ما هو التخزين الأساسي والتخزين الثانوي؟

ستخبرك معظم المواقع المتعلقة بالكمبيوتر ودورات الكمبيوتر التمهيدية بوجود فرق بين ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي مساحة العمل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، سيخبروك بذلك ، والتخزين - عادةً محرك الأقراص الثابتة - هو المكان الذي يتم فيه الاحتفاظ بالأشياء حتى الحاجة إليها. هذا صحيح في هذا السياق ، لكن المهندسين وعلماء الكمبيوتر يتحدثون أيضًا من حيث التخزين الأساسي والثانوي. بهذا المعنى ، ذاكرة الوصول العشوائي هي التخزين أيضًا.

الجزء الأساسي لجهاز الكمبيوتر الخاص بك هو وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية. هذه هي شريحة المعالج الفعلية التي تقوم بالعمل ، سواء كانت شريحة متطورة من Intel أو AMD أو معالج ARM يعمل بشكل أكثر برودة وقوة أقل في جهازك اللوحي أو هاتفك المحمول. وتتمثل مهمتها في أخذ التعليمات من البرامج التي تديرها ثم تنفيذ تلك التعليمات للتلاعب بالمعلومات. تحتاج شريحة المعالج إلى مكان ما للقيام بعمله وفي مكان ما للاحتفاظ بالمعلومات التي يعمل عليها. هذا هو المكان الذي تظهر فيه أجهزة التخزين الخاصة بك.

يحتوي جهاز الكمبيوتر الخاص بك على ملفات نوعان من المعلومات. أحدهما هو المعلومات التي يتم استخدامها بنشاط من قبل المعالج في لحظة معينة ، والآخر هو المعلومات التي تحتفظ بها حتى يتم الاحتياج إليها. هذه هي الطريقة التي تحدد بها التخزين الأساسي والثانوي: إذا كانت المعلومات قيد الاستخدام ، فهي موجودة في التخزين الأساسي. إذا لم يتم استخدامه حاليًا ، ولكن تم تخزينه لوقت لاحق ، فسيكون في مساحة تخزين ثانوية.

قد لا تفكر في الأمر بهذه الطريقة ، ولكن ذاكرة العمل في نظامك - ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها - هي في الواقع موقع تخزين بهذا المعنى. إنه المكان الذي يحتفظ فيه جهاز الكمبيوتر الخاص بك بالمعلومات والإرشادات التي يستخدمها في هذه اللحظة. هناك أيضًا شكل متخصص من الذاكرة عالية السرعة ، يسمى ذاكرة التخزين المؤقت ، والتي تكون مدمجة في شريحة المعالج نفسها. عندما يقوم المعالج بتحميل مجموعة معينة من التعليمات أو البيانات ، فإنه يقرأ أيضًا الجزء التالي ويضعه في هذه المنطقة للوصول السريع. يعد سحب المعلومات من ذاكرة التخزين المؤقت أسرع من الرجوع إلى محرك الأقراص الثابتة ، لذلك يؤدي إلى تسريع المعالجة.

إذا كانت وحدة التخزين الأساسية هي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بنظامك وذاكرة التخزين المؤقت الخاصة بها ، فلن تفاجأ بمعرفة أن كل أشكال التخزين الأخرى التي تستخدمها تعتبر ثانوية. الجزء الرئيسي من التخزين الثانوي الذي يستخدمه جهاز الكمبيوتر الخاص بك هو محرك الأقراص الثابتة ، لكن محركات أقراص USB المصغرة وأقراص DVD-ROM وحتى الخدمات عبر الإنترنت مثل Dropbox أو Google Drive تعمل بنفس الطريقة. الشيءان المهمان اللذان يجب تذكرهما حول التخزين الثانوي هو ذلك يمنحك مساحة أكبر بكثير من مساحة التخزين الأساسية لديك ، وهي أبطأ بكثير.

تستمر كمية ذاكرة الوصول العشوائي في النظام في الارتفاع ، ولكن في الوقت الحالي ، تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر الجديدة على 16 جيجابايت أو أقل. ذاكرة التخزين المؤقت أصغر حجمًا ، حيث لا يتجاوز حجمها بضع ميغا بايت لكلٍ من شرائح Intel i5 و i7 من الجيل الثامن ، على سبيل المثال. التخزين الثانوي ، بالمقارنة ، يمكن أن تكون كبيرة بالقدر الذي تريده. محركات الأقراص الصلبة التقليدية من 1 إلى 3 تيرابايت - تيرابايت 1000 جيجابايت - غير مكلفة بما يكفي أي متحمس للشراء ، والتخزين المتصل بالشبكة والتخزين عبر الإنترنت يقتصران فقط على الدخل.

هناك سببان لكون التخزين الأساسي سريعًا جدًا. الأول هو سرعته الخاصة في العمل ، والتي تُقاس بأجزاء من المليون من الثانية. الثاني هو أن إنه يحتوي على مسار بيانات مباشر عالي السرعة للمعالج. لا تحتوي محركات الأقراص على هذا المسار المباشر ، لذلك يتعين عليهم نقل المعلومات إلى المعالج من خلال اللوحة الأم. هذا مثل التنقل على طول الشوارع السطحية ، بدلاً من طريق سريع واسع متعدد المسارات. لا يوجد العديد من الممرات ، وحدود السرعة أقل ، وبغض النظر عن مدى جودة سيارتك وقيادتك ، فلن تصل إلى هناك بالسرعة نفسها.

قد يكون من المفيد وجود تشبيهات أخرى في العالم الحقيقي.

• إذا كنت تقوم بإصلاح صغير حول منزلك ، فإن اليد التي تحمل أداة تشبه ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر الخاص بك ، وحزام الأدوات الخاص بك هو ذاكرة التخزين المؤقت. إذا كان عليك العودة إلى صندوق الأدوات الخاص بك ، أو - والأسوأ من ذلك - البحث في كوخك للعثور على شيء ما ، فسيؤدي ذلك بالتأكيد إلى إبطاء عملية الإصلاح.
  
• إذا كنت تقوم بالطهي ، فإن المكونات الموجودة في المقلاة تشبه المعلومات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي ، والمكونات الموجودة بجانب الموقد ، المقطوعة بالفعل على لوح التقطيع ، موجودة في ذاكرة التخزين المؤقت. في هذا المثال ، ستكون المكونات الموجودة في الثلاجة أو الخزائن في التخزين الثانوي.
  

إذا كنت تحاول تجميع نظام يعمل بشكل جيد ، فإن اختيارك للتخزين الثانوي يمكن أن يكون مهمًا للغاية. بصرف النظر عن غرامة الأداء التي تدفعها بسبب عدم وجود مسار مباشر إلى ذاكرة الوصول العشوائي ، يمكن أن تختلف محركات الأقراص كثيرًا في أدائها الأولي. تكون بعض محركات الأقراص الثابتة التقليدية أسرع بكثير من غيرها ، كما أن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الحديثة ، أو محركات أقراص الحالة الصلبة ، تكون أسرع. أسرع محركات الأقراص تكلف أكثر ، لذلك عليك أن توازن بين ميزانيتك وحاجتك إلى الأداء.

مع محركات الأقراص الثابتة التقليدية ، يتم الاحتفاظ ببياناتك فيزيائية أطباق، أو أقراص معدنية تدور بسرعة عالية. كلما زادت السرعة ، كان الأداء أفضل. تدور الأقراص ذات الأداء المنخفض بسرعة 5400 دورة في الدقيقة ، والأقراص الأفضل عند 7200 دورة في الدقيقة ، ويمكن أن تصل الطرز المتطورة إلى 10000 أو 15000 دورة في الدقيقة. هذا يعني أنه يمكنهم قراءة البيانات بسرعة أكبر بمجرد العثور عليها. أيضا ، الوقت المطلوب للعثور على البيانات في المقام الأول - قياس يسمى وقت الإستجابة - ينزل. هذا يحسن الأداء ، ولكن ليس بقدر التبديل إلى SSD.

لا تحتوي محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة على أجزاء متحركة ، لذلك لا توجد أطباق مادية للقراءة. بدلاً من ذلك ، يستخدمون شكلاً من أشكال ذاكرة الوصول العشوائي غير متطاير، مما يعني أنه لا يفقد بياناته عند انقطاع التيار الكهربائي. هذا أسرع بكثير من القراءة من القرص تتمتع محركات أقراص الحالة الثابتة بزمن انتقال أقل من محركات الأقراص الثابتة التقليدية. لا يزال يتعين عليهم تمرير البيانات إلى المعالج الخاص بك من خلال اللوحة الأم ، لذا فهي أبطأ من التخزين الأساسي ، لكنها تحسن كبير مقارنة بمحرك الأقراص العادي.

القرص الصلب الخاص بك هو الشكل الرئيسي للتخزين الثانوي على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، ولكن من المحتمل أنك تستخدم الآخرين. قد تكون هذه أشياء مادية مثل أقراص DVD ومحركات أقراص الإبهام ، أو تخزين الشبكة الذي يضع بياناتك على خوادم شركتك أو على خوادم سحابية في مكان ما على الإنترنت. هذه عادة ما تكون أبطأ، مقيدة بعوامل مثل سرعة اتصالك بالإنترنت أو منافذ USB. أحيانًا يتم التحدث عن محركات الإبهام وأقراص DVD على أنها التخزين في وضع عدم الاتصال لأنه يتعين عليك إدخالها فعليًا قبل أن يتمكن الكمبيوتر من الاستفادة من بياناتها. من الأفضل استخدامهما للمعلومات التي لا يمكنك الوصول إليها يوميًا ، ولهذا السبب في بعض الأحيان يتم استخدام مصطلحي "التخزين الأساسي" و "التخزين الثانوي" بمعنى مختلف.

في هذا التفسير البديل للمصطلحات ، تكون وحدة التخزين الأساسية هي محرك الأقراص الثابتة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك والتخزين الثانوي هو كل شيء أبطأ ، مثل التخزين السحابي أو محركات الأقراص المصغرة ، التي تستخدمها للمعلومات المؤرشفة أو الأقل استخدامًا. قد يكون لديك أيضًا SSD عالي الأداء كجهاز تخزين أساسي في جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، ومحرك أقراص ثابت كبير وغير مكلف كوحدة ثانوية. تقوم الشركات بنفس الشيء على نطاق أوسع ، حيث تحل وحدات التخزين المتصلة بالشبكة ذات الأداء العالي والمنخفض محل محركات الأقراص الثابتة الفردية في نظام المستخدم المنزلي.