در حوزه کامپیوتر و سختافزار آن، تمام قطعات جزئیات فراوانی دارند و حتی برخی از آنها به دستهبندیهای خیلی بزرگی تقسیم میشوند. یکی از این قطعات را میتوان حافظه شناخت که دستهبندی خیلی عظیمی دارد و جزئیات آن باعث شده تا بسیاری از مردم و بعضاً حتی متخصصان این حوزه نتوانند بهدرستی آنها را بشناسند. از این رو در ادامه شما را با انواع حافظه در کامپیوتر آشنا میکنیم و جزئیات هر دستهبندی را با روشی ساده اما اصولی، توضیح میدهیم.
اگر شما هم حس میکنید دنیای کامپیوتر و انواع حافظههای آن برایتان دشوار و غیر قابل درک به نظر میرسد، پیشنهاد میکنیم بههیچوجه ادامه این مقاله را از دست ندهید.
فهرست محتوا
حافظه کامپیوتر چیست؟
طبیعتاً اگر اطلاعات قبلی از حافظهها نداشته باشید، در اولین قدم میپرسید که حافظهها چه چیزی هستند و دقیقاً چه نقشی در کامپیوتر ایفا میکنند. برای پاسخ به این سوال کافیست به اسم این قطعات توجه کنیم، حافظهها درست مانند نامشان نقش نگهداری از اطلاعات را بر عهده دارند. البته تعریف و کاربرد دقیق آنها کاملاً وابسته به نوع حافظه خواهد بود، برای مثال حافظههای بلندمدت نقشی متفاوت نسبت به حافظههای کوتاهمدت اجرا میکنند که در ادامه به این جزئیات خواهیم پرداخت.
انواع حافظه در کامپیوتر؛ دستهبندی کلی حافظهها
حافظهها در دنیای کامپیوتر به دو دستهبندی کلی کوتاهمدت و بلندمدت تقسیم میشوند. در ادامه هردوی از این حافظهها را بههمراه توضیح ویژگیها و نقش هرکدام در کامپیوتر معرفی میکنیم.
حافظههای اصلی، کوتاهمدت یا اولیه (Primary Memory)
حافظههای اصلی در دنیای کامپیوتر نقش خیلی مهمی را ایفا میکنند و حتی کوچکترین سیستمها نیز بدون این حافظهها قادر به فعالیت نیستند. حافظههای کوتاهمدت چند ویژگی کلیدی دارند که باعث میشود افراد بسیاری در سراسر دنیا حافظههای اصلی را دومین قطعه پراهمیت پس از CPU یا پردازنده بدانند. در ادامه برخی از مهمترین ویژگیهای حافظه اولیه را نام میبریم:
- سرعت بسیار بالا، حتی ضعیفترین نسخه قابل استفاده امروزی آنها هم چندین برابر سریعترین از حافظههای جانبی است
- اطلاعات آنها با قطع برق از بین میرود
- ظرفیت آنها بسیار محدودتر از حافظههای جانبی است
- وجود آنها برای اجرای هرگونه برنامه و کار کردن پردازنده ضروری است
حافظههای جانبی، بلندمدت یا ثانویه (Secondary Memory)
در حافظههای بلندمدت همانطور که از نامشان میتوان حدس زد، هدف اصلی حفظ و نگهداری از اطلاعات است. برخلاف حافظههای اصلی که با قطع جریان برق اطلاعات خود را از دست میدهند، حافظههای جانبی این دادهها را در تمام شرایط حفظ میکنند. برخی از مهمترین ویژگیهای حافظه بلندمدت شامل موارد زیر میشود:
- ظرفیت آنها بسیار بیشتر از حافظههای اصلی است
- با قطع جریان برق همواره اطلاعات را در خود نگهداری میکنند
- سرعت آنها بسیار پایینتر از حافظههای کوتاهمدت است
- کاربرد آنها در نگهداری عکس، فیلم، موسیقی یا هرگونه فایل برای بلندمدت است
- کامپیوتر بدون آنها هم اجرا میشود اما برای فراخوانی سیستم عامل یا هرگونه برنامه به حافظههای جانبی هم نیاز خواهیم داشت
چرا حافظهها را تفکیک میکنیم؟
احتمالاً اولین سوالی که پس از شناخت انواع حافظه در کامپیوتر در ذهنتان ایجاد شده، این است که اصلاً چرا حافظهها را تفکیک میکنیم؟ برای مثال چرا به جای تمام آنها از حافظههای اصلی پرسرعت استفاده نمیکنیم؟
برای پاسخ به این سوال نیاز به معرفی چند ویژگی دیگر درباره حافظهها خواهیم داشت که به طور ساده بیان میکنیم. طبیعتاً تمام حافظههای دنیای کامپیوتر هرچه سریعتر باشند، یعنی از قطعات بهتر و گرانبهاتری نیز استفاده میکنند. همین موضوع باعث میشود اگر بخواهیم حافظه چند گیگابایتی رم را به حافظه چند ترابایتی برای ذخیره بلندمدت تبدیل کنیم، قیمت نهایی چندین برابر شود و دیگر استفاده از کامپیوتر برای مردم منطقی نباشد.
همچنین حافظههای اصلی باتوجه به ساختار خود، نمیتوانند اطلاعات را پس از قطعی برق حفظ کنند و اگر از آنها برای حفظ دائم اطلاعات استفاده میکردیم نیاز بود همواره به برق اتصال داشته باشند. از طرفی برای انتقال، حذف یا مشاهده فایلهای بزرگ اغلب نیازی به سرعت بالا هم نداریم، برای مثال وقتی میتوان یک تصویر را در حافظه جانبی بهراحتی ذخیره کرد، چهنیازی به سرعت بیشتر خواهد بود؟
بنابراین متخصصان تصمیم گرفتند که حافظهها را به این شکل تقسیمبندی کنند تا جایی که نیاز به سرعت است از حافظههای اصلی با قیمت بیشتر استفاده کنیم و جایی که هدف فقط ذخیرهسازی بلندمدت است بهسراغ حافظههای بلندمدت با ظرفیت بالاتر برویم. با این روش نهتنها هزینه نهایی به حد چشمگیری کاهش پیدا میکند، بلکه تقریباً کامپیوتر هیچ کاهش عملکردی نخواهد داشت و هرجا که نیاز است حافظه پرسرعت وجود دارد.
انواع حافظه اصلی
همانطور که قبلتر اشاره کردیم هرکدام از این دستهبندیها قطعات گوناگونی را شامل میشوند. در این بخش شما را با انواع حافظه اصلی در کامپیوتر آشنا خواهیم کرد.
RAM (Random Access memory)
رمها از پایهایترین حافظههای اصلی محسوب میشوند که تقریباً اکثر افراد آنها را میشناسند. حدود سرعت این قطعات در آخرین نسل یعنی DDR5 از 4800 تا 8400 مگاهرتز است و ظرفیت آنها هم حداکثر تا 128 گیگابایت میرسد.
Cache
یکی از حافظههای استفاده شده در پردازنده Cache نام دارد که از سریعترین حافظههای دنیای کامپیوتر است و در سه دستهبندی جزئیتر L1، L2 و L3 استفاده میشود. حافظه L1 سریعترین و حافظه L3 کندترین در این لیست بهشمار میرود.
Register
سریعترین حافظه درون کامپیوتر را میتوان ثبات یا Register معرفی کرد که درون CPU قرار دارد. پس از RAM و حافظههای Cache، CPU نزدیکترین داده در صف پردازش را درون Register نگه میدارد.
ROM (Read Only Memory)
این حافظهها کمی متفاوتتر از سایر حافظههای اصلی هستند. ROMها بهطور کلی یکبار توسط کمپانی عرضهکننده پر میشوند و پس از آن اطلاعات آنها فقط خوانده خواهد شد. همچنین این حافظه با قطع جریان برق، اطلاعات خود را از دست نمیدهد. رایجترین نمونه ROMها BIOS است که در مادربرد وجود دارد.
انواع حافظه جانبی
حافظههای جانبی همان فضاهای ذخیرهسازی هستند که ما در آن اطلاعات خودمان را نگه میداریم. بین انواع حافظه در کامپیوتر این قطعات بیشترین ظرفیت را در کنار کمترین سرعت دارند. در ادامه چند مورد از رایجترین حافظههای جانبی کامپیوتر را نام میبریم.
- HDD: قطعهای مکانیکی که با کمک صفحات مغناطیسی اطلاعات را ذخیره میکند.
- SSD: گرانتر اما بسیار سریعتر از HDD که در آن قطعات مکانیکی وجود ندارد.
- فلش مموری: نسخهای قابل حمل و کمظرفیت از حافظههای جانبی با سرعتی پایینتر.
- DVD: نسخه قدیمیتر فلش مموری که همچنان بهدلیل ارزانتر بودن مورد استفاده هستند.
سخن پایانی
در این محتوا انواع حافظه در کامپیوتر را معرفی کردیم و همانطور که دیدید، هرکدام از این قطعات کاربرد و ویژگیهای خاص خودشان را دارند. وجود تمام این حافظهها در دنیای کامپیوتر ضروری بوده و هرکدام تکهای از پازل را تکمیل میکنند. بنابراین هنگام تهیه حافظه باید در ابتدا نیاز خودتان را بشناسید تا باتوجه به آن بتوانید دستهبندی حافظه موردنیاز را انتخاب کنید. برای مثال اگر هدف بهبود تجربه کاربری و روان شدن سیستم است، قطعاً ارتقای RAM انتخاب منطقیتری نسبت به ارتقای حافظههای جانبی خواهد بود.
سوالات متداول
سریعترین تا کندترین حافظهها به ترتیب کدام هستند؟
سریعترین حافظه تا کندترین آنها بهترتیب شامل Register، Cache، RAM، SSD، HDD و درنهایت حافظههای جانبی مثل فلش مموری یا DVD میشوند که کندترین آنها هستند.
روند اجرای برنامه در کامپیوتر چگونه است؟
با درخواست اجرای برنامه دادهها از حافظه جانبی به RAM منقل خواهند شد، سپس پردازنده اطلاعات لازم را از RAM میخواند و درصورت نیاز به سرعت بیشتر، بخشی از آنها را به حافظه Cache یا حتی Register انتقال میدهد.
هاردهای HDD بهتر هستند یا SSD؟
این موضوع بستگی به نیاز دقیق و بودجه شما دارد. اگر بودجه کمتری داشته و نیازی به سرعت بالا ندارید، قطعاً HDD انتخاب بهتری است. اما در غیر این صورت حافظههای SDD همواره بهتر هستند.
