فهرس |
نوع رئيسي من الذاكرة مستعملة في الحاسوب الشخصي تدعى ذاكرة للقراءة فقط. حيث يمكن أن نقرأ منها ولا يمكن الكتابة إليها.
هناك سببان رئيسيان يجعل ذاكرة للقراءة فقط مستعملة لبعض الوظائف ضمن الحاسوب الشخصي:
•الأداء(Permanence):
إن القيم المخزنة المخزنة في الذاكرة ROM تكون موجودة دائما,سواء أكانت الطاقة في وضع on أو off . يمكن للذاكرة ROM أن تزال من الحاسوب، يخزن عليها لفترة زمنية غير محددة ثم تعاد إلى الحاسوب ، والبيانات المخزنة فيها لا تضيع . ولهذا السبب ندعوها بالتخزين غير القلق .
•الأمن (Security) :
الحقيقة أن ذوا كر ROM لايمكن أن تعدل بسهولة ، فهي مزودة بنظام أمان ضد تغيير محتوياتها . ولن نجد ذوا كر مصابة بالفيروسات .
تستعمل هذه الذواكر في تخزين البرامج التي تكون على مستوى النظام,والتي نريدها ان تكون متوفرة في الحاسوب في جميع الأوقات .
المثال الأكثر شيوعا لهذه الذواكر هي شريحة البيوس (BIOS) في الحاسبات ،والتي يمكن استخدامها لإقلاع نظام الحاسوب .
اســــتعــــمالات ذوا كــــــــر ROM : تستعمل هذه الذواكر في تخزين البرامج التي تكون على مستوى النظام,والتي نريدها ان تكون متوفرة في الحاسوب في جميع الأوقات .
المثال الأكثر شيوعا لهذه الذواكر هي شريحة البيوس (BIOS) في الحاسبات ،والتي يمكن استخدامها لإقلاع نظام الحاسوب .
[تحرير] كيف تعمل الذاكرة ROM ؟ كما في الذاكرة الرام فإن الذاكرة الروم تتكون من شبكة من الصفوف و العواميد ، و لكن عند التقاء الصفوف بالعواميد نجد أن الروم مختلفة كليا عن الرام ، فحيث نجد ترانزيستور عند نقطة التقاء الصف و العمود في الرام ، نجد بدلا منه ديود diode في الروم و الذي يقوم بوصل الصف مع العمود إذا كان محتوى الخلية المتقاطعان عندها يساوي 1 ، أما إن كان المحتوي صفر فبكل بساطة لا يوجد ديود و لا يتصل الصف بالعمود عند خلية التقاطع ، و بالتالي نرى أن تشكيل رقاقة الذاكرة و تخزين البيانات عليها يتم خلال فترة التصنيع و يصبح تغيير محتوى الرقاقة مستحيل بعد إتمام التصنيع .
ما هي أنواع الذاكرة الروم ROM ؟ يوجد خمس أنواع رئيسية هي :
1. rom
2. PROM
3. EPROM
4. EEPROM
5. Flash Memory
[تحرير] وجه التشابه بين هذه الأنواع : 1-أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاكـــرة لا تضـــيع عند قطع التــيار الكـــهربـائي ( و ليس كما فـي الـذاكرة الـرام التــــي تضـــــيع محتوياتــــها عـــــند قـــطـــــع التــيـــــــار ).
-2أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاكرة إما أنها لا يمكن تغييرها ، أو أن ذلك ممكن و لكن باستخدام وسائل خاصة ( و ليس كما في الذاكرة الرام حيث الكتابة عليها بنفس سهولة القراءة).
[تحرير] مــــــا هــــــي PROM و كيــــــــف تعمـــــــل ؟ PROM هي اختصار ل programmable read-only memory (PROM) ، و هذا النوع من رقائق الذاكرة يحتوي أيضا على شبكة من الصفوف و العواميد ، و الاختلاف بين هذا النوع و النوع السابق روم هو أن عند كل تقاطع بين الصفوف و العواميد يوجد صمام fuse يصل بينهما ، الشحنة التي تبعث خلال العمود تمر بالصمام الموصول بالخلية مما يشحن الخلية و يعطيها القمة 1 ، و حيث أن كل الخلايا موصولة بصمام يجعلها جميعا تملك القيمة 1 ، و هذا يكون هو الشكل الخام لرقاقة الذاكرة عند بيعها ، الآن المشتري لهذه الرقائق يجب أن يمتلك أداة تسمى programmer و التي تقوم بإرسال تيار كهربي قوي إلى الخلية المطلوب تغيير قيمتها من 1 إلى صفر ، يقوم هذا التيار بكسر الصمام و بالتالي ينقطع الإيصال بين الصف و العمود المتقاطعان عند الخلية المطلوبة و بالتالي تفرغ شحنتها و تصبح قيمتها صفر .
[تحرير] ما هي EPROM وكيف تعمل؟ EPROM هي اختصار ل Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) ، هذا النوع من الرقائق من الممكن محوه و الكتابة عليه مرات عديدة باستخدام أداة خاصة تبعث تردد محدد من الموجات الضوئية ultraviolet (UV) light على الرقاقة فيمحو محتوياتها ويجهزها للكتابة عليها من جديد ، و هذه الرقاقة تتكون أيضا من أسطر وعواميد و عند كل خلية تقاطع يوجد ترانزستوران مسئولان عن شحن وتفريغ الخلايا
[تحرير] ما هي EEPROM وكيف تعمل؟ هي اختصار ل Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)وهي تتميز عن الأنواع السابقة بما يلي : 1- تســـتطيع الكـــتابــــــة علـــى هــــذه الرقــــاقــــة دون إزالـــــتها مـــن مــــكانــــــــهـا.
2-لســت مضـطرا لمــحو الرقاقـــة كلـــــها لتـــغيـــير جــزء مــحـــدود مـــــنها.
3-تغيير المحتويات لا يحتاج إلى أدوات أو أجهزة خاصة.
يمكن تغيير محتويات الخلايا في هذه الرقاقة باستخدام برنامج محلي يتحكم بالمجال الكهربائي للخلية و يقوم بتفريغها و شحنها حسب المطلوب ، ولكن ذلك يتم على مستوى الخلية أي أن محو محتويات الخلية يتم بالتدريج كل مرة بايت واحد مما يجعلها بطيئة للغاية .................... ويبين الجدول التالي الخصائص المختلفة لذواكر ROM :
[تحرير] ما هي Flash Memory ؟ هي أحد أنواع الذاكرة EEPROM و تختلف عنها أن EEPROM تمحو كل مرة بايت واحد بينما تستطيع Flash Memory التعامل مع 512 بايت في المرة الواحدة مما يجعلها أسرع بكثير تستطيع أن تجد Flash Memoryفي الأجهزة التالية:
1-رقاقة البيوس في جهازك .
2- Compact Flash أو Smart Media تجدها في الكاميرات الرقمية .
3- ألواح الذاكرة من نوع PCMCIA Type I أو Type II و تجدها في الأجهزة المحمولة .
4-ألواح الذاكرة في ألعاب الفيديو .
[تحرير] ما هي الذاكرة الظاهرية Virtual memory و كيف من الممكن التحكم فيها؟ الذاكرة الظاهرية هي جزء مألوف في أغلب أنظمة التشغيل ، فأغلب أجهزة الحاسوب هذه الأيام تحتوي على 32 أو 64 ميجابايت ذاكرة رام ، و لكن للأسف فهذا القدر من الذاكرة غير كافي لتشغيل مجموعة من البرامج في وقت واحد مثل برنامج تحرير صور و محرر كتابة و مستعرض انترنت و برنامج بريد الكتروني ، فإن لم يكن لديك ذاكرة ظاهرية فلن تعمل هذه البرامج و ستحصل على رسالة تطلب منك إغلاق بعض التطبيقات لتحرير جزء من الذاكرة ، مع وجود الذاكرة الظاهرية سيقوم الكمبيوتر بالبحث عن أجزاء غير مستعملة باستمرار من الذاكرة الرام ويقوم بنسخها على القرص الصلب و هذا يحرر قسما من الذاكرة الرام ليتم استخدامه في تشغيل التطبيقات الكبيرة الإضافية ، هذا الأمر يحدث بشكل تلقائي لدرجة أنك لا تحس به ويجعل جهازك يحس أن لديه ذاكرة أكبر مما هي عليه .
.
و لكن بطبيعة الحال ستكون سرعة القراءة و الكتابة على القرص الصلب أبطأ بكثير منها في الذاكرة ، فإذا كانت التطبيقات التي تشغلها تحتاج ذاكرة كبيرة و مالديك فليل فستلاحظ بطأ واضحا عند تشغيل هذه التطبيقات باستخدام الذاكرة الظاهرية ،و سيكون الحل الأمثل هو إضافة ذاكرة رام إلى جهازك.
التقنية التي استعملت لتطبيق رقائق ROM تطوّرت على مرّ السنين. تطبيقات ROMs دعيت ROMs مبرمجة القناع. في هذه الحالة ، ذواكرROM التي صنعت للطلب برمجت طبقا ل نمط تشفير معيّن جهّز من قبل المستعمل. إن تركيب 4x4 من شرائح CMOS-ROM مبين في الشكل التالي:
[تحرير] تقـــــــنيـــــــــات أخـــــــــــرى: هناك أيضا أنواع أخرى من الذواكر الغير قلقة وهي رقائق لا تكون بحالتها االصلبة-:CDROM نوع من الأقراص المدمجة, قابل للقراءة فقط لذلك سميت بهذا الاسم . بينما CD-R يكتب مرة /يقرأ كثيرا(يماثل PROM ). CD-RW قراءة/كتابة(مماثل إلى EEPROM) . - مصفوفة diode والتي استعملت في الكميات الصغيرة من الحاسبات في الستينات .كمشفرات لوحة المفاتيح للأجهزة الطرفية . برمجت هذه الذواكر بتركيب ثنائيات شبه الموصل في الواقع المختارة بين مصفوفة خطوط الكلمة وخطوط الخانة في لوحة الدارات المطبوعة . """المقاومة – المكثف:""" استعملت في العديد من الحواسب حتى عام 1970 مثل ذوا كر ROM ذات شبكة الديودات ، وقد برمجت باستبدال المكونات في المواقع المختارة بين شبكة خطوط الكلمة وخطوط الخانة . ان جداول تابع ENIAC كانت ذاكرة ROM ذات مصفوفة المقاومات مبرمجة يدويا بواسطة المفاتيح الدوارة . خزنت نماذج مختلفة في أنظمة IBM وأجهزة طرفية معقدة ،خزنت ال MICRODIODE في إما ذوا كر ROM ذات شبكة المكثفات (تدعى BCROS – CCROS), أو في ذوا كر ROM ذات الشبكة المحولة (وتدعى TROS ). CORE ROPE : وكان شكل من إشكال تقنية ROM ذات مصفوفة المحولات استعمل عندما كان وزن دارات AND/OR حرجا. استعملت هذه الذواكر في الحاسبات التي استخدمت في المركبة الفضائية APOLLO استعمل القناع المعدني المثقب في أنابيب الأشعة المهبطية كذاكرة ROM لتشكيل شعاع الكتروني عريض على الشاشة إما للعرض أو لمسح الشكل المراد إظهاره على الشاشة . • استعملت الادوات الميكانيكية المختلفة ذوا كر ROM في اجراء الحسابات المبكرة,تستعمل اللوحة الميكانيكية المعدنية هذه الطريقة في الطابعات النقطية في كومبيوترات IBM 026.
[تحرير] سرعة الذواكر ROM : • سرعة القراءة: بالرغم من أن هناك تفاوت بمرور الوقت، اليوم,ذواكر كبيرة يمكن أن تقرأ أسرع من ذواكر ROMs الكبير. لذلك فإن محتوى ROM الذي يستعمل في أغلب الأحيان ينسخ أحياناالى إلى الذاكرة RAM ويقرأ بعد ذلك من هناك .
[تحرير] •سرعة الكتابة: لتلك الأنواع من ROMs الذي يمكن أن يكتب بشكل كهربائي، سرعة الكتابة أبطأ بكثير دائما من سرعة القراءة وهي قد تتطلّب فولطيات غير عادية،
كما في الذاكرة الرام فإن الذاكرة الروم تتكون من شبكة من الصفوف و العواميد ، و لكن عند التقاء الصفوف بالعواميد نجد أن الروم مختلفة كليا عن الرام ، فحيث نجد ترانزيستور عند نقطة التقاء الصف و العمود في الرام ، نجد بدلا منه ديود diode في الروم و الذي يقوم بوصل الصف مع العمود إذا كان محتوى الخلية المتقاطعان عندها يساوي 1 ، أما إن كان المحتوي صفر فبكل بساطة لا يوجد ديود و لا يتصل الصف بالعمود عند خلية التقاطع ، و بالتالي نرى أن تشكيل رقاقة الذاكرة و تخزين البيانات عليها يتم خلال فترة التصنيع و يصبح تغيير محتوى الرقاقة مستحيل بعد إتمام التصنيع .
ما هي أنواع الذاكرة الروم ROM ؟ يوجد خمس أنواع رئيسية هي :
1. rom
2. PROM
3. EPROM
4. EEPROM
5. Flash Memory
1-أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاكـــرة لا تضـــيع عند قطع التــيار الكـــهربـائي ( و ليس كما فـي الـذاكرة الـرام التــــي تضـــــيع محتوياتــــها عـــــند قـــطـــــع التــيـــــــار ).
-2أن البيانات المخزنة على هذه الرقائق من الذاكرة إما أنها لا يمكن تغييرها ، أو أن ذلك ممكن و لكن باستخدام وسائل خاصة ( و ليس كما في الذاكرة الرام حيث الكتابة عليها بنفس سهولة القراءة).
PROM هي اختصار ل programmable read-only memory (PROM) ، و هذا النوع من رقائق الذاكرة يحتوي أيضا على شبكة من الصفوف و العواميد ، و الاختلاف بين هذا النوع و النوع السابق روم هو أن عند كل تقاطع بين الصفوف و العواميد يوجد صمام fuse يصل بينهما ، الشحنة التي تبعث خلال العمود تمر بالصمام الموصول بالخلية مما يشحن الخلية و يعطيها القمة 1 ، و حيث أن كل الخلايا موصولة بصمام يجعلها جميعا تملك القيمة 1 ، و هذا يكون هو الشكل الخام لرقاقة الذاكرة عند بيعها ، الآن المشتري لهذه الرقائق يجب أن يمتلك أداة تسمى programmer و التي تقوم بإرسال تيار كهربي قوي إلى الخلية المطلوب تغيير قيمتها من 1 إلى صفر ، يقوم هذا التيار بكسر الصمام و بالتالي ينقطع الإيصال بين الصف و العمود المتقاطعان عند الخلية المطلوبة و بالتالي تفرغ شحنتها و تصبح قيمتها صفر .
EPROM هي اختصار ل Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) ، هذا النوع من الرقائق من الممكن محوه و الكتابة عليه مرات عديدة باستخدام أداة خاصة تبعث تردد محدد من الموجات الضوئية ultraviolet (UV) light على الرقاقة فيمحو محتوياتها ويجهزها للكتابة عليها من جديد ، و هذه الرقاقة تتكون أيضا من أسطر وعواميد و عند كل خلية تقاطع يوجد ترانزستوران مسئولان عن شحن وتفريغ الخلايا
هي اختصار ل Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)وهي تتميز عن الأنواع السابقة بما يلي : 1- تســـتطيع الكـــتابــــــة علـــى هــــذه الرقــــاقــــة دون إزالـــــتها مـــن مــــكانــــــــهـا.
2-لســت مضـطرا لمــحو الرقاقـــة كلـــــها لتـــغيـــير جــزء مــحـــدود مـــــنها.
3-تغيير المحتويات لا يحتاج إلى أدوات أو أجهزة خاصة.
يمكن تغيير محتويات الخلايا في هذه الرقاقة باستخدام برنامج محلي يتحكم بالمجال الكهربائي للخلية و يقوم بتفريغها و شحنها حسب المطلوب ، ولكن ذلك يتم على مستوى الخلية أي أن محو محتويات الخلية يتم بالتدريج كل مرة بايت واحد مما يجعلها بطيئة للغاية .................... ويبين الجدول التالي الخصائص المختلفة لذواكر ROM :
هي أحد أنواع الذاكرة EEPROM و تختلف عنها أن EEPROM تمحو كل مرة بايت واحد بينما تستطيع Flash Memory التعامل مع 512 بايت في المرة الواحدة مما يجعلها أسرع بكثير تستطيع أن تجد Flash Memoryفي الأجهزة التالية:
1-رقاقة البيوس في جهازك .
2- Compact Flash أو Smart Media تجدها في الكاميرات الرقمية .
3- ألواح الذاكرة من نوع PCMCIA Type I أو Type II و تجدها في الأجهزة المحمولة .
4-ألواح الذاكرة في ألعاب الفيديو .
الذاكرة الظاهرية هي جزء مألوف في أغلب أنظمة التشغيل ، فأغلب أجهزة الحاسوب هذه الأيام تحتوي على 32 أو 64 ميجابايت ذاكرة رام ، و لكن للأسف فهذا القدر من الذاكرة غير كافي لتشغيل مجموعة من البرامج في وقت واحد مثل برنامج تحرير صور و محرر كتابة و مستعرض انترنت و برنامج بريد الكتروني ، فإن لم يكن لديك ذاكرة ظاهرية فلن تعمل هذه البرامج و ستحصل على رسالة تطلب منك إغلاق بعض التطبيقات لتحرير جزء من الذاكرة ، مع وجود الذاكرة الظاهرية سيقوم الكمبيوتر بالبحث عن أجزاء غير مستعملة باستمرار من الذاكرة الرام ويقوم بنسخها على القرص الصلب و هذا يحرر قسما من الذاكرة الرام ليتم استخدامه في تشغيل التطبيقات الكبيرة الإضافية ، هذا الأمر يحدث بشكل تلقائي لدرجة أنك لا تحس به ويجعل جهازك يحس أن لديه ذاكرة أكبر مما هي عليه .
.
و لكن بطبيعة الحال ستكون سرعة القراءة و الكتابة على القرص الصلب أبطأ بكثير منها في الذاكرة ، فإذا كانت التطبيقات التي تشغلها تحتاج ذاكرة كبيرة و مالديك فليل فستلاحظ بطأ واضحا عند تشغيل هذه التطبيقات باستخدام الذاكرة الظاهرية ،و سيكون الحل الأمثل هو إضافة ذاكرة رام إلى جهازك.
التقنية التي استعملت لتطبيق رقائق ROM تطوّرت على مرّ السنين. تطبيقات ROMs دعيت ROMs مبرمجة القناع. في هذه الحالة ، ذواكرROM التي صنعت للطلب برمجت طبقا ل نمط تشفير معيّن جهّز من قبل المستعمل. إن تركيب 4x4 من شرائح CMOS-ROM مبين في الشكل التالي:
هناك أيضا أنواع أخرى من الذواكر الغير قلقة وهي رقائق لا تكون بحالتها االصلبة-:CDROM نوع من الأقراص المدمجة, قابل للقراءة فقط لذلك سميت بهذا الاسم . بينما CD-R يكتب مرة /يقرأ كثيرا(يماثل PROM ). CD-RW قراءة/كتابة(مماثل إلى EEPROM) . - مصفوفة diode والتي استعملت في الكميات الصغيرة من الحاسبات في الستينات .كمشفرات لوحة المفاتيح للأجهزة الطرفية . برمجت هذه الذواكر بتركيب ثنائيات شبه الموصل في الواقع المختارة بين مصفوفة خطوط الكلمة وخطوط الخانة في لوحة الدارات المطبوعة . """المقاومة – المكثف:""" استعملت في العديد من الحواسب حتى عام 1970 مثل ذوا كر ROM ذات شبكة الديودات ، وقد برمجت باستبدال المكونات في المواقع المختارة بين شبكة خطوط الكلمة وخطوط الخانة . ان جداول تابع ENIAC كانت ذاكرة ROM ذات مصفوفة المقاومات مبرمجة يدويا بواسطة المفاتيح الدوارة . خزنت نماذج مختلفة في أنظمة IBM وأجهزة طرفية معقدة ،خزنت ال MICRODIODE في إما ذوا كر ROM ذات شبكة المكثفات (تدعى BCROS – CCROS), أو في ذوا كر ROM ذات الشبكة المحولة (وتدعى TROS ). CORE ROPE : وكان شكل من إشكال تقنية ROM ذات مصفوفة المحولات استعمل عندما كان وزن دارات AND/OR حرجا. استعملت هذه الذواكر في الحاسبات التي استخدمت في المركبة الفضائية APOLLO استعمل القناع المعدني المثقب في أنابيب الأشعة المهبطية كذاكرة ROM لتشكيل شعاع الكتروني عريض على الشاشة إما للعرض أو لمسح الشكل المراد إظهاره على الشاشة . • استعملت الادوات الميكانيكية المختلفة ذوا كر ROM في اجراء الحسابات المبكرة,تستعمل اللوحة الميكانيكية المعدنية هذه الطريقة في الطابعات النقطية في كومبيوترات IBM 026.
• سرعة القراءة: بالرغم من أن هناك تفاوت بمرور الوقت، اليوم,ذواكر كبيرة يمكن أن تقرأ أسرع من ذواكر ROMs الكبير. لذلك فإن محتوى ROM الذي يستعمل في أغلب الأحيان ينسخ أحياناالى إلى الذاكرة RAM ويقرأ بعد ذلك من هناك .
لتلك الأنواع من ROMs الذي يمكن أن يكتب بشكل كهربائي، سرعة الكتابة أبطأ بكثير دائما من سرعة القراءة وهي قد تتطلّب فولطيات غير عادية،