تقی حسن زاده، پایگاه خبری دانا، سرویس دانش و فناوری؛ امروزه، بسیاری از گوشی‌های هوشمند از ظرفیت رم زیادی برخوردار‌‌ند؛ بااینحال، تولیدکنندگان برای برخی نسخه‌ها حتی ظرفیت‌های بیشتری از کامپیوترهای معمولی در نظر می‌گیرند تا کارایی هر گوشی را تاحدممکن افزایش دهند. این حافظه‌ی دسترسی تصادفی چیست؟ چه کارکردی دارد و چرا مهم است؟
برای هر سیستم کامپیوتری، دو نوع حافظه‌ی اولیه و ثانویه تعریف شده است: ۱.حافظه‌ی اولیه: حافظه‌ای است که تنها برای بازه‌های کوتاه‌مدت استفاده می‌شود؛ ۲. حافظه‌ی ثانویه: نوعی فضای ذخیره‌سازی دائمی در سیستم‌های کامپیوتری است. حافظه‌ی ثانویه بسته به تصمیم کاربر در دستگاه باقی میماند؛ ولی حافظه‌ی اولیه به‌محض خاموش‌شدن دستگاه یا قطع‌شدن منبع تغذیه پاک می‌شود.
حافظه رم گوشی چیست؟
RAM (مخفف Random Memory Access) یا حافظه‌ی دسترسی تصادفی فضایی برای دسترسی به عملیات در حال انجامِ گوشی‌ها یا کامپیوترها است که سرعت را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. رم داده‌های مربوط به عملیات اخیراً اجراشده و در حال انجام را به شیوه‌ای ذخیره میکند تا هر زمان که لازم باشد، بتواند این داده‌ها را دراختیار پردازنده قرار دهد.
RAM صدها برابر از حافظه‌ی ذخیره‌سازی گوشی‌های هوشمند یا کامپیوتر سریع‌تر است و هرچه ظرفیتِ آن بیشتر باشد، سرعت اجرای برنامه‌ها یا انجام فعالیت‌های دستگاه هم افزایش پیدا میکند. درواقع، موبایلی که رم بیشتری داشته باشد، می‌تواند داده‌های بیشتری را ذخیره کند و به‌راحتی آن‌ها را دراختیار پردازنده قرار دهد. با خاموش‌کردن موبایل، داده‌های ذخیره‌شده در رم پاک می‌شوند. گوشی‌های هوشمند امروزی معمولاً از ۴ تا ۱۲ گیگابایت رم بهره می‌برند که ظرفیت نسبتاً زیادی محسوب می‌شود.
هسته‌ی سیستم‌عامل مانند پلیس راهنمایی بر تمام فعالیت‌هایی که از سخت‌افزار گوشی استفاده میکنند، نظارت و عملکرد رم یا همان حافظه‌ی دسترسی تصادفی را مدیریت میکند. برای مثال، هنگامی‌که بازی یا هر نوع اپلیکیشن دیگری می‌خواهد صفحه‌ی جدیدی را نشان دهد، داده‌های موردنیاز این عملکرد وارد رم می‌شوند و پس از تجزیه به‌دست سیستم‌عامل، پردازنده و پردازنده گرافیکی عملیات موردنیاز را انجام می‌دهند و آن را به صفحه نمایش ارسال میکنند.
این فرایند درنهایت باعث می‌شود نقاط رنگی مناسب در مکان‌های مناسب قرار بگیرد و تصویر مدنظر شکل گیرد. به‌طورکلی برای درک عملکرد رم، باید سه نکته‌‌ی اساسی را در نظر بگیرید:
- رم مکانی برای نگه‌داری داده‌ها برای مدت کوتاه است و اطلاعات ذخیره‌شده در آن می‌توانند بسیار سریع خوانده یا نوشته شوند.
- داده‌های موجود در رم زمانی‌که گوشی خود را خاموش می‌کنید، پاک می‌شوند.
- بخشی از رم گوشی به‌محض اینکه شما آن را روشن کنید، کاربردی است و قبل از آن هیچ برنامه‌ای یا حتی سیستم‌عاملی نمی‌تواند از آن استفاده کند. این امر برای تمامی دستگاه‌هایی که در آن‌ها رم وجود دارد، صادق است و تقریباً همه‌ی آن‌ها به همین روش از رم استفاده میکنند.
چرا بهتر است رم در موبایل بیشتر باشد؟
امروزه، رم نقش حافظه‌ی اصلی گوشی‌ها را بازی میکند و برای پردازش اطلاعات به‌راحتی دردسترس پردازنده است. این امر سرعت گوشی‌های امروزی را افزایش داده و انقلابی در توسعه‌ی اپلیکیشن‌های پیشرفته‌تر و پیچیده‌تر برای این دستگاه‌ها ایجاد کرده است.
دستگاه‌های امروزی از قابلیت چندوظیفگی، یعنی اجرای هم‌زمان چندین اپلیکیشن، پشتیبانی میکنند و برخی برنامه‌ها هم مانند پیام‌رسان‌ها همیشه در پس‌زمینه فعالیت میکنند. برای مثال، فرض کنید بازی سنگینی مانند PUBG را اجرا کردید و هم‌زمان هم نوتیفیکیشن دریافت پیامی متنی یا حتی تماس تلفنی یا تصویری به شما نمایش داده می‌شود.
برای جابه‌جایی بین این برنامه‌ها و برقراری تماس و درمجموع اجرای هم‌زمان چند اپلیکیشن علاوه‌بر پردازنده‌ای قدرتمند، به رمی با ظرفیت فراوان نیز نیاز دارید تا بتواند داده‌های موردنیاز را در شرایط پیچیده به بهترین شکل مدیریت کند؛ وگرنه، ممکن است عملکرد ضعیفی تجربه کنید.
تأثیر ظرفیت کم رم بر عملکرد گوشی
هنگامی‌که ظرفیت رم دستگاه کم باشد، سیستم‌عامل برنامه‌ها را اولویت‌بندی میکند و اپلیکیشن‌های کمتر ضروری را در حافظه‌ی ثانویه ذخیره میکند تا بتواند فضای بیشتری را دراختیار برنامه‌های فعلی و در حال اجرا قرار دهد. در این شرایط، مد‌ت‌زمان بیشتری صرف جابه‌جایی بین اپلیکیشن‌ها می‌شود و درنهایت، ممکن است عملکرد دستگاه کُند شود. برای ازبین‌بردن این مشکل، ممکن است لازم باشد حافظه‌ی کش خود را به‌صورت دستی پاک یا از اپلیکیشن‌هایی استفاده کنید که برای این منظور توسعه داده شده‌اند.
گوشی چگونه از رم خود استفاده میکند؟
رمِ گوشی‌های هوشمند را می‌توان فضایی برای تجمع داده‌های برنامه‌های در حال اجرا دانست. همان‌طورکه گفتیم، در ساده‌ترین حالت ظرفیت بیشتر رمِ گوشی می‌تواند بدون کاهش سرعت عملکردِ دستگاه، برنامه‌های بیشتری را در پس‌زمینه اجرا کند. بااینحال، انجام این کار چندان هم ساده نیست و گوشی‌ها برای مصارف دیگری هم از رم استفاده میکنند.
رم موردنیاز هسته‌ی مرکزی سیستم‌عامل
سیستم‌عامل اندروید با استفاده از هسته‌ی لینوکس اجرا می‌شود و حافظه‌ی آن به‌طورمستقیم در زمان روشن‌بودن دستگاه دردسترس است. این حافظه دربرگیرنده‌ی اطلاعاتی است که هسته‌ی سیستم‌عامل و درایورها و ماژول‌های اصلی را کنترل و داده‌های ورودی و خروجیِ هسته را ذخیره میکند.
رم برای فایل‌های مجازی
برخی از پوشه‌ها و فایل‌ها در ریشه‌ی سیستم‌عامل گوشی وجود دارند که واقعی نیستند. آن‌ها فایل‌های شبه‌‌نوشته‌شده در بوت هستند و اطلاعاتی مانند سطوح باتری و سرعت پردازنده را ذخیره میکنند. این اطلاعات شبه‌فایل برای استفاده در عملکرد گوشی‌های اندروید، در رم ذخیره می‌شوند.
مودم‌های ارتباط مخابراتی
اطلاعات مربوط به IMEI و تنظیمات رادیویی گوشی در رمِ NV ذخیره می‌شود (حافظه‌های نامتغیری که هنگام خاموش‌کردن گوشی خود‌به‌خود پاک نمی‌شوند). این اطلاعات هنگام بارگذاری اولین داده‌ها در گوشی، همراه با نرم‌افزار موردنیاز برای پشتیبانی از مودم گوشی وارد رم می‌شوند.
پردازنده‌ی گرافیکی
علاوه‌بر پردازنده، پردازنده‌ی گرافیکی گوشی هم برای فعالیت به حافظه نیاز دارد. این حافظه VRAM نامیده می‌شود. در گوشی‌های امروزی، از گرافیک‌های مجتمعی استفاده می‌شود که رم مستقل ندارند و از رم سیستم برای ذخیره‌ی اطلاعات استفاده میکند.
با روشن‌کردن گوشی روشن و اجرای سیستم‌عامل، آنچه از فضای ذخبره‌سازی رم باقی میماند، برای اجرای برنامه‌های دیگر استفاده می‌شود. البته بخشی از رم ازطریق تنظیمات «minfree» برای کارهایی که به سرعت نیاز دارد (عملکرد سیستم‌عامل و مدیریت سطح پایین و اجرای اولیه برنامه‌ها) محفوظ است.
این تنظیمات پایه‌ای نرم‌افزاری را توسعه‌دهندگان سیستم‌عامل نعریف میکنند و پس‌ازآن همواره مقدار کمی از رم آزاد باقی میماند تا عملکردهای ضروری بتوانند بدون وقفه اجرا شوند. درواقع، به‌همین‌دلیل ظرفیت رمِ موجود در تنظیمات همان مقدار رمِ نوشته‌شده در مشخصات گوشی نیست. بخشی از این مقدار (معمولاً حدود ۱ گیگابایت یا بیشتر) برای این تنظیمات سیستمی ذخیره می‌شود و برنامه‌های اجرایی هم از این باقی‌مانده‌ی رم استفاده میکنند.
انواع رم گوشی
حافظه‌ی دسترسی تصادفی گوشی‌ها به دو دسته‌ی استاتیک (Static) و داینامیک (Dynamic) تقسیم می‌شوند. در رم استاتیک داده‌ها به‌کمک حافظه‌ای شش ترانزیستوری ذخیره می‌شوند و بیشتر هم به‌عنوان حافظه‌ی کش برای پردازنده (CPU) به‌کار می‌رود. درمقابل، رم داینامیک به شما امکان می‌دهد هر بیت داده را در خازنی جداگانه در یک مدار مجتمع خاص ذخیره کنید. این نوع رم حافظه‌ای فرّار دارد و باید مرتباً با ولتاژ تغدیه شود؛ وگرنه اطلاعات ذخیره‌شده‌ی روی آن از بین می‌رود.
| رم استاتیک | رم داینامیک |
|---|---|
| زمان دسترسی کمتری دارد؛ بنابراین، درمقایسه‌با رم داینامیک سریع‌تر است. | زمان دسترسی بیشتری دارد؛ بنابراین، از رم استاتیک کندتر است. |
| گران‌تر از رم داینامیک است. | درمقایسه‌با رم استاتیک کم‌هزینه‌تر است. |
| به منبع تغذیه‌ی ثابت نیاز دارد؛ پس انرژی بیشتری مصرف میکند. | مصرف انرژی را کاهش می‌دهد؛ چراکه اطلاعات در خازن ذخیره می‌شود. |
| مدار داخلی پیچیده‌ای است و ظرفیت ذخیره‌سازی کمتری درمقایسه‌با اندازه‌ی فیزیکی تراشه‌ی حافظه‌ی رم داینامیک ارائه می‌دهد. | مدار داخلی کوچکی در سلول حافظه‌ی یک‌بیتی است و ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتری دارد. |
| چگالی بسته‌بندی پایینی دارد. | تراکم بسته‌بندی درخورتوجهی دارد. |
حافظه رام گوشی چیست؟
ROM (مخفف Read Only Memory) یا حافظه‌ی تنها خواندنی است. حافظه‌ی رام محل ذخیره‌ی دائمی داده‌هایی در گوشی است که امکان تغییر یا حذف ندارند. بخشی از ظرفیت حافظه‌ی ذخیره‌سازی گوشی را رام اشغال کرده است. سیستم‌عامل و اپلیکیشن‌های سیستمی گوشی اغلب روی رام نصب می‌شوند.
تفاوت رم و رام در گوشی
باتوجه‌‌به آنچه گفتیم، حافظه‌ی تنها خواندنی (رام) و حافظه با دسترسی تصادفی (رم) در گوشی‌های هوشمند تفاوت‌هایی باهم دارند.
رام گوشی از رمِ آن ارزان‌تر است و خودِ کاربر نمی‌تواند آن را تغییر دهد. این نوع حافظه را تنها می‌توان بازنویسی کرد. علاوه‌براین دو مورد، رام برخلاف رم غیرفرّار (Non volatile) است و با خاموش‌کردن دستگاه داده‌های ذخیره‌شده در آن از بین نمی‌روند. در جدول زیر، تفاوت‌های بین رم و رام گوشی‌های هوشمند را مشاهده می‌کنید:
| رم | رام |
|---|---|
| فرّار است و تا زمانی‌که به منبع تغذیه‌ای (باتری یا برق) متصل باشد، اطلاعات را ذخیره میکند. | غیرفرّار است و حتی زمانی که گوشی خاموش شود، اطلاعات در آن باقی می‌‌مانند. |
| اطلاعات ذخیره‌شده را می‌توان بازیابی کرد و تغییر داد. | امکان تغییر اطلاعات ذخیره‌شده وجود ندارد و تنها می‌توان این اطلاعات را خواند. |
| محل ذخیره‌ی داده‌هایی که باید در لحظه و به‌طورموقتی پردازنده پردازش کند | محل ذخیره‌ی داده‌های مربوط به سیستم‌عامل و برخی اپلیکیشن‌ها اجرایی |
| پردازنده امکان دسترسی به اطلاعات ذخیره‌شده در آن را دارد. | پردازنده نمی‌تواند به اطلاعات ذخیره‌شده در آن دسترسی پیدا کند. |