كيف تعمل ذواكر الحاسوب - كاناوات سينانان
-
0:07 - 0:10بطرق مختلفة تجعلنا ذاكرتنا ما نحن عليه،
-
0:10 - 0:12تساعدنا على تذكر ماضينا
-
0:12 - 0:14والتعلم والاحتفاظ بالمهارات
-
0:14 - 0:16والتخطيط للمستقبل
-
0:16 - 0:20وبالنسبة للحواسب التي
غالباً ما تتصرف كإضافات لنا، -
0:20 - 0:22الذاكرة تلعب دورا مشابها
-
0:22 - 0:24سواء كانت فيلماً مدته ساعتين
-
0:24 - 0:25أو ملفاً نصياً من كلمتين
-
0:25 - 0:28أو تعليمات لفتح أحد الأمرين
-
0:28 - 0:33كل شيء في ذاكرة الحاسوب يأخذ صيغة
أحد الوحدات الأساسية وتدعى البت -
0:33 - 0:36أو الأرقام الثنائية
-
0:36 - 0:38كل واحدة من هؤلاء تخزن في خلية الذاكرة
-
0:38 - 0:42والتي تنتقل بين حالتين بقيمتين محتملتين
-
0:42 - 0:440 و 1
-
0:44 - 0:47تألف الملفات والبرامج ملايين من هؤلاء
البايتات -
0:47 - 0:50جميعها تتم معالجته
في وحدة المعالجة المركزية -
0:50 - 0:52أو CPU
-
0:52 - 0:54الذي يعمل بمثابة الدماغ بجهاز الحاسب.
-
0:54 - 0:59وبما أن عدد البايت
التي تحتاج إلى معالجة يزداد باطراد -
0:59 - 1:02يواجه مصمموا الحواسب صراع ثابت
-
1:02 - 1:05بين الحجم والكلفة والسرعة.
-
1:05 - 1:10مثلنا، الحواسيب لديها ذاكرة صغيرة الأمد
للمهمات الحالية، -
1:10 - 1:13وذاكرة طويلة الأمد للتخزين الثابت الدائم.
-
1:13 - 1:15عندما تشغل برنامجا.
-
1:15 - 1:19نظام تشغيل حاسبك يحجز منطقة
ضمن الذاكرة قصيرة الأمد -
1:19 - 1:21لتنفيذ تلك التعليمات.
-
1:21 - 1:24على سبيل المثال، عند الضغط على مفتاح
في معالج الكلمة، -
1:24 - 1:30وحدة المعالجة المركزية سوف تتصل بواحدة
من هذه الأماكن لاستعادة بايت من البيانات. -
1:30 - 1:34قد تعدلهم أو تخلق بايتات جديدة
-
1:34 - 1:38الوقت المتطلب لهذه العملية
يُعرف بـ كمون الذاكرة -
1:38 - 1:44وذلك بسبب الحاجة إلى معالجة تعليمات
البرنامج بسرعة استمرار. -
1:44 - 1:49يمكن الوصول إلى جميع الأماكن في الذاكرة
قصيرة الأمد بأي ترتيب. -
1:49 - 1:52لهذا السبب تم تسميتها
ذاكرة الوصول العشوائي. -
1:52 - 1:56النوع الأكثر شيوعا من أنواع الرام RAM
هو الرام الديناميكية أو الدي رام DRAM. -
1:56 - 2:01هنالك، كل خلية من الذاكرة تألف من
ترانزستورصغير الحجم ومكثفة. -
2:01 - 2:03والتي تخزن الشحنات الكهربائية
-
2:03 - 2:08الصفر يعني عدم وجود شحنة ،
والواحد يعني وجود شحنة . -
2:08 - 2:09لهذا تسمى الذاكرة ديناميكية
-
2:09 - 2:13لأنها تعالج الشحنات لفترة قصيرة قبل
أن تتتسرب. -
2:13 - 2:17تتطلب اعادة شحن دوري للاحتفاظ بالبيانات.
-
2:17 - 2:20ولكن حتى كمونه المنخفض من
100 نانو ثانية -
2:20 - 2:23يعد رقماً طويلاً
لوحدات المعالجة المركزية الحديثة -
2:23 - 2:27لذلك السبب يوجد أيضا ذاكرة مخبئة داخلية
صغيرة وسريعة -
2:27 - 2:29مصنوعة من الرام الساكنة.
-
2:29 - 2:32وتلك تصنع عادة من ست ترانزستورات متشابكة
-
2:32 - 2:34ولا تحتاج إلى اعادة تنشيط.
-
2:34 - 2:37SRAM هي الذاكرة الأسرع في نظام الحاسب،
-
2:37 - 2:39ولكنها الأغلى ثمنا.
-
2:39 - 2:42وتعادل ثلاثة أضعاف حجم الـ DRAM
-
2:42 - 2:47لكن الرام والكاش تستطيع احتواء البيانات
طالما أنها مشحونة بالطاقة -
2:47 - 2:50يتم الاحتفاظ بالبيانات طالما الجهاز
في حالة العمل -
2:50 - 2:53يتوجب نقلها إلى ذاكرة طويلة الأمد
-
2:53 - 2:55والتي تأتي على ثلاث أنماط أساسية.
-
2:55 - 2:58التخزين المغناطيسي والذي هو الأرخص ثمنا.
-
2:58 - 3:04البيانات يتم تخزينها كنموذج مغناطيسي
كقرص مطلي بطبقة مغناطيسية -
3:04 - 3:07لأن القرص يجب تدويره
إلى حيث تقع البيانات -
3:07 - 3:09بترتيب معين ليتم قراءته
-
3:09 - 3:15كمون هذه الأقراص أبطىء بمقدار 100000
من الـ DRAM -
3:15 - 3:19من ناحية أخرى التخزين البصري مثل DVD
والـ Blu-Ray -
3:19 - 3:21يستخدمان أيضا أقراص الغزل
-
3:21 - 3:23ولكن مع طلاء عاكس
-
3:23 - 3:28البايت تُرمّز كنقاط مضيئة ومعتمة باستخدام
طلاء يتم قراءته بالليزر -
3:28 - 3:31بينما التخزين البصري رخيص وقابل للنقل
-
3:31 - 3:35وفيه معدل كمون من التخزين المغناطيسي
-
3:35 - 3:37بالإضافة إلى أنها أقل سعة
-
3:37 - 3:43في الختام،أحدث وأسرع نمط من التخزين
طويل الأمد هو حالة التخزين الصلب -
3:43 - 3:44مثل قضيب متوهج
-
3:44 - 3:46هذا النوع لا يملك أجزاء متحركة
-
3:46 - 3:49عوضا عن ذلك فإنها
تستخدم الترانزسيتورات الضيقة العائمة -
3:49 - 3:53والتي تخزن مجموعة البايت باصطيادها
أو نقل الشحنات الكهربائية -
3:53 - 3:56ضمن البنى الداخلية المصممة على نحو خاص
-
3:56 - 4:00لذا ماهي وثوقية هذه البلايين من البايتات
-
4:00 - 4:03نحنا نميل للتفكير بذاكرة الحاسب كما لو
أنها ثابتة ومستقرة -
4:03 - 4:06ولكنها في الحقيقة تنهار مرتبتها بشكل
سريع ومنصف -
4:06 - 4:09الحرارة المولدة من الجهاز وبيئتها
-
4:09 - 4:12سوف تحرر مغنطت القرص الصلب أخيرا
-
4:12 - 4:14تجرد الدهان من الاجهزة البصرية
-
4:14 - 4:17وتسبب تجرد الشحنة في البوابات العائمة
-
4:17 - 4:20الأقراص ذات الحالة الصلبة لديها نقاط
ضعف أيضا -
4:20 - 4:24تكرار الكتابة على بوابة الترانزستورات
العائمة تسبب تاكلهم -
4:24 - 4:27وفي النهاية يصبحون بلا فائدة
-
4:27 - 4:29
مع البيانات على معظم وسائط التخزين الحالي -
4:29 - 4:32بتوقع أقل من عشر سنوات
-
4:32 - 4:36يعمل العلماء على استغلال خصائص
المادة الفيزيائية -
4:36 - 4:39وصولاً إلى مستوى الكم
-
4:39 - 4:41وتأمل في صنع أجهزة ذات ذواكر أسرع
-
4:41 - 4:42وأصغر
-
4:42 - 4:44وأكثر متانه
-
4:44 - 4:48الآن، فإن الخلود لا زال بعيد المنال
بالنسبة للبشر والحواسب كذلك.
- Title:
- كيف تعمل ذواكر الحاسوب - كاناوات سينانان
- Speaker:
- Kanawat Senanan
- Description:
-
more » « less
بطرق مختلفة تجعلنا ذاكرتنا ما نحن عليه وتساعدنا على تذكر ماضينا وتعلم المهارات وحفظها والتخطيط للمستقبل.
في حين أنها في الحواسيب والتي غالبا ما تكون ملحقة، نجد أن الذاكرة تلعب دورا كبيرا مشابها. يوضح كاناوات سينانان كيف تعمل الذواكر في الحواسيب.إعداد الدرس: كاناوات سينانان ، الرسوم المتحركة: TED-Ed
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:05
|
Ghalia Turki approved Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Ghalia Turki accepted Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Ghalia Turki edited Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
Amal Matouk edited Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Amal Matouk edited Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Amal Matouk edited Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Amal Matouk edited Arabic subtitles for How computer memory works | |
|
|
Amal Matouk edited Arabic subtitles for How computer memory works |