RAM و ROM و Cache Memory: الفرق والمقارنة

تعد ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) و ROM وذاكرة التخزين المؤقت (Cache Memory) جزءًا من ذاكرة الكمبيوتر التي تُستخدم لتخزين البيانات في الكمبيوتر. يمكن لذاكرة الكمبيوتر هذه تخزين البيانات بشكل مؤقت أو دائم.

هذه البيانات المخزنة في شكل ثنائي ، مثل 0 و 1 ، وتمكن المستخدمين من استرداد المعلومات وحفظها.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تخزن ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) البيانات المؤقتة وهي متقلبة ، بينما يحتفظ ROM (ذاكرة القراءة فقط) ببيانات دائمة وغير متطايرة.
2. تخزن ذاكرة التخزين المؤقت البيانات والتعليمات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر ، مما يتيح معالجة أسرع من الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي.
3. يعد ROM ضروريًا لتخزين البرامج الثابتة ، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة التخزين المؤقت ضرورية لتحسين أداء الكمبيوتر.

ذاكرة الوصول العشوائي مقابل ROM مقابل ذاكرة التخزين المؤقت

ذاكرة الوصول العشوائي هي نوع من الذاكرة المتطايرة التي تستخدم لتخزين البيانات التي يستخدمها الكمبيوتر بشكل نشط مؤقتًا. ROM هي ذاكرة غير متطايرة تستخدم لتخزين البيانات التي لا يمكن تعديلها أو حذفها. ذاكرة التخزين المؤقت هي نوع من الذاكرة تُستخدم لتسريع وقت معالجة الكمبيوتر.

تختلف في النوع ، مما يعني أن ROM يتكون من ثلاثة أنواع هي ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة (PROM) ، وذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح القابلة للبرمجة (EPROM) ، وذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح الكهربائي بينما تشتمل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على نوعين أنواع ، وهي ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي (DRAM) وذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) بينما تتكون ذاكرة التخزين المؤقت من مستويين هما ذاكرة التخزين المؤقت الأولية والثانوية.

جدول المقارنة

معلمة المقارنة	رامات	ROM	ذاكرة التخزين المؤقت
تعريف	RAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي.	ROM لتقف على ذاكرة القراءة فقط.	ذاكرة التخزين المؤقت هي نوع من ذاكرة الوصول العشوائي عالية السرعة المضمنة في المعالج
تطاير	ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة. يتطلب تدفقًا مستمرًا للطاقة للحفاظ على البيانات	ROM غير متطاير. تبقى البيانات حتى بعد عدم وجود مصدر الطاقة.	ذاكرة التخزين المؤقت متقلبة وأصغر بكثير مقارنة بالباقي
سرعة	إنه أسرع مقارنة بـ ROM	إنه أبطأ مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي	إنه الأسرع مقارنة بالاثنين
التكلفة	إنه مكلف بالمقارنة مع ROM	إنها أرخص نسبيًا عند قياسها باستخدام ذاكرة الوصول العشوائي	إنه الأغلى
الذاكرة الداخلية	تخزين ذاكرة الوصول العشوائي أعلى من الباقي	لديها سعة تخزين أقل	لديها سعة أقل مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي

ما هي ذاكرة الوصول العشوائي؟

RAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي ، وهي نوع مؤقت من الذاكرة موجود في الأجهزة حيث يتم تخزين البيانات والتطبيقات والبرامج والاحتفاظ بها.

البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة ، مما يعني أنه كلما فقد الكمبيوتر الطاقة ، سيتم مسح البيانات الموجودة بداخله.

ذاكرة الوصول العشوائي مدمجة في اللوحة الأم ويمكن الوصول إليها عن طريق وحدة المعالجة المركزية عبر المستوى الأسود للوحة الأم. وهي مصنوعة من أنواع عديدة من أشباه الموصلات رقائق تتكون من خلايا ذاكرة.

يتضمن ما يتم تخزينه داخل ذاكرة الوصول العشوائي التطبيقات وواجهة مستخدم رسومية ونظام تشغيل. يُعرف أيضًا باسم مكون ذاكرة عالي الأداء يستخدم لتخزين البيانات.

هناك نوعان من ذاكرة الوصول العشوائي SRAM(ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة) التي تخزن البيانات باستخدام زوج من الترانزستورات ، و DRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي) ، التي تخزن البيانات باستخدام زوج من المكثفات والترانزستورات.

 ما هو ROM؟

ROM تعني ذاكرة للقراءة فقط. هذه ذاكرة تخزن البيانات بشكل دائم وهي غير متطايرة.

لا يمكن تغيير الذاكرة أو تغييرها بواسطة مستخدم أو برنامج ولكن يمكن قراءتها فقط كما يوحي الاسم. يتم استخدامه في أجهزة مثل طابعات الليزر والآلات الحاسبة.

يخزن ROM التعليمات المطلوبة أثناء عملية التمهيد. Bootstrapping هي عملية تتطلب من خلالها شريحة قابلة للبرمجة تخزن تعليمات مهمة لبدء تشغيل النظام.

ذاكرة القراءة فقط (ROM) من المستحيل تغيير محتواها وأيضًا دائرة متكاملة ، وهذا يعني أنه لا يمكن تعديلها.

إنها أقل تكلفة مقارنة بأجهزة التخزين الأخرى وذاكرة الوصول العشوائي ، وقبل الوصول إلى البيانات المخزنة ، يجب أن تمر وحدة المعالجة المركزية عبر ذاكرة الوصول العشوائي ، وهذا يعني أن البيانات الموجودة على ذاكرة القراءة فقط يتم نقلها أولاً إلى ذاكرة الوصول العشوائي قبل أن تتمكن وحدة المعالجة المركزية من الوصول إليها.

ما هي ذاكرة التخزين المؤقت؟

توفر ذاكرة التخزين المؤقت وسيطًا يخفف من سرعة ذاكرة الوصول العشوائي البطيئة نسبيًا.

ذاكرة التخزين المؤقت هي ذاكرة تكوين أصغر محجوزة من الذاكرة الرئيسية لجعل عمليات الكمبيوتر أكثر كفاءة.

ذاكرة التخزين المؤقت هي ذاكرة تخزين مؤقتة تتواجد داخل شرائح المعالج ، وهي سريعة جدًا وأقرب إلى وحدة المعالجة المركزية من ذاكرة الوصول العشوائي.

يُعرف توفر البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت باسم نتيجة ذاكرة التخزين المؤقت ، بينما يكون النقل بين المعالج وذاكرة التخزين المؤقت ثنائي الاتجاه.

الغرض الرئيسي من ذاكرة التخزين المؤقت هو ملء ذاكرة الوصول العشوائي بالبيانات الكافية التي قد تكون مطلوبة.

تحتوي ذاكرة التخزين المؤقت على ثلاثة أنواع: المستويات 1 و 2 و 3. المستوى 1 هو الأسرع ولكنه الأصغر من بينها ، بينما المستوى 3 هو الأكبر ولكن لديه القدرة الأبطأ.

الاختلافات الرئيسية بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط وذاكرة التخزين المؤقت

1. تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي ذاكرة عالية السرعة بينما يكون ROM أبطأ بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي ، لكن ذاكرة التخزين المؤقت أسرع من 10 إلى 100 مرة من الباقي.
2. يتم استخدام البيانات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU) لمعالجة التعليمات الحالية ، بينما يتم استخدام البيانات المخزنة في ROM لتشغيل الكمبيوتر ، يتم استخدام البيانات المخزنة في ذاكرة التخزين المؤقت للاحتفاظ بالبيانات اللازمة للوصول من الذاكرة الرئيسية.
3. ذاكرة الوصول العشوائي هي شكل من أشكال جهاز بيانات تخزين الكمبيوتر الذي يحتفظ بالبيانات ورمز الجهاز حاليًا أثناء الاستخدام ، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي هي وسيط تخزين يخزن البيانات بشكل دائم على أجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة الإلكترونية ، بينما تخزن ذاكرة التخزين المؤقت البيانات للطلبات المستقبلية.
4. البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة للغاية ، وستظل موجودة طالما لم يكن هناك انقطاع في الطاقة ، في حين أن البيانات الموجودة في ذاكرة القراءة فقط ليست متقلبة ، فهي دائمة ، وستظل البيانات الموجودة دون تغيير حتى في حالة حدوث اضطراب في مصدر الطاقة في حين أن ذاكرة التخزين المؤقت متقلبة.
5. ذاكرة الوصول العشوائي سريعة جدًا مقارنة بوسائط التخزين الثانوية الأخرى ، في حين أن ذاكرة القراءة فقط أبطأ عند مقارنتها بذاكرة الوصول العشوائي ، لكن ذاكرة التخزين المؤقت هي الأسرع في التشغيل.

مراجع حسابات

1. https://homepage.cem.itesm.mx/carbajal/Microcontrollers/ASSIGNMENTS/readings/ARTICLES/barr01_memory_types.pdf
2. https://elib.unikom.ac.id/files/disk1/322/jbptunikompp-gdl-jefftyson-16095-1-howrom-s.pdf

آخر تحديث: 29 يوليو 2023