پنل کاربر سبد خرید
ورود / عضویت



ورود
عضویت
بازیابی رمز
ورود / عضویت
۰
آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها
آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

تبلیغات
آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها
هر وسیله ای که توانایی حفظ و نگهداری داده ها را به گونه ای داشته باشد که اجزای رایانه بتوانند در هر زمان به داده های آن دسترسی داشته باشند، حافظه نام دارد. حافظه در رایانه محل نگهداری و ذخیرە داده هاست. حافظه های رایانه تنوع بسیار گسترده ای از نظر نوع، فناوری، عملکرد و قیمت در میان دیگر اجزای رایانه دارند، زیرا هیچ کدام از فناوری های موجود در ساخت حافظه ها، به تنهایی قادر نیست همه ی نیازهای کاربران رایانه ها را به صورت بهینه برآورده کند. بنابراین هر سیستم رایانه ای با سلسله مراتبی از انواع حافظه ها مجهز می شود تا تمام فرایند های رایانه را به صورت بهینه پاسخ دهد.

    حافظه های اصلی و جانبی

    حافظه محلی برای نگهداری داده هاست و زمینه ی پردازش های لازم را روی داده های متفاوت به وسیله ی پردازنده فراهم می کند. می توان به لحاظ ساختاری، رایانه را به چهار جزء اصلی تقسیم کرد. یکی از اجزای مهم این تقسیم بندی ماژول حافظه است. همانطور که خواهید دید بنابر نیازهای مختلف سیستم، حافظه های مختلفی ارائه شده است که هر کدام کاربری خاص خود را دارد. در این مقاله تلاش می شود تا با آشنایی با انواع حافظه ها و کاربرد های آن، شیوه ی کار هر کدام را بررسی کنیم.

    حافظه های رایانه به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند :

    - حافظه ی اصلی (اولیه درونی): این نوع حافظه ها در داخل رایانه قرار دارند و برای اجرای برنامه به طور مستقیم به وسیله ی پردازنده مورد استفاده قرار می گیرند.

    - حافظه ی جانبی ( ثانویه خارجی): این نوع حافظه ها برای نگهداری داده ها و اطلاعات پرونده ها برای مدت زمان طولانی به کار می روند و در خارج از رایانه قرار می گیرند تا از طریق ماژول های ورودی/ خروجی برای پردازنده قابل دسترس باشند. بخشی از این نوع حافظه ها که برای آرشیو و بایگانی داده ها به کار می روند به صورت نوع سوم شناخته می شوند.

    ویژگی های مهم حافظه

    برای بررسی انواع حافظه های رایانه، به معرفی و توصیف ویژگی های مهم حافظه می پردازیم حافظه ها را براساس این ویژگی ها دسته بندی می کنیم. تعدادی از این ویژگی ها عبارت اند از:

    حافظه ی نامانا و مانا

    حافظه هایی که با قطع جریان برق داده های آن ها از بین می روند، حافظه های نامانا و آن هایی که با قطع جریان برق داده های خود را حفظ می کنند مانا هستند. حافظه های اصلی اغلب نامانا و حافظه های جانبی مانا هستند.

    محل استقرار حافظه

    بیانگر داخلی یا خارجی بودن حافظه نسبت به رایانه است. حافظه های داخلی را اغلب حافظه ی اصلی می گویند که انواع مختلفی دارد و در ادامه با آن ها آشنا خواهید شد. حافظه ی خارجی را اغلب حافظه جانبی می گویند که تنوع زیادی دارد.

    ظرفیت حافظه

    مقدار داده ای را که می توان در یک حافظه ذخیره کرد، ظرفیت آن حافظه می گویند. کوچک ترین واحد حافظه را کلمه گویند. کلمه می تواند یک عدد یا یک دستورالعمل باشد و اندازه آن به طور معمول برابر با بیت های به کار رفته برای نمایش آن است. بنابراین ظرفیت حافظه متناسب با تعداد بیت های یک کلمه و تعداد آن ها در یک حافظه است.

    آدرس دهی حافظه

    هر حافظه را به مجموعه ای از خانه ها تقسیم می کنند که این خانه ها برای نگهداری داده ها به کار می روند. برای خواندن و یا نوشتن داده ها در یک خانه حافظه، نیاز به آدرس آن خانه است. هر حافظه یک شیوه ی آدرس دهی دارد که به کمک آن، خانه های حافظه مورد دستیابی قرار می گیرند.

    روش های دستیابی به داده های حافظه

    یکی از ویژگی های اساسی حافظه ها، روش های دستیابی به واحدهای داده است. در واقع هر حافظه براساس فناوری تولید و اجزای تشکیل دهنده ی آن، شیوه ی خاصی برای دسترسی به خانه هایش دارد. تعدادی از این روشها عبارت اند از:

    - دستیابی ترتیبی

    - دستیابی مستقیم

    - دستیابی تصادفی

    - دستیابی انجمنی

    دستیابی ترتیبی: در این روش ساختار ذخیره سازی داده ها در حافظه به گونه ای است که برای دستیابی به هر سلول از حافظه، باید از خانه های مختلفی که قبل از سلول داده مورد نظر است، عبور کرده و بعد از رسیدن به سلول مربوط، داده را از آن خواند یا در آن نوشت. در این روش حافظه به صورت واحدهایی از داده که به آن رکورد داده می گویند، سازمان دهی می شود. برای دستیابی به هر رکورد از داده باید رکوردهای قبل از آن خوانده شود و بعد از رسیدن به رکورد مورد نظر، کار خواندن یا نوشتن در حافظه انجام شود. در حقیقت زمان دستیابی به هر داده در این حافظه به فاصله ی مکانی که داده در آن قرار گرفته، تا هد دستگاه بستگی دارد. نوار مغناطیسی (شکل زیر ) از این نوع حافظه است.

    آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

    دستیابی مستقیم: در این روش، حافظه به صورت بلوک هایی از داده سازمان دهی می شود. هر بلوک شامل چند بایت است که دارای آدرس منحصر به فرد است. برای دستیابی به دادە مورد نظر فقط باید به بلوکی که داده در آن واقع است، مراجعه کرد و در آن بلوک، داده به صورت ترتیبی بازیابی می شود و نیازی به پیمودن کل حافظه ی ماقبل داده مورد نظر نیست. در واقع می توان گفت دستیابی مستقیم ترکیبی از دستیابی ترتیبی و دستیابی تصادفی است که در آن به دلیل آدرس دهی برای هر بلوک، زمان دستیابی به داده، به فاصله ی مکانی محل قرارگیری داده نسبت به اولین داده ی بلوک مورد نظر، بستگی دارد. هد دستگاه در ابتدا به طور مستقیم به آدرس بلوک مراجعه می کند، سپس آن بلوک را برای پیدا کردن دادە مورد نظر می پیماید. در این روش، زمان دستیابی به خانه های حافظه کمتر از دستیابی ترتیبی است. دیسک سخت (شکل زیر ) از این نوع حافظه است.

    آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

    دستیابی تصادفی: فناوری ساخت حافظه هایی با دستیابی تصادفی به سیستم این اجازه را می دهد تا برای هر بایت از حافظه یک آدرس منحصر به فرد در نظر بگیرد. در این حافظه روش ذخیره سازی داده به گونه ای است که بتوان بدون نیاز به عبور از بخش های مختلف حافظه، هر سلول آن را خواند یا نوشت. با توجه به آدرس منحصر به فردی که به هر مکانی از حافظه داده می شود می توان به مکان مورد نظر به طور مستقیم دسترسی پیدا کرد. به همین دلیل هر مکانی از حافظه را می توان به طور تصادفی انتخاب کرد و به آن یک آدرس منحصر به فرد داد و براساس همان آدرس، به داده های آن دسترسی پیدا کرد. با توجه به شیوه آدرس دهی این حافظه ها، زمان دستیابی به هر مکان از حافظه، مستقل از محل قرار گرفتن داده در حافظه است و زمان ثابتی دارد. در این روش، زمان دستیابی به خانه های حافظه کمتر از دستیابی ترتیبی و دستیابی مستقیم است. حافظه ی اصلی (شکل زیر) از این نوع حافظه است.

    آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

    دستیابی انجمنی: این دستیابی مانند دستیابی تصادفی است با این تفاوت که در آن هر مکان از حافظه به طور کامل براساس آدرس آن دستیابی نمی شود و برای دسترسی به خانه های این حافظه، محتوای آن نیز بررسی می گردد. در این نوع حافظه نیز دسترسی به هر مکان از حافظه مدت زمان ثابتی دارد و کمتر از زمان دستیابی تصادفی است، حافظه های نهان از این نوع هستند.

    کارایی حافظه

    از دیدگاه کاربران دو مشخصه ی مهم حافظه، ظرفیت و کارایی هستند. کارایی حافظه ها سه ویژگی به شرح زیر دارد:

    زمان دستیابی

    این زمان مربوط به انجام عمل خواندن یا نوشتن است. یعنی فاصله ی زمانی، از لحظه ای که آدرس در حافظه وارد می شود تا لحظه ای که داده در آن ذخیره و یا روی گذرگاه داده(در مورد خواندن) قرار می گیرد.

    سیکل حافظه

    زمانی که طول می کشد تا آدرس روی گذرگاه آدرس قرار گرفته، به علاوه زمان دستیابی به داده را سیکل حافظه می نامند.

    سرعت انتقال داده

    مقدار بایت های ارسالی و یا دریافتی در هر ثانیه را سرعت انتقال داده می گویند. این سرعت به طورکامل به مدت زمان سیکل حافظه بستگی دارد. هر چه زمان این سیکل کم باشد سرعت انتقال بالا تر است و بالعکس، هر چه زمان سیکل بیشتر باشد دادە کمتری در واحد زمان قابل دستیابی است و سرعت انتقال کمتر می شود. پس می توان گفت که سرعت انتقال با زمان سیکل حافظه رابطه ی معکوس دارد. در واقع تعداد دفعاتی را که سیکل حافظه در یک ثانیه قابل تکرار شدن است، سرعت انتقال داده در یک حافظه گویند.

    جدول زیر ویژگی های انواع حافظه ها را نشان می دهد.

    آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

    براساس فناوری ساخت، حافظه ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند. هر فناوری دارای مزایا و معایب خاص خود است. هرم حافظه ها (شکل زیر) تلاش کرده است که حافظه ها را براساس سرعت دستیابی به داده، دسته بندی کند.

    پردازنده به دلیل سرعت بالایی که در انجام کارهایش دارد باید داده ها را با سرعت بالا و به مقدار زیاد در اختیار داشته باشد. ذخیره سازهای ثانویه مانند دیسک سخت و دیسک های نوری و... به دلیل سرعت کمی که دارند نمی توانند پاسخگوی نیازهای پردازنده باشند و دادە مورد نظر آن را با سرعت بالا تأمین کنند. به همین دلیل تلاش شده است تا تعدادی حافظه های موقت ولی با سرعت بیشتر و نزدیک به سرعت پردازنده، طراحی و در اختیار پردازنده قرار دهند. در این هرم هر چه قدر حافظه ی مورد نظر به پردازنده نزدیک تر باشد، سرعت انتقال دادە بیشتری دارد و به طور طبیعی این سرعت بالا مستلزم هزینه ی بیشتری است.

    آشنایی با انواع حافظه و روش های دستیابی به داده ها

    تبلیغات
    برچسب ها
    منابع
    نویسنده
    آتوسا الهی
    آتوسا الهی

    نا مشخص
    مجموع پست ها: 35 مجموع سوالات: 0 مجموع پاسخ ها: 0
    مطالب مرتبط
    تبلیغات
    سایر آموزش های لوازم دیجیتال
    پرسش و پاسخ
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    اندروید سیستم ریکاوری
    آموزش تصویری ریست فکتوری تبلت های لنوو Lenovo A7-40, A7-50
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    اندروید سیستم ریکاوری
    آموزش تصویری ریست فکتوری تبلت های لنوو Lenovo A7-40, A7-50
    ۱ پاسخ
    ۰ امتیاز
    asus f102 تعویض باتری
    آموزش تعویض باتری لپ تاپ ایسوس Asus X551CA
    سوالتان را بپرسید
    تبلیغات
    محصولات آموزشی
    فروشگاه