جدا جدا لذلك احرص على قرائة كل فصل سريعا


و لا بد وانت تقرا ان تكون مركز جيدا لكل معلومة ومعك ورقة وقلم , لانك بالتاكيد ستحتاجها 


واذا واجهتك اي مشكلة في الفهم او ما شابه , يمكنك على الفور الذهاب الى المجتمع الخاص بنا في Telegram للمناقشة والتواصل معنا من هنا  


او اذا واجهتك مشكلة في الموقع او تريد اجابة سريعة يمكنك الذهاب الى اخر صفحة في الموقع ستجد صفحة اتصل بنا موجودة يمكنك ارسالة لنا مشكلتك , وسيتم الرد عليها بسرعة جدا ان شاء الله 


ويمكنك الأنضمام الى المجتمع Hidden Lock بالكامل مع جميع قنواته للأستفادة في اخر الأخبار في عالم التقنية وايضا الكتب بالمجان والكورسات والمقالات من خلال الرابط التالي لمجموعة القنوات من     هنا 


يمكنك ايضا متابعتنا في منصات X او Twitter سابقا , لمشاهدة الاخبار والمقالات السريعة والمهمة من    هنا 


وفقط كان معكم sparrow مقدم هذه الشهادة من فريق Hidden Lock


إرسال تعليق

0تعليقات

إرسال تعليق (0)

#buttons=(موافق!) #days=(20)

يستخدم موقعنا ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. تاكد الان
Ok, Go it!