კომპიუტერის ოპერატიული მეხსიერება, მუდმივი მეხსიერება

ოპერატიული (სწრაფქმედი) მეხსიერება წარმოადგენს კომპიუტერის ძირითად მეხსიერებას. ნებისმიერი პროგრამა, რომელიც ჩვენს კომპიუტერშია დაინსტალირებული ინახება ჩვენი კომპიუტერის მყარ დისკზე (ვინჩესტერი), მუდმივ მეხსიერებაში, ხოლო პროგრამის ჩართვის დროს იგი მუდმივი მეხსიერებიდან *გადადის* ოპერატიულ მეხსიერებაში რათა პროცესორმა უზრუნველყოს ამ პროგრამით გათვალისწინებული ბრძანებების შესრულება, ხოლო ამისათვის საჭიროა შედარებით უფრო სწრაფქმედი მეხსიერება ვიდრე მყარი დისკის დამახსოვრების სისტემა. ოპერატიული მეხსიერება RAM და მუდმივი მეხსიერება ROM ერთად წარმოადგენენ კომპიუტერის ძირითად მეხსიერებას. ჩვენ ასევე ვიყენებთ მუდმივი დამახსოვრების სხვადასხვა მოწყობილობებს, გარე მეხსიერება, რომელის მაგალითად შეგვიძლია დავასახელოთ დისკები, გარე ვინჩესტერი, ფლეშკები და სხვა ტიპის დამახსოვრების სისტემები.

ოპერატიული მეხსიერება

ოპერატიულ სისტემაში ჩატვირთული ყველანაირი სახის ინფორმაცია იშლება კომპიუტერის გამორთვისას და არ ინახება სისტემაში. მომდევნო ჩართვისას ოპერატიული სისტემა თავიდან იწყებს შევსებას. კომპიუტერის გამორთვამდე ოპერატიულ მეხსიერებაში არსებული საჭირო ინფორმაცია ინახება მყარ დისკზე - ვინდოუს ოპერაციული სისტემის დროს hiberfil.sys ფაილში, ხოლო ლინუქსის ტიპის ოპერაციულ სისტემებში სპეციალურ სვაპ მეხსიერებაში (swap), რომელის დამახსოვრების არე თავისთავად მყარ დისკზეა განთავსებული. მუდმივ მეხსიერებაში ჩაწერილი ინფორმაცია ოპერატიული მეხსიერებისაგან განსხვავებით არ იშლება და მისი გამოყენება შესაძლებელია კომპიუტერის შემდგომი ჩართვისას. მუდმივი მეხსიერება, ისევე როგორც ოპერატიული მეხსიერება ხასიათდება სისწრაფით (წარმადობით), დამახსოვრების მოწყობილობის არქიტექტურით, დამახსოვრებული ინფორმაციის მოცულობით, მეხსიერების ტიპით. ოპერატიული მეხსიერება (Random Access Memory, RAM) არსებობს ორი სახის დინამიური და სტატიკური DRAM, SRAM სტატიკური ოპერატიული მეხსიერება უფრო სწრაფქმედი მეხსიერებაა, მაგრამ კომპიუტერის ოპერატიულ მეხსიერებაში გამოიყენებენ დინამიურ ოპერატიულ მეხსიერებას, რომელიც გაცილებით ნაკლები სიძვირით ხასიათდება. თავად დინამიური მეხსიერება იყოდა სინქრონულ და ასინქრონულ მეხსიერებად.

დინამიური მეხსიერება დაფუძნებულია კონდენსატორებზე, კერძოდ დინამიკური მეხსიერების მიკროსქემაზე ინფორმაცია ინახება ელექტულად დამუხტულ კონდენსატორებზე, ხოლო სტატიკური მეხსიერების მიკროსქემაზე ინფორმაცია ინახება ელექტრონულ მოწყობილობათა კლას ტრიგერებზე. ტრიგერების ძირითადი აქტიური ელემენტების ტრანზისტორების მდგომარეობის შეცვლა ელექტრონული იმპულსების საშუალებით მცირე დროს საჭიროებს, რაც უზრუნველყოფს სტატიკური ოპერატიული მეხსიერების სისწრაფეს. სტატიკურ მეხსიერებას იყენებენ კომპიუტერის ბუფერულ მეხსიერებაში. ტრიგერების განსხვავებული მდგომარეობა შეესაბამება ორობითი კოდის განსხვავებულ ციფრებს 0 -ს და 1 -ს რაც საწინდარია შემდგომ ინფორმაციის შენახვისა და გადაცემისა (პროცესორი გამოთვლებს ჩაატარებს სწორედ ამ ციფრებზე).
დინამიური მეხსიერების უჯრები (ერთი უჯრა ერთი ბიტი) შეიცავენ ტრანზისტორებს, რომლებიც იმუხტებიან შედარებით დაბალი და მაღალი ელექტრონული დენის ძაბვით, შესაბამისად თითოეული განსხვავებული დამუხტული მდგომარეობა შეესაბამება ორ ერთმანეთისაგან განსხვავებულ ციფრებს 0 -ს და 1 -ს რაც როგორც უკვე ავღნიშნეთ საწინდარია ინფორმაციის შენახვის და შემდგომ გადეცემისა, კომპიუტერი ხომ სწორედ მხოლოდ ამ ორ ციფრს იყენებს გამოთვლების ჩასატარებლად. თუკი დინამიური მეხსიერების მოწყობილობა ტრანზისტორების დამუხტვას და განმუხტვას სჭირდება დიდი დრო, სამაგიეროდ სტატიკური მეხსიერების მოწყობილობა ტრიგერები ადვილად და სწრაფად იცვლიან მდგომარეობას, რაც სტატიკური მეხსიერების სისწრაფეზე მიუთითებს, მაგრამ დინამიური მეხსიერების მიკროსქემა შედარებით იაფი ღირს და შედარებით მცირე ადგილს იკავებს, რადგანაც ერთი ბიტი ინფორმაციის შენახვას სჭირდება მხოლოდ ერთი ტრანზისტორი, განსხვავებით სტატიკური მეხსიერებისაგან, სადაც გამოიყენება არა ერთი ტრანზისტორი, არამედ ტრანზისტორების ჯგუფი. თავად ტრანზისტორები წარმოადგენენ ნახევარგამტარებს, ხოლო კონდენსატორები გამოიყენება ელექტრული დენის დასაგროვებლად (შესანახად).
DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) სინქრონული დინამიური მეხსიერების ტიპის, რომელსაც გააჩნია ორმაგი დონის სისწრაფე. დღეისათვის DDR SDRAM მეხსიერების შემდეგი ტიპის თაობები არსებობს: DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, DDR4 SDRAM, რომლებიც ერთმანეთისაგან დამახსოვრების მოცულობით, სწრაფქმედობით და სამუშაო სიხშირით განსხვავდებიან, ამ თაობების ბოლო წარმომადგენელია DDR4 SDRAM ოპერატიული მეხსიერება (2014 წლის მონაცემებით).

მუდმივი მეხსიერება

მყარი (მაგნიტური) დისკის მოწყობილობა (hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD) წარმოადგენს კომპიუტერის მუდმივი დამახსოვრების სისტემას. მუდმივი დამახსოვრების სისტემის ძირითადი მახასიათებელია დამახსოვრებული ინფორმაციის მოცულობა, სწრაფქმედობა. ვინჩესტერის, (მყარი დისკის) მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი ჰგავს აუდიომაგნიტოფონის მუშაობის პრინციპს. სამუშაო დისკოს ნაწილი ბრუნავს წამკითხლელის ირგვლივ ელექტრონული დენის გადაცემით, მუშაობის პრინციპი მთლიანად ეფუძნება ელექტრულ ინდუქციას. მუშაობის პროცესში იქმნება მაგნიტური ველი დისკოს ირგვლივ, რომელიც ზემოქმედებს ფერომაგნიტურ ზედაპირზე და ცვლის დამაგნიტების ვექტორს, იგი დამოკიდებულია სიგნალის სიმძლავრეზე. მაგნიტურობის მიმართულების ვექტორს შეესაბამება ლოგიკური ერთი და ლოგიკური ნული, რაც საწინდარია ინფორმაციის ჩაწერისა და წაკითხვისა მაგნიტურ დისკოზე.

თანამედროვე მაგნიტური დისკების ინტერფეისი: ATA, SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO და Fibre Channel. SATA ინტერფეისი წარმოადგენს მიმდევრობითი სალტეს, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას 2 გამტარიანი შლეიფით, ამ სისტემამ მთლიანად ჩაანაცვლა მისი წინამორბედი ATA ინტერფეისი. SATA ინტერფეისს აქვს თავსებადობის უნარი მის წინამორბედთან.