تفاوت میان نسخه‌های «حافظه دسترسی تصادفی»

ابرابزار، بهبود مقاله
برچسب: نیازمند بازبینی
(ابرابزار، بهبود مقاله)
[[پرونده:Memory module DDRAM 20-03-2006.jpg|بندانگشتی|300px|تصویری از دو حافظهٔ RAM]]
'''حافظه دسترسیتصادفی''' {{به تصادفی(رم)انگلیسی|Random Access نوعیMemory}} یا '''رَم''' {{به انگلیسی|RAM}} نوعی حافظه برای ذخیره‌سازی موقت اطلاعات کامپیوتری[[رایانه|رایانه‌ای]] است. یک رم به داده هایداده‌های ذخیره شده اجازه میدهدمی‌دهد تا مستقیماً در هر مرحله تصادفی در دسترس باشند در مقابل دیگر رسانه هایرسانه‌های ذخیره داده مثل هارد دیسک ها,ها، [[سی دی]] ها,ها، [[دی وی دی]] ها‌ها و نوار هاینوارهای مغناطیسی و نیز انواع حافظه هایحافظه‌های ابتدایی مثل حافظه درام اطلاعات را به خاطر محدودیت طراحی مکانیکی به طور متوالی در مراحل ازپیش تعیین شده می خواندمی‌خواند و ثبت میکندمی‌کند بنابراین زمان دسترسی به [[داده هاداده‌ها]] به مکان ان بستگی دارد.{{سخ}}
 
امروزه رم شکل کامل مدار گرفته است انواع جدید DRAM هاDRAMها حافظه دسترسی تصادفی نیستند به طوری که داده هاداده‌ها پشت سر هم خوانده میشوندمی‌شوند هر چند اسم شبیه هم دارند.{{سخ}}
== حافظه دسترسی تصادفی ==
اگرچه خیلی از انواع SRAM,ROM,OTP,NOR FLASHحتی در دریافت هایدریافت‌های سخت هنوز حافظه دسترسی تصادفی هستند .
حافظه دسترسی تصادفی(رم) نوعی حافظه اطلاعات کامپیوتری است. یک رم به داده های ذخیره شده اجازه میدهد تا مستقیماً در هر مرحله تصادفی در دسترس باشند در مقابل دیگر رسانه های ذخیره داده مثل هارد دیسک ها, [[سی دی]] ها, [[دی وی دی]] ها و نوار های مغناطیسی و نیز انواع حافظه های ابتدایی مثل حافظه درام اطلاعات را به خاطر محدودیت طراحی مکانیکی به طور متوالی در مراحل ازپیش تعیین شده می خواند و ثبت میکند بنابراین زمان دسترسی به [[داده ها]] به مکان ان بستگی دارد.{{سخ}}
رم به طور معمول به انواع حافظه هایحافظه‌های فرار مثل DRAMها وابسته است که در این حافظه هاحافظه‌ها اطلاعات ذخیره میشودمی‌شود و با خاموش شدن,شدن، اطلاعات از بین میرودمی‌رود.{{سخ}}
امروزه رم شکل کامل مدار گرفته است انواع جدید DRAM ها حافظه دسترسی تصادفی نیستند به طوری که داده ها پشت سر هم خوانده میشوند هر چند اسم شبیه هم دارند.{{سخ}}
انواع دیگر حافظه هایحافظه‌های غیر فرار مثل اکثر رام ها(ROM) ویک نوع [[فلش مموری]] به نام NOR FLASH به خوبی رم هستند.
اگرچه خیلی از انواع SRAM,ROM,OTP,NOR FLASHحتی در دریافت های سخت هنوز حافظه دسترسی تصادفی هستند .
رم به طور معمول به انواع حافظه های فرار مثل DRAMها وابسته است که در این حافظه ها اطلاعات ذخیره میشود و با خاموش شدن,اطلاعات از بین میرود.{{سخ}}
انواع دیگر حافظه های غیر فرار مثل اکثر رام ها(ROM) ویک نوع [[فلش مموری]] به نام NOR FLASH به خوبی رم هستند.
 
== تاریخچه ==
کامپیوتر هایکامپیوترهای اولیه از دستگاه تقویت نیروی برق یا خطوط تاخیری برای عملکرد اصلی حافظه استفاده میکردندمی‌کردند.
حافظه درام میتواندمی‌تواند به کم هزینه بسط داده شود ولی بازیابی از ایتم هایایتم‌های مورد نیاز غیر متوالی از درام به منظور [[بهینه سازیبهینه‌سازی]] سرعت است.
چفت لوله لامپ سه قطبی ازخلا ساخته شده است وبعد از ان از ترانزیستورهای گسسته برای حافظه هایحافظه‌های کوچکتر و سریعتر مثل دسترسی تصادفی ثبت نام بانک هابانک‌ها وثبت امارها مورد استفاده قرار گرفت چنین ثبت امار نسبتاً بزرگی برای تعداد زیادی داده بسیار پرهزینه است در کل فقط چند صد یا چند هزار بیت چنین حافظه هاییحافظه‌هایی ارائه شده است.{{سخ}}
اولین رم که به طور عملی مورد استفاده قرار گرفت Williams tubeبود که در سال 1947ساخته۱۹۴۷ساخته و بهره برداریبهره‌برداری شد. داده هاداده‌ها را به عنوان نقاط شارژالکتریکی برروی لوله [[پرتو کاتدی]] ذخیره میکردمی‌کرد از انجا که پرتو الکترونی لوله پرتو کاتدی میتوانندمی‌توانند در هر مرحله نقاط شارژ الکترونی را بخوانند و ثبت کنند حافظه دسترسی تصادفی است.
ظرفیت Williams tube چند صد تا حدود چند هزار بیت بود ولی بسیار کوچکتر سریعتر و کارامد تر از لامپ سه قطبی بود.{{سخ}}
حافظه [[هسته مغناطیسی]] در سال1947سال۱۹۴۷ اختراع شد و تا دهه 1970توسعه۱۹۷۰توسعه یافت ونمونه گسترده حافظه دسترسی تصادفی شد وابسته به مجموعه حلقه هایحلقه‌های مغناطیسی است با تغییر [[نیروی مغناطیسی]] هر حلقه میتوانندمی‌توانند در هر حلقه یک بیت داده ذخیره شود
هر حلقه مجموعه ایمجموعه‌ای از سیم ادرس هاادرس‌ها را دارد که میتوانمی‌توان ان هاان‌ها را انتخاب کرد خواند یا ثبت کرد و دسترسی به هر قسمت حافظه امکان پذیرامکان‌پذیر است.
حافظه هسته مغناطیسی تا زمانی که با حافظه حالت جامد در مدارات مجتمع (در اوایل دهه 1970۱۹۷۰)جایگزین شد استاندارد بود. Robert H.Dennardحافظه دسترسی تصادفی پویا(DRAM)را در سال 1968۱۹۶۸ اختراع کرد که یک ترانزیستور را جایگزین مجموعه 4یا6۴یا۶ ترانزیستوری برای هر بیت کرد و تا حد زیادی باعث افزایش چگالی حافظه در ازای نوسانات شد اطلاعات در خازن کوچک هر ترانزیستور ذخیره میشدندمی‌شدند وباید هر چند [[میلی ثانیه]] قبل از اینکه شارژ خالی کنند به روز میشدندمی‌شدند.
 
== انواع رم ==
3نوع۳نوع اصلی رم
# [[حافظه دسترسی تصادفی پویا|RAM پویا]] (DRAM)
# [[حافظه دسترسی تصادفی ایستا|RAM ایستا]] (SRAM)
# [[حافظه دسترسی تصادفی که تغییر فاز میدهندمی‌دهند]] (PRAM)
در رم هایرم‌های ایستا یک بیت داده با استفاده از حالت الاکلنگ ذخیره میشوندمی‌شوند این گونه رم هارم‌ها برای تولید گرانتر هستند ولی سریعتر هستند ونسبت به رم هایرم‌های پویا نیاز به قدرت کمتری دارند ودر کامپیوتر هایکامپیوترهای جدید معمولاً به عنوان حافظه Cache برای CPU استفاده میشودمی‌شود.{{سخ}}
رم هایرم‌های پویا برای ذخیره یک بیت داده از یک جفت ترانزیستور و خازن که با هم تشکیل یک سلول حافظه میدهندمی‌دهند استفاده میشودمی‌شود. خازن شارژبالا یا پایین را نگه میداردمی‌دارد و وترانزیستور به عنوان یک سوییچ است که اجازه میدهدمی‌دهد تا مدار کنترل بر روی تراشه موقعیت شارژ خازن را تشخیص دهد ان را تغییر دهد این نوع حافظه از رم هایرم‌های ایستا ارزانتر است اغلب از این نوع در کامپیوترهای مدرن استفاده میشودمی‌شود.{{سخ}}
رم هایرم‌های پویا و ایستا هردو [[حافظه فرار]] هستند به طوری که با خاموش شدن سیستم حافظه پاک میشودمی‌شود.
نوع قابل درج رام هارام‌ها مثل فلش مموری خواص رم و رام را دارند اطلاعات را در حالت متصل نبودن نگه میداردمی‌دارد و بدون نیاز به تجهیزات خاص به روز میشودمی‌شود.{{سخ}}
انواع رام هایرام‌های پایدار [[نیمه هادی]] عبارتند از درایو [[یو اس بی]] فلش,فلش، کارت حافظه,حافظه، حافظه ECC برای دوربین هادوربین‌ها و دستگاه هایدستگاه‌های [[قابل حمل]] که میتواندمی‌تواند پویا یا ایستا باشد شامل مدارهای خاصی برای تشخیص یا درست کردن اشتباهات تصادفی در داده هایداده‌های ذخیره شده با استفاده از [[بیت توازن]] یا کد تصحیح خطا است.
در کل اصطلاح رم اشاره دارد به دستگاه هایدستگاه‌های حافظه حالت جامد (چه DRAM یا SRAM) وبه طور خاص به [[حافظه اصلی]] بیشتر کامپیوتر هاکامپیوترها گویند.{{سخ}}
در ذخیره سازیذخیره‌سازی نوری اصطلاح DVD-RAMاز اسم بی مسمی برخوردار است برخلاف CD-RW یا DVD-RW نیاز ندارد قبل استفاده پاک شود با این وجود یک DVD-RAM رفتاری مشابه هارددیسک دارد.
 
== سلسله مراتب حافظه ==
در رم میتوانمی‌توان داده هاداده‌ها را خواند و بازنویسی کرد بسیاری از سیستم هایسیستم‌های کامپیوتری یک [[سلسله مراتب]] حافظه متشکل از ثبت پردازنده)CPU registers) , on-die SRAM caches, حافظه خارجی ,حافظهخارجی،حافظه رم پویا ,پویا، سیستم [[صفحه بندی]] (paging systems ), حافظه مجازی,مجازی، فضای مبادله(swap space) در هارد درایو است.
کل این حافظه هاحافظه‌ها را میتوانمی‌توان به عنوان رم توسط بسیاری از توسعه دهندگان در نظر گرفت هرچند که سیستم هایسیستم‌های مختلف میتوانندمی‌توانند در زمان دسترسی بسیار متفاوت باشند نقض مفهوم اصلی در پشت این واژه با دسترسی تصادفی در رم حتی در یک سلسله مراتب مثل DRAM در یک ردیف خاص ستون بانک رتبه بندی کانال یا سازمان ترکیب کننده زمان دسترسی را متغیر می سازدمی‌سازد البته نه به حدی که چرخش [[رسانهرسانه‌های های ذخیره سازیذخیره‌سازی]] ویا یک نوار متغیر است. به طور کلی هدف از استفاده از سلسله مراتب حافظه برای به دست اوردن بالاترین عملکرد قابل دسترس وبه حداقل رساندن هزینه کل سیستم حافظه است.
 
== کاربردهای دیگر رم ==
رم علاوه بر ذخیره سازیذخیره‌سازی اطلاعات و محیط کار برای [[سیستم عامل]] کاربردهای مختلفی دارد.
 
=== حافظه مجازی ===
بیشتر سیستم عامل هایعامل‌های مدرن روش گسترش ظرفیت حافظه را به کار میگیرندمی‌گیرند که به نام [[حافظه مجازی]] شناخته میشودمی‌شود بخشی از هارد دیسک کامپیوتر در کنار تنظیم برای صفحه بندی فایل یا یک پارتیشن ابتدایی ترکیبی از حافظه سیستم و فایل صفحه بندی کل حافظه سیستم را تشکیل میدهندمی‌دهند (برای مثال اگر کامپیوتر 2۲ گیگ حافظه رم و 1۱ گیگ حافظه فایل صفحه بندی داشته باشد کل حافظه در دسترس سیستم عامل 3گیگ۳گیگ است).
وقتی حافظه سیستم کم میشودمی‌شود بخشی از رم به فایل صفحه بندی برای ایجاد فضایی برای داده هایداده‌های جدید منتقل میشودمی‌شود و همچنین برای بازگردانی اطلاعات قبلی استفاده میشودمی‌شود استفاده بیش از حد از این مکانیزم مانع عملکرد کلی سیستم میشودمی‌شود چون هارددیسک به مراتب از رم کندتر است.{{سخ}}
نرم‌افزاری که قسمتی ازیک RAMکامپیونررابخش بندی کرده وامکان عملکردان به صورت درایوسریع تررافراهم میاورد RAM DISKنامیده میشودیک RAM DISK اطلاعات ذخیره شده راهنگام خاموش شدن کامپیوترازدست میدهد،مگراینکهمی‌دهد، مگراینکه حافظه دارای یک منبع باتری اماده بکارباشد.
 
== SHADOW RAM ==
گاهی اوقاتاوقات، ،محتویاتمحتویات تراشه یتراشهٔ ROMکم سرعت به منظورکوتاه ترکردن زمان دستیابیدستیابی، ،برایبرای حافظه یحافظهٔ READ/WRITE کپی میشودمی‌شود. تراشه ROMهنگام تغییرمکان اولیه حافظه برروی بلوک مشابه به ادرس ها (اغلب غیرقابل رایت)،غیرفعال، میشودغیرفعال می‌شود. این فرایند،کهفرایند، که به ان SHADOWINGگفته میشود،درهردویمی‌شود، کامپیوترهاوسیستمدرهردوی هایکامپیوترهاوسیستم‌های جاسازی شده بسیارمتداول است.{{سخ}}
 
بعنوان یک نمونه رایج ،BIDSدرکامپیوترهای معمولی اغلب دارای یک گزینه به نام "استفاده “SHADOW BIOSیامشابه ان است . بافعال سازی ان،توابعان، توابع وکاربردهای متکی به داده هایداده‌های مربوط به BIOS ROMبه جای ان ازموقعیت هایازموقعیت‌های DRAMاستفاده میکنندمی‌کنند. این امربسته به نوع سیستم ممکن است منجربه افزایش کارکردنشده ویاباعث ناسازگاری گرددبعنوان مثالمثال، ،ممکنممکن است برخی از سخت افزارهاهنگام استفاده ازSHADOW RAM،بهRAM، به سیستم عملگردسترسی نداشته باشد. این مزیت میتوانددربرخیمی‌توانددربرخی ازسیستم هافرضی باشد،زیراBIOSباشد، زیراBIOS پس از [[راه اندازیراه‌اندازی]] به وسیله دست یابی مستقیم [[سخت افزارسخت‌افزار]]،مورد، مورد استفاده قرارنمیگیرد.حافظه یحافظهٔ خالی نیز باتوجه به اندازه SHADOW RAMهاکوچک میشودمی‌شود.
 
== پیشرفت هایپیشرفت‌های اخیر ==
چندین نوع جدیداز RAMغیرفرارباقابلیت حفظ اطلاعات هنگام خاموش شدن درحال توسعه میباشدمی‌باشد. تکنولوژیهای بکاررفته شامل نانوتیوب هاینانوتیوب‌های کربنی وروش هایوروش‌های بااستفاده ازاثرتومل مغناطیسی میباشدمی‌باشد. درمیان نسل اول MRAMها،یکMRAMها، یک تراشه RAM مغناطیسی درتابستان 2003بااستفاده۲۰۰۳بااستفاده ازتکنولوژی 0.18میکرومتری۰٫۱۸میکرومتری ساخته شد.
 
== دیوارهای حافظه ==
دیوارهای حافطهحافطه، ،اختلافاتاختلافات وعدم توازنتوازن، ،پهنایپهنای باندارتباطی محدوددرحاشیه تراشه است. ازسال 1986تا2000،سرعتcpuبه۱۹۸۶تا۲۰۰۰، سرعتcpuبه میزان سالانه 55%وسرعت۵۵٪وسرعت حافظه تنهابه میزان 10%بهبودیافت۱۰٪بهبودیافت.باوجوداین گرایشباوجوداین ها،انتظارمیگرایش‌ها،انتظارمی رفت که رکودحافظه به یک تنگنای سراسری درعملکردکامپیوترتبدیل شود.
پیشرفت هایپیشرفت‌های سرعت cpuبه طورقابل توجهی کندشود،بخشیکندشود، بخشی به سبب موانع اصل فیزیکی موجودوبخشی به دلیل وجودمشکل دیواره یدیوارهٔ حافظه درطراحی هایدرطراحی‌های اخیرcpuازبرخی جهات میباشدمی‌باشد. این دلایل به صورت اسنادی درسال 2005توسط۲۰۰۵توسط INTELتشریح شد.{{سخ}}
ابتدا،باکوچکابتدا، باکوچک شدن هندسی تراشه وبالارفتن فرکانس هایفرکانس‌های کلاککلاک، ،جریانجریان نشست ترانزیستورافزایش یافته وموجب مصرف توان وگرمای بیشترمیشود. ثانیاًمیکرومتری پیدایش یافت. دوتکنیک درحال توسعه تکنولوژی"کروکس"ارائه شده وانتقال گشتاوراپسین (STT)که باهمکاری کروکسکروکس، ،هاینیکسهاینیکس ،IBMوچندین کارخانه دیگرتوسعه یافته است. درسال 2004،۲۰۰۴،"نانترو"ارایه یارایهٔ GiB10ازپیش نمونه حافظه یحافظهٔ [[نانوتیوب کربنی]] راتولیدکردبااین وجود،تواناییوجود، توانایی این تکنولوژیهادربه کارگیری احتمال اشتراک فروش تجاری ازDRAMتاSRAMیاتکنولوژی فلش مموری همچنان نامشخص مانده است .{{سخ}}
ازسال 2006،۲۰۰۶،"درایوهای حالت جامد"(مبتنی برفلش مموری )باظرفیت هایباظرفیت‌های بالغ بر256گیگابایتبر۲۵۶گیگابایت وکارکردهای خیلی بیشترازدیسکبیشترازدیسک‌های هایقدیمی، قدیمی ،دردسترسدردسترس قرارگرفت. این توسعهتوسعه، ،شروعشروع به محوکردن تعریف بین"دیسک "ومموری بادست یابی تصادفی سنتی ،باکاهشسنتی، تفاوتباکاهش هایتفاوت‌های کارکردکرد.{{سخ}}
برخی ازانواع مموری بادست یابی تصادفی نظیر"”ECORAM،به”ECORAM، به طورخاص برای مزارعمزارع، ،کهکه درانها مصرف کم توان ازاهمیت بیشتری نسبت به سرعت برخورداراستبرخورداراست، ،مزایایمزایای سرعت بالای کلاک به وسیله رکوردحافظه خنثی شده است،چوناست، چون زمانهای دست یابی حافظه قادربه حفظ سرعت باافزایش فرکانس هایفرکانس‌های کلاک نمی‌باشد.ثالثاً،طرح هایثالثاً، طرح‌های ترتیبی قدیمی درکاربرددرکاربردهای هایمشخص، مشخص،باسریعباسریع ترشدن پروسسورهاغیرکارامدترمیشوند (به دلیل پدیده ایپدیده‌ای به نام "تنگنای وان نیومن")ودرنتیجه موجب پایین ترامدن ارزش بهره یبهرهٔ ناشی ازافزایش فرکانس میگرددبعلاوهمیگرددبعلاوه، ،بخشیبخشی به سبب محدودیت هایمحدودیت‌های وسایل تولیداندوکتانس دردستگاه هایدردستگاه‌های حالت جامد،تاخیراتجامد، تاخیرات RC(مقاومت –خازن) درارسال سیگنال باکوچک شدن اندازه یاندازهٔ مشخصهمشخصه‌ها، ها،درحالدرحال رشدبوده که یک تنگنای اضافی رابه ان تحمیل میکندمی‌کند.
تاخیرات RCدرارسال سیگنال دربرخی کلاک درمقابل IPCنیزذکرشده بودک"”THE END OF THE ROADبرای طرح ریزقراردادی که پروژه ایپروژه‌ای باماکزیمم بهبودعملکردCPUسالانه میانگین 12.5%بین۱۲٫۵٪بین سالهای 2000تا2014بوده۲۰۰۰تا۲۰۱۴بوده است .داده هایداده‌های پروسورهای INTEIبه وضوح کاهش تدریجی دربهبودکارکردپروسسورهای اخیررانشان میدهندمی‌دهند. بلاین حال،پروسسورهایحال، پروسسورهای TNTEL CORE 2 DUO ((CONROEنشان دهنده یدهندهٔ پیشرفت قابل توجهی درپروسسورهای پنتیوم 4قبلی۴قبلی بودواین موضوع به سبب طرحی کارامدتروافزایش کارکردضمن کاهش واقعی نرخ کلاک است.
 
== جستارهای وابسته ==
* [[پردازنده]]
* [[دیسک سخت]]