سخت افزار
سخت افزار شامل تمام قسمتهای فیزیکی کامپیوتر می شود که از اطلاعات درون آن و همین طور عملیاتی که بر روی این اطلاعات انجام می دهد و از نرم افزاری که دستوراتی برای انجام وظایف سخت افزار ارائه می دهد مجزا است.
سخت افزار و نرم افزار مرز نامشخصی دارد.
فرم ویر، نرم افزاری است که به صورت توکار در سخت افزار ساخته شده است.
اما این نوع فرم ویر معمولا در قلمرو کاری برنامه نویسان و مهندسین کامپیوتر است و یک مسئله نگران کننده برای کاربران کامپیوتر نیست.
یک کامپیوتر شخصی(PC) از قطعات زیر تشکیل شده است:
Case :که در آن قطعات زیر موجومد میباشد:
برد اصلی:وسیله ای است که واحد پردازش مرکزی (CPU)و حافظه اصلی , حافظه جانبی و...
را متصل به یکدیگر قرار می دهد.
منبع تغذیه:جعبه ای که در آن ولتاژ برق ورودی به کامپیوتر کنترل شده و به مقدار های مشخص تبدیل می کند.
کنترل کننده های حافظه جانبی:مثلIDE ,SCSI یا نوع های دیگر که دیسک سخت ولوح فشرده و انواع دیگر خواننده های رسانه را کنترل میکند.این کنترل کننده ها به صورت مستقیم بر روی برد اصلی سوار شده اند(on board).
کنترل کننده گرافیکی : خروجی مخصوص مانیتور را تولید می کند.
انواع حافظه:
که خود شامل دو گروه :
1-حافظه اصلیRAMوROM
2-حافظه جانبیدیسک سخت وفلاپی دیسک و لوح فشرده و...)می شود.
خطوط انتقال اطلاعات:کنترل کننده هایسریال و موازی وUSBوFireWire )برای ارتباط و کنترل وسایل جانبی خارج از کامپیوترمثل چاپگر و ...
در گاه های کامپیوتر:
1.
درگاه واحد پردازش مرکزی cpu
2.در گاه های بر روی برد اصلی:
3.PCI
4.ISA
5.USB
6.AGP
صفحه نمایش رایانه
دستگاه های جانبی
علاوه بر این سخت افزار شامل اجزا بیرونی یک سیستم کامپیوتری می شود.
نمونه های زیر از انواع رایج اجزا بیرونی رایانه هستند:
همچنین ببینید
دستگاه ورودی
1.کی بورد
2.موس
3.ترک بال
4.جوی استیک
5.اسکنر
6.وب کم
دستگاه خروجی
1.چاپ گر
2.بلند گو
3.مانیتور
4.مودم
آشنائی با سخت افزار
اغلب مردم زمانیکه با واژه تکنولوژی برخورد می نمایند ، بی اختیار کامپیوتر برای آنها تداعی می گردد.
امروزه کامپیوتر در موارد متعددی بخدمت گرفته می شود.
برخی از تجهیزات موجود در منازل ، دارای نوع خاصی از ریزپردازنده می باشند.
حتی اتومبیل های جدید نیز دارای نوعی کامپیوتر خاص می باشند.
کامپیوترهای شخصی ، اولین تصویر از انواع کامپیوترهائی است که در ذهن هر شخص نقش پیدا می کند.
بدون شک مطرح شدن این نوع از کامپیوترها در سطح جهان، باعث عمومیت کامپیوتر در عرصه های متفاوت بوده است .
کامپیوتر شخصی وسیله ای همه منظوره بوده که توان عملیاتی خود را مدیون یک ریزپردازنده است.
این نوع از کا مپیوترها دارای بخش های متعددی نظیر : حافظه ، هارد دیسک، مودم و...
بوده که حضور آنها در کنار یکدیگر به منظور انجام عملیات مورد نظر است .
علت استفاده از واژه همه منظوره بدین دلیل است که می توان بکمک این نوع از کامپیوترها عملیات متفاوتی ( تایپ یک نامه ، ارسال یک نامه الکترونیکی، طراحی و نقشه کشی و ...) را انجام داد .
بخش های اصلی کامپیوترهای شخصی
◄ پردازشگر مرکزی (CPU)
ریزپردازنده بمنزله مغز کامپیوتربوده و مسئولیت انجام تمامی عملیات ( مستفیم یا غیر مستقیم ) را برعهده دارد.
هر چیزی را که کامپیوتر انجام می دهد با توجه به وجود ریز پردازنده است .
◄ حافظه
این نوع از حافظه ها با سرعت بالا، امکان ذخیره سازی اطلاعات را فراهم می نمایند.
سرعت حافظه های فوق می بایست بالا باشد چراکه آنها مستقیما با ریزپردازنده مرتبط می باشند.
در کامپیوتر از چندین نوع حافظه استفاده می گردد:
● ( Random-Access Memory(RAM از این نوع حافظه ، بمنظور ذخیره سازی موقت اطلاعاتی که کامپیوتر در حال کار با آنان است، استفاده می گردد.
● ( Read Only Memory (ROM یک حافظه دائم که از آن برای ذخیره سازی اطلاعات مهم در کامپیوتر استفاده می گردد.
● (Basic Input/Output System (BIOS یک نوع حافظه ROM ، که از اطلاعات آن در هر بار راه اندازی سیستم استفاده می گردد.
● Caching حافظه ای سریع که از آن برای ذخیره سازی اطلاعاتی که فرکانس بازیابی آنان بالا باشد، استفاده می گردد.
● Virtual Memory فضای موجود بر روی هارد دیسک که از آن برای ذخیره سازی موقت اطلاعات استفاده و در زمان نیاز عملیات جایگزینی در حافظه RAM انجام خواهد شد.
◄ برد اصلی (MotherBoard).
برد اصلی کامپوتر بوده که تمام عناصر داخلی به آن متصل خواهند شد.
پردازشگر و حافظه بر روی برد اصلی نصب خواهند شد.برخی از عناصر سخت افزاری ممکن است مستقیما و یا بصورت غیر مستقیم به برد اصلی متصل گردنند.
مثلا یک کارت صدا می تواند همراه برد اصلی طراحی شده باشد و یا بصورت یک برد مجزا بوده که از طریق یک اسلات به برد اصلی متصل می گردد
◄ منبع تغذیه (Power Supply) یک دستگاه الکتریکی که مسئول تامین و نتظیم جریان الکتریکی مورد نیاز در کامپیوتر است .
◄ هارد دیسک (Hard Disk) یک حافظه با ظرفیت بالا و دائم که از آن برای نگهداری اطلاعات و برنامه ها استفاده می گردد.
◄ کنترل کننده (Integrated Drive Electronics(IDE .
اینترفیس اولیه برای هارد ، CD-ROM و فلاپی دیسک است .
◄ گذرگاه ( Peripheral Component Interconnect (PCI .
رایج ترین روش اتصال یک عنصر سخت افزاری اضافه به کامپیوتر است .PCI از مجموعه ای اسلات که بر روی برد اصلی سیستم موجود می باشد، استفاده و کارت های PCI از طریق اسلات های فوق به برد اصلی متصل خواهند شد.
◄ اینترفیس Small Computer System Interface)SCSI) روشی برای اضافه کردن دستگاه های اضافه در سیستم نظیر : هارد و اسکنر است .
◄ پورت Accelerated Graphics Port)AGP) یک اتصال با سرعت بسیار بالا بمنظور ارتباط کارت های گرافیک با کامپیوتر است .
◄کارت صدا (Sound Card) مسئول ضبط و پخش صوت از طریق تبدیل سیگنال های آنالوگ صوتی به اطلاعات دیجیتال و بر عکس است ◄کارت گرافیک (Graphic Cards) مسئول تبدیل اطلاعات موجود در کامپیوتر بگونه ای که قابلیت نمایش بر روی مانیتور را داشته باشند.
دستگاه های ورودی و خروجی ◄مانیتور (Monitor) .
رایج ترین دستگاه نمایش اطلاعات در کامپیوتر است .
◄صفحه کلید (KeyBoard) رایج ترین دستگاه برای ورود اطلاعات است .
◄موس (Mouse) .
رایج ترین دستگاه برای انتخاب موارد ارائه شده توسط یک نرم افزار و ایجاد ارتباط متقابل با کامپیوتر است .
◄رسانه های ذخیره سازی قابل حمل (Removable storage) .
با استفاده از این نوع رسانه ها می توان بسادگی اطلاعاتی را به کامپیوتر خود اضافه و یا اطلاعات مورد نیاز خود را بر روی آنها ذخیره و در محل دیگر استفاده کرد.
● فلاپی دیسک (Floppy Disk) .
رایج ترین رسانه ذخیره سازی قابل حمل است .
● CD-ROM .
دیسک های فشرده رایج ترین رسانه ذخیره سازی برای انتقال وجابجائی نرم افزار ها و ...
می باشند.
● FlashMemory یک نوع خاص از حافظه Rom است(EEPROM) .
این نوع رسانه ها امکان ذخیره سازی سریع و دائم را بوجود می آورند.
کارت های PCMCIA نمونه ای از این رسانه ها می باشند.
● Digital Versatile Disc,Read Only Disk) DVD-ROM این نوع رسانه ذخیره سازی مشابه CD-ROM بوده با این تفاوت مهم که میزان ذخیره سازی آنان بسیار بالا است .
پورت ها ◄موازی (Parallel) .
از این نوع پورت ها اغلب برای اتصال چاپگر استفاده می گردد.
◄سریال (Serial) .
از این نوع پورت ها اغلب برای اتصال دستگاههائی نظیر یک مودم خارجی، استفاده می گردد.
◄پورت ( Uuniversal Serial Bus(USB .
از پورت ها ی فوق بمنظور اتصال دستگاههای جانبی نظیر اسکنر و یا دوربین های وب استفاده می گردد.
اتصالات شبکه و اینترنت ◄مودم (Modem) دستگاهی برای برقرای ارتباط با یک شبکه و یا سیستم دیگر است .
رایج ترین روش ارتباط با اینترنت استفاده از مودم است .
◄کارت شبکه (Lan Card) .
یک نوع برد سخت افزاری که از آن بمنظور بر پاسازی شبکه بین چندین دستگاه کامپیوتر در یک سازمان استفاده می شود.
◄مودم کابلی (Modem Cable) .
امروزه در برخی از نقاط دنیا جهت استفاده و ارتباط با اینترنت از سیستم تلویزیون کابلی استفاده می گردد.
◄مودم های DSL)Digital Subscriber Line) .
یک خط ارتباطی با سرعت بالا که از طریق خطوط تلفن کار می کند.
◄مودم های VDSL)Very high bit-rate DSL) .یک رویکردجدید از DSL بوده که لازم است خطوط تلفن از زیر ساخت مناسب ، فیبر نوری استفاده نمایند.
حافظه و انواع آن در کامپیوتر حافظه با هدف ذخیره سازی اطلاعات) دائم ، موقت ) در کامپیوتر استفاده می گردد.
انواع متفاوتی از حافظه درکامپیوتر استفاده می شود: · RAM · ROM · Cache · Dynamic RAM · Static RAM · Flash Memory · Virtual Memory · Video Memory · BIOS استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپیوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظیر : تلفن های سلولی، PDA ، رادیوهای اتومبیل ، VCR ، تلویزیون و ...
نیز در ابعاد وسیعی از آنها استفاده می شود.
هر یک از دستگاه های فوق مدل های متفاوتی از حافظه را استفاده می کنند.
مبانی اولیه حافظه با اینکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسیله ذخیره سازی الکترونیکی اطلاق کرد، ولی اغلب ازاین واژه برای مشخص نمودن حافظه های سریع با قابلیت ذخیره سازی موقت استفاده می شود.
در صورتیکه پردازنده مجبور باشد برای بازیابی اطلاعات مورد نیاز خود بصورت دائم از هارد دیسک استفاده کند، قطعا" سرعت عملیات پردازنده ( با آن سرعت بالا) کند خواهد گردید.
زمانیکه اطلاعات مورد نیاز پردازنده در حافظه ذخیره گردند، سرعت عملیات پردازنده از بعد دستیابی به داده های مورد نیاز بیشتر خواهد گردید.
از حافظه های متعددی به منظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.
همانگونه که در شکل فوق مشاهده می گردد ، مجموعه متنوعی ازانواع حافظه ها وجود دارد .
پردازنده با توجه به ساختار سلسله مراتبی فوق به آنها دستیابی پیدا خواهد کرد.
زمانیکه در سطح حافظه های دائمی نظیر هارد یا حافظه دستگاه هائی نظیر صفحه کلید، اطلاعاتی موجود باشد که پردازنده قصد استفاده از آنها را داشته باشد ، اطلاعات فوق از طریق حافظه RAM در اختیار پردازنده قرار می گیرند.
در ادامه پردازنده، اطلاعات و داده های مورد نیاز خود را در حافظه Cache و دستورالعمل های خاص عملیاتی خود را در رجیسترها ذخیره می نماید.
تمام عناصر سخت افزاری ( پردازنده، هارد دیسک ، حافظه و ...) و عناصر نرم افزاری ( سیستم عامل و...) بصورت یک گروه عملیاتی به کمک یکدیگر وظایف محوله را انجام می دهند .
بدون شک در این گروه " حافظه " دارای جایگاهی خاص است .
از زمانیکه کامپیوتر روشن تا زمانیکه خاموش می گردد ، پردازنده بصورت پیوسته و دائم از حافظه استفاده می نماید.
بلافاصله پس از روشن نمودن کامپیوتر اطلاعات اولیه ( برنامه POST) از حافظه ROM فعال شده و در ادامه وضعیت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می گردد ( عملیات سریع خواندن ، نوشتن ) .در مرحله بعد کامپیوتر BIOS را از طریق ROM فعال خواهد کرد.
BIOS اطلاعات اولیه و ضروری در رابطه با دستگاه های ذخیره سازی، وضعیت درایوی که می بایست فرآیند بوت از آنجا آغاز گردد، امنیت و ...
را مشخص می کند.
در مرحله بعد سیستم عامل از هارد به درون حافظه RAM استقرار خواهد یافت .
بخش های مهم و حیاتی سیستم عامل تا زمانیکه سیستم روشن است در حافظه ماندگار خواهند بود.
در ادامه و زمانیکه یک برنامه توسط کاربر فعال می گردد، برنامه فوق در حافظه RAM مستقر خواهد شد.
پس از استقرار یک برنامه در حافظه و آغاز سرویس دهی توسط برنامه مورد نظر در صورت ضرورت فایل های مورد نیاز برنامه فوق، در حافظه مستقر خواهند شد و در نهایت زمانی که به حیات یک برنامه خاتمه داده می شود (Close) یا یک فایل ذخیره می گردد ، اطلاعات بر روی یک رسانه ذخیره سازی دائم ذخیره و در نهایت حافظه از وجود برنامه و فایل های مرتبط ، پاکسازی !
می گردد.
همانگونه که اشاره گردید در هر زمان که اطلاعاتی ، مورد نیاز پردازنده باشد، اطلاعات درخواستی در حافظه RAM مستقر شده تا زمینه استفاده از آنان توسط پردازنده فراهم گردد.
چرخه درخواست اطلاعات موجود درRAM توسط پردازنده ، پردازش اطلاعات توسط پردازنده و نوشتن اطلاعات جدید در حافظه یک سیکل کاملا" پیوسته بوده و در اکثر کامپیوترها سیکل فوق ممکن است در هر ثانیه میلیون ها مرتبه تکرار گردد.
نیاز به سرعت دلیلی بر وجود حافظه های متنوع چرا حافظه در کامپیوتر تا بدین میزان متنوع و متفاوت است ؟
در پاسخ می توان به موارد ذیل اشاره نمود: پردازنده های با سرعت بالا نیازمند دستیابی سریع و آسان به حجم بالائی از داده ها به منظور افزایش بهره وری و کارآئی خود می باشند.
در صورتیکه پردازنده قادر به تامین و دستیابی به داده های مورد نیاز در زمان مورد نظر نباشد، می بایست عملیات خود را متوقف و در انتظار تامین داده های مورد نیاز باشد.
پردازنده های جدید و با سرعت یک گیگا هرتز به حجم بالائی از داده ها ( میلیارد بایت در هر ثانیه ) نیاز خواهند داشت .
پردازنده هائی با سرعت اشاره شده گران قیمت بوده و قطعا" اتلاف زمان مفید آنان مطلوب و قابل قبول نخواهد بود.
طراحان کامپیوتر به منظور حل مشکل فوق ایده " لایه بندی حافظه" را مطرح نموده اند.
در این راستا از حافظه های گران قیمت با میزان اندک استفاده و از حافظه های ارزان تر در حجم بیشتری استفاده به عمل می آید.
ارزانترین حافظه متداول ، هارد دیسک است .
هارد دیسک یک رسانه ذخیره سازی ارزان قیمت با توان ذخیره سازی حجم بالائی از اطلاعات است .
با توجه به ارزان بودن فضای ذخیره سازی اطلاعات بر روی هارد، اطلاعات مورد نظر بر روی آنها ذخیره و با استفاده از روش های متفاوتی نظیر : حافظه مجازی می توان به سادگی و به سرعت و بدون نگرانی از فضای فیزیکی حافظه RAM ، از آنها استفاده نمود.
حافظه RAM سطح دستیابی بعدی در ساختار سلسله مراتبی حافظه است .
اندازه بیت یک پردازنده نشان دهنده تعداد بایت هائی از حافظه است که در یک لحظه می توان به آنها دستیابی داشت.
مثلا" یک پردازنده شانزده بیتی ، قادر به پردازش دو بایت در هر لحظه است .
مگاهرتز واحد سنجش سرعت پردازش در پردازنده ها است و معادل "میلیون در هر ثانیه" است .
مثلا" یک کامپیوتر 32 بیتی پنتیوم iii با سرعت 800-MHz ، قادر به پردازش چهار بایت بصورت همزمان و 800 میلیون بار در ثانیه است .
حافظه RAM به تنهائی دارای سرعت مناسب برای همسنگ شدن با سرعت پردازنده نیست .
به همین دلیل است که از حافظه های Cache استفاده می گردد.
بدیهی است هر اندازه که سرعت حافظه RAM بالا باشد مطلوب تر خواهد بود.اغلب تراشه های مربوطه امروزه دارای سرعتی بین 50 تا 70 Nanoseconds می باشند.
سرعت خواندن یا نوشتن در حافظه ارتباط مستقیم با نوع حافظه استفاده شده دارد .در این راستا ممکن است از حافظه های DRAM,SDRAM,RAMBUS استفاده گردد.
سرعت RAM توسط پهنا و سرعت Bus کنترل می گردد.
پهنای Bus ، تعداد بایتی که می تواند بطور همزمان برای پردازنده ارسال گردد را مشخص و سرعت BUS به تعداد دفعاتی که می توان یک گروه از بیت ها را در هر ثانیه ارسال کرد اطلاق می گردد.
سیکل منظم حرکت داده ها از حافظه به سمت پردازنده را Bus Cycle می گویند.
مثلا" یک Bus با وضعیت : 100MHz و 32 بیت، بصورت تئوری قادر به ارسال چهار بایت به پردازنده و یکصد میلیون مرتبه در هر ثانیه است .
در حالیکه یک BUS شانرده بیتی 66MHZ بصورت تئوری قادر به ارسال دو بایت و 66 میلیون مرتبه در هر ثانیه است .
با توجه به مثال فوق مشاهده می گردد که با تغییر پهنای BUS از شانزده به سی و دو و سرعت از 66MHz به 100MHz سرعت ارسال داده برای پردازنده سه برابر گردید.
رجیستر و Cache با توجه به سرعت بسیار بالای پردازنده حتی در صورت استفاده از Bus عریض وسریع همچنان مدت زمانی طول خواهد کشید تا داده ها از حافظه RAM برای پردازنده ارسال گردند.
Cache با این هدف طراحی شده است که داده های مورد نیاز پردازنده را که احتمال استفاده از آنان بیشتر است ، در دسترس بیشتری قرار دهد .
عملیات فوق از طریق بکارگیری مقدار اندکی از حافظه Cache که Primary یا Level 1 نامیده می شود صورت می پذیرد.
ظرفیت حافظه های فوق بسیار اندک بوده و از دو کیلو بایت تا شصت و چهار کیلو بایت را شامل می گردد.
نوع دوم Cache که Secodray یا level 2 نامیده می شود بر روی یک کارت حافظه و در مجاورت پردازنده قرار می گیرد.
این نوع Cache دارای یک ارتباط مستقیم با پردازنده است.
یک مدار کنترل کننده اختصاصی بر روی برد اصلی که " کنترل کننده L2 " نامیده می شود مسئولیت عملیات مربوطه را برعهده خواهد گرفت .
با توجه به نوع پردازنده ، اندازه حافظه فوق متغیر بوده و دارای دامنه ای بین 256Kb تا 2MB است.
برخی از پردازنده های با کارائی بالا اخیرا" این نوع Cache را به عنوان جزئی جداناپذیر در کنار خود دارند.
( بخشی از تراشه پردازنده ) در این نوع پردازنده ها با توجه به اینکه Cache بخشی از پردازنده محسوب می گردد، اندازه آن متغیر بوده و به عنوان یکی از مهمترین شاخص ها در کارائی پردازنده مطرح است.
نوع دیگری از RAM با نام SRAM ( حافظ های با دستیابی تصادفی ایستا ) نیز وجود داشته که در آغاز برای Cache استفاده می گردید.
این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( معمولا" چهار تا شش ) برای هر یک از سلول های حافظه خود استفاده می نمایند.
حافظه های فوق دارای مجموعه ای از فلیپ فلاپ ها با دو وضعیت خواهند بود.
بنابراین حافظه های فوق قادر به بازخوانی اطلاعات بصورت پیوسته نظیر حافظه های DRAM نخواهند بود.
هر یک از سلول های حافظه مادامیکه منبع تامین انرژی آنها فعال (On) باشد داده های خود را ذخیره نگاه خواهند داشت .
در این حالت ضرورتی به بازخوانی اطلاعات بصورت پریودیک نخواهد بود .
سرعت حافظه های فوق بسیار بالا است ، ولی به دلیل قیمت بالا ، در حال حاضر بعنوان جایگزینی استاندارد برای حافظه های RAM مطرح نمی باشند.
انواع حافظه حافظه ها را می توان بر اساس شاخص های متفاوتی تقسیم بندی کرد .
Volatile و Nonvolatile نمونه ای از این تقسیم بندی ها است .
حافظه های volatile بلافاصله پس از خاموش شدن سیستم اطلاعات خود را از دست می دهند.
و همواره برای نگهداری اطلاعات خود به منبع تامین انرژی نیاز خواهند داشت .
اغلب حافظه های RAM در این گروه قرار می گیرند.
حافظه های Nonvolatile داده های خود را همچنان پس از خاموش شدن سیستم حفظ خواهند کرد.
حافظه ROM نمونه ای از این نوع حافظه ها است .
انواع حافظه RAM *Static random access memory)SRAM) .
این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمایند.
برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد.
این نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.
*Dynamic random access memory)DRAM) .
در این نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از یک زوج ترانزیستورو خازن استفاده می گردد .
*Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM) .
شکل اولیه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکمیل فرآیند استقرار یک بیت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بایست منتظر و در ادامه بیت خوانده خواهد شد.( قبل از اینکه عملیات مربوط به بیت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .
*Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) .
این نوع حافظه ها در انتظار تکمیل و اتمام پردازش های لازم برای اولین بیت نشده و عملیات مورد نظر خود را در رابطه با بیت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد.
پس از اینکه آدرس اولین بیت مشخص گردید EDO DRAM عملیات مربوط به جستجو برای بیت بعدی را آغاز خواهد کرد.
سرعت عملیات فوق پنج برابر سریعتر نسبت به حافظه های FPM است .
حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .
*Synchronous dynamic random access memory)SDRM) از ویژگی "حالت پیوسته " بمنظور افزایش و بهبود کارائی استفاده می نماید .بدین منظور زمانیکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بین ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامین داده ،آن را خواهد خواند.
SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های بوده و امروزه در اکثر کامپیوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابایت در ثانیه است .
*Rambus dynamic random access memory )RDRAM) یک رویکرد کاملا" جدید نسبت به معماری قبلی DRAM است.
این نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پیکربندی مشابه یک DIMM استاندارد است.
وجه تمایز این نوع حافظه ها استفاده از یک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است .
تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پیدا نمایند.
Credit card memory یک نمونه کاملا" اختصاصی از تولیدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دریک نوع خاص اسلات ، در کامپیوترهای noteBook استفاده می گردد .
PCMCIA memory card .نوع دیگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.
FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفیت کم برای استفاده در دستگاههائی نظیر تلویزیون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد.
زمانیکه این نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به میزان اندکی برق مصرف خواهند کرد.
در کامپیوتر نیز از این نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظیمات هارد دیسک و ...
استفاده می گردد.
VideoRam)VRAM) یک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظیر : آداپتورهای ویدئو و یا شتا ب دهندگان سه بعدی استفاده می شود.
به این نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نیز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدین دلیل است که این نوع از حافظه ها دارای امکان دستیابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سریال می باشند .
VRAM بر روی کارت گرافیک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است.
میزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظیر : " وضوح تصویر " و " وضعیت رنگ ها " بستگی دارد.
به چه میزان حافظه نیاز است؟
حافظه RAM یکی از مهمترین فاکتورهای موجود در زمینه ارتقاء کارآئی یک کامپیوتر است.
افزایش حافظه بر روی یک کامپیوتر با توجه به نوع استفاده می‌تواند در مقاطع زمانی متفاوتی انجام گیرد.
در صورتیکه از سیستم‌های عامل ویندوز 95 و یا 98 استفاده می‌گردد حداقل به 32 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.
(64 مگابایت توصیه می‌گردد).
اگر از سیستم عامل ویندوز 2000 استفاده می‌گردد حداقل به 64 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.
(128 مگابایت توصیه می‌گردد) سیستم عامل لینوکس صرفا" به 4 مگابایت حافظه نیاز دارد.
در صورتیکه از سیستم عامل اپل استفاده می گردد به 16 مگابایت حافظه نیاز خواهد بود.( 64 مگابایت توصیه می گردد) میزان حافظه اشاره شده برای هر یک از سیستم های فوق بر اساس کاربردهای معمولی ارائه شده است.
دستیابی به اینترنت، استفاده از برنامه‌های کاربردی خاص و سرگرم کننده، نرم‌افزارهای خاص طراحی، انیمیشن سه بعدی و ...
مستلزم استفاده از حافظه بمراتب بیشتری خواهد بود.
واحد پردازش مرکزیCPU این بخش یک مدار الکترونیکی گسترده وپیچیده است که به انجام دستورات بر نامه های ذخیره شده می پردازد دارای دو بخش است که عبارتند از : واحد کنترل و واحد محاسبه ومنطق ازچهار بخش ذخیره سازی موقت برای ذخیرهء دستورها و یا داده ها استفاده میکند این مناطق حافظهء موقتcpuنام دارند Register ثباتهای مختلف وظایف متفاوتی را انجام می دهند برای مثال ثبات آدرس مکان ذخیره شدن یک دستور ویا معمولآ نتایج محاسبات را (Accumulator)یک قطعه دادهای را در حافظه دنبال می کند وثبات انباشتگرجمع آوری می نماید :واحد کنترل این بخش تمام سیستم کامپیوتر را به نحوی هدایت می کند که دستورات بر نامه های ذخیره شده را انجام دهنداین بخش باید بتواند با دو بخش واحد محاسبه ومنطق وحافظه ارتباط برقرار کند.
:(Alu)واحد محاسبه ومنطق کار این بخش انجام توابع حسابی مقایسه ای ومنطقی است توابع حسابی شامل جمع، تفریق ، ضرب وتقسیم می شوند عملیات منطقی به مقایسهء اعداد ، حروف وخصوصیات ویژه می پردازد این عملیات سه نوع شرایط را مورد آزمایش قرار می دهد.
شرایط مساوی در این شرایط دو مقداربا هم برابر هستند.
:شرایط کوچکتر در این شرایط یک مقداراز مقدار دیگر کمتر است.
:شرایط بزرگتر در این شرایط یک مقدار از یک مقدار دیگر بیشتر است برای توصیف توابع مقایسه ای استفاده می کند(=،)از علایم Aluواحد) :توجه واحد پردازش مرکزی را که بر روی تنها یک تراشه قرار دارد به طور مختصر ریز پردازنده و یا PII-333 - 486-DX ریز تراشه می نامند مانند ریز پردازنده های وقتی از یک ریز پردازنده برای کنترل وسایل بخصوصی مانند سیستم های سوختی موجود در یک - Intel 8096 ماشین استفاده می شود به آن تراشهء منطقی ویا میکرو کنترلر های توانایی معماری پردازنده های پنتیوم شرکت اینتل را بهبود بخشیده(Multimedia extensions) MMXتراشهءو عملکرد بر نامه های کاربردی چند رسانه ای و مخابراتی که دارای ویژگیهای گرافیکی ، تصویری وصوتی را افزایش میدهد.
حافظه حافظه بخشی از کامپیوتر است که داده هاودستورات را برای پردازش شدن نگه میدارد اگر چه عملکردحافظه حافظه دارد اما از این واحد مجزا میباشدCPUارتباط نزدیکی با اگر از نظر تاریخی نگاهی به حافظه داشته باشیم می بینیم حافظه های اولیه که به صورت لامپ های خلآبودند تحول وتکامل یافته و به صورت نیمه رساناهای جدید امروزی درآمده اند.
حافظه ءنیمه رسانا بسیاری از کامپینتر های جدید از حافظه های نیمه رسانا استفاده می کنند و علت آن هم مزایای چندی است که این نوع حافظه ها دارند از جملهء این مزایا می توان به قابل اطمینان بودن ، فشردگی ، ارزانی و مصرف کم انرژی اشاره کردارزانی این نوع حافظه ها به خاطر تولیدانبوه آن می باشد که موجب کاهش قیمت این نوع حافظه ها شده است عیب این نوع حافظه هابی ثباتی آنهاست چون این حافظه های نیمه رسانا برای ارایهءداده ها به جریان الکتریسیتهء پیوسته ای نیازدارند اگر جریان الکتریسیته قطع شود داده ها نیز از دست می روند حافظه ء نیمه رسانا از هزاران مدار کوچک که مسیرهایی برای عبور جریان الکتریسیته هستند ساخته شده است این مدارها بر روی یک تراشه از جنس سیلیکون قرار گرفته اند یک نوع شناخته شده از طراحی نیمه نام وNیکی از نوع MOSFETدارد در این فن آوری نیمه رسانا از دو ترانزیستور نیمه هادیCMOSرسانااستفاده شده است که بر روی یک تراشهء سیلیکون واحد جای می گیرند اینگونه از طراحیPودیگری نوع حافظه انرژی آنها بسیار اندک است و از این رو برای کامپیوتر های قابل حمل مناسب می باشند.
RAM ROM یا حافظه دستیابی تصادفی تمام دستورات وداده های مربوط به بر نامه ای که در حال اجرا هستند را نگهداری می کندRAMمی تواند توسط نرم افزارهای کامپیوتر پاک و یا رو نویسی شودRAM موجود بر روی کامپیوتر های شخصی را می توان با استفاده از تراشه های حافظه خارجی و یا باRAMافزایش دادSIMMنصب حافظهء :دارای دو نوع استRAMبرد مدار کوچکی است که محتوی تراشه های حافظه ای است معمولآSIMM استاتیکRAM: SRAM دینامیکRAM:DRAMبه طور پیوسته باز سازی شود والا محتوی خود را از دست می دهدو به همینCPUپویا باید توسطRAM پویا یا دینامیک گفته می شود RAMدلیل است که به این نوع دینامیک بخاطر کوچکی و RAMاستاتیک سریع تر است اما در کامپیوترهای شخصی از RAMاگر چه ارزان تربودن آن بیشتر استفاده میشود.
ROM حافظهء فقط خواندنی این حافظه شامل برنامه هاو داده هایی است که توسط شرکت سازنده به طور دایمی در آن نوشته شده است اینحافظهROMداده ها می توانند خوانده ویا استفاده شونداما کاربر نمی تواند آنها را تغییر دهد در حقیقت نامتغییر است نام دارند میتوان دستورات موجود در داخل برخی ROM BURNERS البته با ابزار ویژه ای که را تغییر دادROMاز تراشه های می نامندتراشه های حافظهای فقط خواندنی با قابلیت بر نامه ریزی شدنPROMاین تراشه های تغییر دادنی را.
حافظهء پنهان حافظه پنهان مقدار کوچکی از حافظه بسیار سریع است که برای مقاصد بخصوصی چون افزایش سرعت داخلی داده ها و دستورات نرم افزاری طراحی شده است این سیستم فرعی حافظه از مقادیر دادهای پر استفاده نسخه بردازی نی کند تا برای دسترسیسریع آماده باشندکه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند را ذخیره نمودهRAMحافظه ء پنهان محتویات مکانهایی ازو جاهایی را که این اقلام داده ای ذخیره می شوند را آدرس دهی می کنندوقتی پردازنده به آدرسی در حافظه ارجاع می کند حافظه پنهان وارسی می کند که آیا چنین آدرسی را دارد یا نه اگر آدرسی داشته باشد داده به پردازنده برگشت داده می شودو اگر چنین آدرسی نداشته باشد یک دسترسی به حافظهء عادی اتفاق می افتد حافظه پنهانی دارای دو نوع داخلی و خارجی است حافظه پنهانی داخلی بر روی معماری خود پردازنده تعبیه شده است در حالی که خافظه پنهانی خارجی بر روی یک تراشه مجزا قرار دارد.
سرعت و قدرت یک کامپیوتر سرعت یکی از ویژگیهایی است که هنگام انتخاب کامپیوتر به آن توجه می شود البته قدرت نیز مشتق از سرعت و بسیاری از عوامل دیگر مانند اندازهء حافظه است سرعت پردازش کامپیوتر کامپیوتر های مختلف دارای سرعتهای پردازش متفاوتی هستند گاهی انجام یک دستور معین در یک کامپیوتر کند یک هزارم ثانیه طول می کشد در صورتی که همین دستور در کامپیوترهای سریع می تواند در یک میلینیوم ثانیه یا یک بیلینیوم ثانیه انجام شود و حتی در انواع خیلی سریعتر در یک تریلیونیم ثانیه انجام شود.
سرعت ریز پردازنده ها را معمولآ بر اساس مگا هرتز نشان می دهندو منظور از آن تعداد دوری است که یک وسیله می توانددر ثانیه بچرخد یکی از واحدهای دیگری که برای سنجش سرعت کامپیوتر استفاده می استMIPSشود.معادل یک میلیون دستور در ثانیه است سومین واحدی که برای سنجش سرعت استفاده می شود MIPSهر مگا فلاپ استو منظور از آن یک میلیون عمل اعشاری در ثانیه می باشد از این واحد برای سنجش توانایی کامپیوتر در انجام عملیات پیچیده ریاضی استفاده می شودخطوط گذرگاهی هر خط گذر گاهی مجموعه ای از مسیرهای الکترونیکی موازی است که به طور داخلی داده ها دا درون سیستم از یک مکان به مکان دیگری می برد مقدار دادهای که در هر بار می تواند حمل شود پهنای گذر گاه نام دارد پهنای گذر گاه نشان دهندهءتعداد مسیرهای الکترونیکی است.هر چه پهنای گذر گاه بیشتر باشد در نتیجه کامپیوتر قوی تر است وجود پهنای گذر گاه بزرگ می تواند مفاهیم زیر را به همراه داشته باشد کامپیوتر در یک زمان معین می تواند داده های بیشتری را منتقل کند که این موجب بالا رفتن سرعت کامپیوتر می شودکامپیوتر می تواند از دستورات متنوع بیشترو بزرگتری پشتیبانی کند