تُصنَّفُ ذواكرُ الحاسوبِ إلى داخليَّةٍ وخارجيةٍ، كما يُطلَقُ على الذاكرةِ الدَّاخلية أحياناً اسمُ الذَّاكرة الرَّئيسية

وهيَ الذاكرةُ التي تخزّن أحجاماً صغيرةً من البياناتِ وتوفِّرُ الوصولَ السَّريع إليها في أثناءِ عملِ الحاسوب.

 كما تُدعَى الذاكرةُ الخارجيةُ بالذاكرةِ الثانويةِ وهيَ الذاكرةِ التي تحتفظُ بالبياناتِ المخزّنةِ عليها بعدَ إيقافِ تشغيلِ الحاسوبِ.

قد تكونُ الذاكرة الثانوية ضمن جهازِ الحاسوب أو قابلة للاتِّصالِ به والإزالةِ، وتقسم إلى الأقراصَ الثَّابتة HDD وأقراصَ SSD والفلاشات USB Flash Memory والأقراصَ المضغوطة CD.

أنواعُ الذَّواكرُ الدَّاخلية

تُقسَمُ الذَّواكرُ الدَّاخلية بشكلٍ أساسيٍّ إلى نوعين:

  • ذاكرةُ القراءةِ ROM: وهيَ ذاكرة غيرُ متلاشيةٍ، أي تحتفظُ بالبياناتِ من دونِ الحاجةِ إلى مصدرِ للطاقة، تُستَخدمُ بشكلٍ أساسيّ في إقلاعِ الحاسوب Starting وفي إعادةِ تشغيلهِ بعدَ حالةِ الانطفاء Boot up.
  • وبعدَ تحميلِ نظامِ التَّشغيل، تأتي مهمَّةُ النَّوعِ الثاني من الذَّواكرِ الداخليةِ وهوَ ذاكرةُ الوصولِ العشوائيّ RAM ،تخزّن RAM  البيانات مؤقَّتاً بينما يحينُ دورُ وحدةِ المعالجةِ المركزيةِ CPU ،فكلَّما زادَ حجمُ الـ RAM في الحاسوبِ يصبحُ أسرعَ وذلك لتقليلِ حاجةِ الـ CPU لقراءةِ البياناتِ من الذاكرة، وتعتبر ذاكرة الـ RAM ذاكرةٌ متلاشيةٌ، أي أنّها ذاكرة مؤقتة.

ما هي أنواعُ الـ RAM؟

هناكَ نوعانِ رئيسيَّان من الـ RAM، الديناميكية DRAM والثابتة SRAM

غالباً ما تُستَخدمُ الـ DRAM في الذاكرةِ الرئيسيةِ للحاسوب، وتتكونُ كلُّ خليةٍ منها من دارةٍ متكاملةٍ ذاتِ مكثِّفةٍ وترانزستور، إذ يُخزَّن بت المعطياتِ في المكثّفة.

وبما أن للترانزستور تيَّار تسريبٍ صغيرٍ فهو يسبِّب فقدان شحنةِ المكثفة ببطءٍ وبالتالي تتلاشى البياناتُ المخزَّنة فيها، لذلك فإن الـ DRAM تحتاجُ إلى تيارِ إنعاشٍ كلَّ بضع ميلي ثانية لتحتفظَ ببياناتها.

تتكون خلايا SRAM من 4 – 6 ترانزستوراتٍ وهي بعكسِ DRAM تحتفظُ ببياناتها طوالَ وصول الطَّاقة إلى النظام. ولذلك فهي تعتبرُ الأسرعُ لكنّها باهظةُ الثمن، ممّا يجعلُ DRAM هي التِّقنية السَّائدة في أنظمةِ الحاسوب.

أشهر أنواع الـ DRAM

  • ذاكرة DRAM المتزامنة SDRAM: والتي تزامنُ سرعةَ الذاكرة مع سرعةِ مؤقِّت الـ CPU، ممَّا يسمحُ لمتحكّم الذاكرةِ بمعرفةٍ دقيقةٍ لدورةِ المؤقِّت التي ستقدِّم فيها البيانات، هذا ما يسمحُ للـ CPU بتنفيذِ عددٍ أكبرَ من التَّعليمات في الوقت المعطى، تنقل SDRAM العاديَّة البياناتَ بسرعة ِ 133 ميغا هرتز.
  • ذاكرة رامبوس DRAM: ويأتي اسمها من الشَّركةِ المُصنعة Rambus ،عُرفَت هذه التقنية في بداياتِ العقد الماضي واستُخدِمَت بشكل أساسي في أجهزةِ ألعاب الفيديو وبطاقاتِ الرسوميات، وتنقلُ البيانات بسرعةِ واحد جيجا هرتز.
  • ذاكرة SDRAM ذاتِ معدَّل النقلِ المزدوج DDR SDRAM: وهيَ أحدُ أنواع الذواكر المتزامنة والتي تُضاعف عرض النطاق الترددي من أجل ذاكرة SDRAM ذات معدل النقل الإفرادي SDR SDRAM إذ تعمل على تردّد المؤقت ذاته عن طريق تطبيق تقنية تُسمّى “الضخ المزدوج” التي تسمحُ بانتقال البيانات وفق كل من الجبهة الصاعدة والجبهة الهابطةِ لإشارة المؤقت من دون أي زيادة في التردد.
  • تقنية DDR1مع إصدارات حديثة منها وهي DDR2 و DDR3 و DDR4 ،حيث تعمل جميع الإصدارات من هذه التقنية وفق نفس المبدأ إلّا أنّ كل منها غير متوافق مع الإصداد الذي يسبقه، يأتي كلُّ جيل جديد من هذه التقنية بتردد نقل أعلى وأداءٍ أفضل، فتتميَّز أحدث اصداراتها بسرعات نقل 2133 – 2400 – 2666 تصل حتى 3200 ميغا هرتز في الثانية.

أنواع حزم الـ DRAM

  • خليَّة ذاكرة مفردة في الخط SIMM : استُخدِمت في أواخر الثمانينيات وفي التسعينيات، وهي الآن ملغاة، تأتي بناقل بيانات بعرض 32 بت وقد توفّرت فيزيائياً بشكلين، 30 أو 72 مغرز.
  • خلية ذاكرة مزدوجة في الخط DIMM : وهي المعتمدةُ في أصناف الذواكر حالياً، وتشيرُ إلى وجود مغارز على جانبي الخلية، تأتي DIMM عادةً بناقل بيانات بعرض 64 بت أي ضعفي عرض ناقل الـ SIMM ،يتصل بها موصل ذو 168 مغرز، زيادة عرض الناقل تعني زيادة حجم البيانات التي تمر عبر DIMM، ما يعني زيادة سرعة الأداء الكلّية، يأتي الجيل الأحدث من DIMM في DDR4 بموصلات ذات 288 مغرز.

أشهر أنواع الـ DIMM

يوجد تصميمات مختلفة للـ DIMM، تصنع الشركات أنواع مختلفة من الذواكر لذا يجب التحقق من توافقها مع اللوحة الأم للحاسوب.

ومن أشهر أنواع الـ DIMM هي المعيارية ذات الطول 133.35 ميليمتر والارتفاع 30 ميليمتر.

  • ذاكرةٌ من دون تخزين مؤقت UDIMM: تستخدم بشكل أساسيٍّ في أجهزةِ الحاسوب المكتبيَّة والمحمولة، تعمل بسرعة أعلى وتكلفةٍ أقلّ، ولكن ليستْ مستقرَّة مثلّ الذاكرة المسجلة، تنتقل الأوامر مباشرة من متحكمِ الذاكرة الموجود في وحدة المعالجة المركزية إلى وحدةِ الذاكرة.
  • ذاكرةُ ذات تخزين مؤقت كامل FB-DIMM: تستخدم عادة كذاكرةِ رئيسيَّة في الأنظمة التي تتطلب قدرات كبيرة مثل الخوادمِ ومحطَّات العمل، تستخدم FB-DIMMs رقاقات ذاكرة التخزينِ المؤقت المتقدمة (AMB) لزيادةِ الموثوقية والحفاظ على تكاملِ الإشارةِ وتحسينِ طرق الكشفِ عن الأخطاء للحدِّ من الأخطاء اللينة، يتم تقسيم نواقل بيانات AMB إلى ناقلِ قراءةٍ بعرض 14 بت وناقل كتابةٍ بعرض 10 بت، من خلال وجود ناقلٍ مخصّص لكل من القراءة والكتابة يُمكن أن تتمَّ القراءة والكتابةُ في وقت واحد، ممّا يؤدِّي إلى رفعِ الأداء، وإنَّ وجود عددٍ أقل من المغارز (69 مغرز لكلِّ قناة تسلسلية مقارنة مع 240 مغرز على قنوات موازية) يؤدي إلى تعقيدٍ أقلَّ في التوجيه والسماح بتصميم متن أصغر وأكثر كثافة لأنظمةِ عامل الشكل.
  • ذاكرةٌ مسجَّلة RDIMM: المعروفُ أيضاً باسم الذاكرة المخزَّنةِ مؤقتاً، وغالباً ما تُستخدم في الخوادم وغيرها من التَّطبيقاتِ التي تتطلَّبُ الاستقرارَ والمتانة، تستخدم RDIMM سجلَّات ذاكرة موجودة على متن اللوحة الأم موضوعة بين الذاكرةِ ومتحكِّم الذاكرة، يخزّن متحكم الذاكرة مؤقتاً الأمرَ والعنوان ودورات المؤقت، موجهاً التعليمات إلى سجلِّات الذاكرة المخصَّصة بدلاً من الوصول إلى DRAM مباشرةً ونتيجةً لذلك قد تستغرقُ التعليمات  دورةَ مؤقِّت واحدةً تقريباً، ولكن التَّخزين المؤقت يقلل الضغط على متحكم الذاكرة في الـCPU.
  • ذاكرةُ تخفيض الحمل LR-DIMM: تستخدم تقنية مخازنِ الذاكرةِ المؤقَّتة المعزولة iMB، ممَّا يقلِّل من الحملِ على متحكِّم الذاكرة عن طريقِ التخزينِ المؤقت لكل من البيانات وممرَّات العناوين، بعكسِ RDIMM والتي تخزن مؤقتاً الأمر والعنوان ودورات المؤقت، فإنَّ رقاقة iMB تخزن إشارات البيانات مؤقتاً أيضاً تعزلُ رقاقة iMB جميعَ التَّحميلات الكهربائيّةِ بما في ذلك إشاراتُ البياناتِ لرقائق DRAM على DIMM من متحكِّمِ الذاكرةِ، لذلك لا يرى متحكم الذاكرةِ سوى iMB ،ثم يعالجُ المخزنُ المؤقَّت للذاكرة كافَّة عملياتِ القراءة والكتابة إلى رقائق DRAM، معززاً كل من السَّعة والسَّرعة.

هل هناك DIMM صغيرةٌ مخصَّصة للأنظمةِ المقيَّدة بمساحةٍ إلى جانبِ الحجم القياسيّ لـ DIMM؟

إن الـ DIMM ذاتُ المخطَّط الصغير SO-DIMM هي بديلٌ صغير للـ DIMM.

في حين أنّ DDR4 DIMM القياسي يبلغ حوالي 133.35 مم، فإنّ طول SO-DIMM يبلغ حوالي نصف طول DIMM العادية بطول 69.6 مم، مما يجعلها مثالية للأجهزة المحمولة.

عادةً ما يكون ارتفاع كل منها 30 مم ولكن قد تكون متاحة في صورةٍ مخفضةٍ VLP بارتفاعِ 20.3 مم، أو مخفَّضة جداًULPبارتفاع 17.8 إلى 18.2 مم.

منتجاتُ ATP DRAM

تقدِّم ATP وحداتُ الذاكرة الصناعيّة في مختلفِ البنى والقدراتِ وعوامل الشكل.

تُستخدمُ وحدات ATP DRAM عادةً في أجهزةِ الكمبيوتر الصناعيّة والأنظمةِ المضمَّنة.

وتكونُ مقاومةً  للاهتزازِ والصَّدمة والغبارِ وغيرها من الظُّروف الصَّعبة، تعملُ وحدات ATP DRAM بأداءٍ جيِّدٍ حتى في ظلِّ الأحمال الثَّقيلةِ والتطبيقاتِ الأكثر تطلُّباً، وكذلك في بيئاتِ التَّشغيلِ المختلفة.

لضمانِ موثوقيَّةٍ عاليةٍ، تجري ATP اختباراتٍ شاملةً بدءاً من مستوى الدارات المتكاملة IC حتَّى مستوى الوحدة والمنتج

باستخدام معدات الاختبار التلقائي ATEلمختلفِ المعاييرِ الكهربائيَّة مثلَ الجهد الهامشي وتردُّد الإشارةِ والمؤقت وتوقيت الأوامر وتوقيت البيانات في إطار دورات حرارية مستمرة.

يستخدمُ الاختبار TDBI غرفةً حراريَّةً صغيرةً خاصَّة حيث تخضعُ الوحدات لاختبارات حرارية منخفضة ومرتفعة

لفحصِ المكونات المعطلةِ وتقليلِ الأعطال المبكرة للـ IC وبالتَّالي ضمانِ جودةِ إنتاجٍ أعلى وتقليلِ الأعطالِ.

يوضح الجدول أدناه منتجات DDR4 DRAM من ATP:

يوضح الجدول أدناه مقارنة حجم بين أنواع مختلفة من وحدات DRAM:

مصدر المقال: اضغط هنا

  • إعداد: المهندس قيس جربوع
  • تدقيق: المهندسة رهف النداف
  • تحرير: المهندس بشار الحجي