RAM (حافظه دسترسی تصادفی) یک حافظه با دسترسی سریع است که داده ها را در طول کار ذخیره می کند در حالی که ROM (حافظه فقط خواندنی) داده های دائمی را که برای عملکردهای خود استفاده می شود، مانند اطلاعات برای بوت کردن رایانه ذخیره می کند. بنابراین، تفاوت اصلی بین RAM و ROM در نحوه ذخیره داده ها در آنها است. ذخیره سازی در RAM موقت است در حالی که ذخیره سازی در ROM دائمی است.
یک رایانه مانند مغز انسان برای ذخیره اطلاعات مورد نیاز به حافظه نیاز دارد. به عنوان مثال، یک انسان می تواند دو عدد را با هم جمع کند و بر اساس روشی که یاد گرفته و به خاطر بسپارد، نتایج را به دست آورد. به همین ترتیب، یک کامپیوتر برای کار کردن باید روش‌ها و اطلاعات را در حافظه نگه دارد. RAM و ROM هر دو انواع مختلفی از حافظه ها هستند که در هر رایانه ای برای سریع کردن آن و امکان دسترسی به اطلاعات ذخیره شده در رایانه استفاده می شود. هر رایانه دارای مقدار مشخصی حافظه فیزیکی است که به شکل تراشه هایی است که داده ها را نگه می دارد.
رم چیست؟
RAM مخفف Random Access Memory است. همانطور که از نام تعبیر می شود، استفاده یا دسترسی به حافظه تصادفی است زیرا ریزپردازنده حافظه را بسیار سریع می خواند و روی آن می نویسد. رایانه ای را در نظر بگیرید که باید دو عدد را که کاربر وارد می کند، اضافه کند. هنگامی که کاربر دو عدد را وارد می کند، کامپیوتر آن اعداد را در RAM ذخیره می کند.پس از آن، نتیجه را در RAM ذخیره می کند تا کاربر بتواند آن را بخواند. به این ترتیب کامپیوتر یا ریزپردازنده داده ها را در RAM می خواند و می نویسد. به همین ترتیب، در حین اجرای یک برنامه، رایانه داده های مورد نیاز را از درایو دیسک سخت در RAM برای دسترسی سریع ذخیره می کند.
نحوه ذخیره داده در RAM
رم یک مدار مجتمع متشکل از سلول های حافظه است که مدارهای دروازه های منطقی هستند. هر سلول حافظه دارای آدرسی است که توسط آن ریزپردازنده مشخص می کند که داده ها را کجا بنویسد یا از کجا بخواند. یک سلول حافظه می‌تواند تنها یک بیت داده را ذخیره کند و معمولاً سلول‌های حافظه به‌عنوان رجیستر مرتب می‌شوند تا داده‌های 8 بیتی را در خود نگه دارند. پهنای داده ها بسته به نوع رم ممکن است متفاوت باشد. یعنی یک RAM 16 بیتی دارای رجیسترهای 16 بیتی است، در حالی که یک RAM 8 بیتی دارای رجیسترهای 8 بیتی است.
رجیسترهای فوق دو نوع اتصال دارند: خطوط آدرس و خطوط داده. ترکیب منطقی «1» و «0» که روی خطوط آدرس قرار می‌گیرد، ثباتی را فعال می‌کند که با ترکیب خاص مطابقت دارد و آن را قادر می‌سازد تا بخواند یا بنویسد.با این حال، داده های ذخیره شده در این رجیسترهای RAM فقط موقتی هستند، بنابراین با قطع برق از بین می روند. این باعث می شود RAM یک حافظه فرار باشد.
شکل 01: RAM
انواع رم
انواع مختلفی از رم ها در رایانه استفاده می شود. انواع اصلی عبارتند از: رم استاتیک (SRAM) و رم دینامیک (DRAM). SRAM در دسترسی بسیار سریعتر است و هزینه تولید بالاتر از DRAM است. بنابراین از SRAM به عنوان حافظه نهان تراشه ریزپردازنده استفاده می شود. از طرف دیگر DRAM کمی کندتر و نسبتاً ارزانتر است. DRAM ها به صورت خارجی برای ریزپردازنده روی مادربرد استفاده می شوند. گاهی اوقات، کامپیوتر یک پارتیشن جداگانه بر روی هارد دیسک به عنوان RAM ایجاد می کند تا رم فیزیکی بیش از حد استفاده شده را جبران کند.این فرآیند عملکرد کامپیوتر را کندتر می کند زیرا این کار به نوشتن و خواندن داده ها در فایلی به نام فایل صفحه روی هارد دیسک نیاز دارد. این نوع رم را رم مجازی می نامند.
رام چیست؟
ROM مخفف حافظه فقط خواندنی است. برخلاف RAM، ROM یک حافظه غیر فرار است. اگرچه برق از تراشه ROM حذف می شود، داده های ذخیره شده همچنان در رجیسترهای آنها باقی می ماند. رام‌ها معمولاً هنگام تولید، داده‌هایی از قبل ذخیره می‌کنند. برای رایانه ها، ROM برای ذخیره برنامه های تغییر نیافته مفید است. به عنوان مثال، BIOS، که در شروع (بوت) اجرا می شود.
معایب رام
رام ها معایب زیادی دارند و عیب اصلی آن ناتوانی در تغییر یا به روز رسانی ویژگی های سفت افزار است. اگر سازنده آن را با سیستم عامل خراب برنامه ریزی کرده باشد، تمام تراشه ها باید یک به یک فراخوانی و جایگزین شوند. اشکال دیگر این است که رام ها در کار تحقیق و توسعه مفید نیستند زیرا بسیاری از نسخه های سیستم عامل باید قبل از راه اندازی محصول نهایی توسط برنامه نویس آزمایش شوند.
انواع رام
یک رام قابل برنامه ریزی قابل پاک کردن (EPROM) که در آن سیستم عامل می تواند توسط برنامه نویس دوباره نوشته شود، برای غلبه بر مشکلات ذکر شده در بالا معرفی شده است. با این حال، پاک کردن نیاز به یک نور UV با شدت بالا دارد، که همچنان کار را دشوار می کند. به عنوان راه حلی برای این کار، رام قابل برنامه ریزی با قابلیت پاک شدن الکتریکی (EEPROM) به برنامه نویسان معرفی شده است، به طوری که می توان از آنها در خود بستر آزمایش استفاده کرد و به طور مکرر قابل برنامه ریزی مجدد باشد.
شکل 02: EEPROM
فلش مموری که در درایوهای USB و لپ‌تاپ‌های مدرن به عنوان هارد دیسک استفاده می‌شود، توسعه بیشتر EEPROM است که از ناحیه تراشه بسیار کارآمد استفاده می‌کند. سی‌دی‌ها و دی‌وی‌دی‌های قابل بازنویسی نیز به‌عنوان یک پیشرفت سی‌دی و دی‌وی‌دی رام محسوب می‌شوند.
تفاوت بین RAM و ROM
RAM در مقابل رام |
|
| داده ها را می توان هم ذخیره و هم از RAM (حافظه دسترسی تصادفی) بازیابی کرد. | داده ها را فقط می توان از ROM (حافظه فقط خواندنی) خواند. |
| دسترسی | |
| زمان دسترسی در RAM بسیار کوتاه است. رایانه به سرعت از آن برای ذخیره داده های اغلب مورد نیاز استفاده می کند. | زمان دسترسی در رام طولانی است. نمی توان از آن برای خواندن سریع استفاده کرد. |
| ذخیره‌سازی | |
| RAM یک حافظه فرار است، بنابراین هنگامی که منبع ولتاژ قطع شود، داده ها از حافظه حذف می شوند. | ROM یک حافظه غیر فرار است. اگر قابل پاک کردن نباشد، داده ها تا زمانی که سخت افزار آسیب نبیند در فضای ذخیره سازی باقی می مانند. |
| استفاده از | |
| RAM در حافظه پنهان و حافظه اصلی رایانه استفاده می شود زیرا سریع است، هزینه تولید بالا است و مساحت هر واحد حافظه بزرگتر است. | رام ها برای ذخیره داده های دائمی، اما کم استفاده مانند تنظیمات نرم افزار، بایوس یک بار استفاده شده در رایانه ها استفاده می شوند، زیرا آنها در ظرفیت های بزرگتر تولید می شوند و هزینه تولید کمتر است. |
خلاصه - RAM در مقابل ROM
RAM یک ذخیره سازی موقت با سرعت بالا برای داده ها است که برای ذخیره مقادیری که به سرعت استفاده می شوند استفاده می شود. در مقابل، رام ها یک نوع حافظه دائمی هستند و بر خلاف رم ها، حتی با حذف ولتاژ، از دست دادن اطلاعات رخ نمی دهد. این تفاوت اصلی بین RAM و ROM است. استفاده از رام ها مضر است زیرا هنگامی که سیستم عامل در رام نوشته می شود، نمی توان آن را برای بهبود یا اصلاح تغییر داد.بنابراین رام ها نیز مانند رم ها با قابلیت خواندن و نوشتن معرفی می شوند. اما عملکرد خواندن/نوشتن RAMها بسیار سریعتر از ROM است.
