कंप्यूटर मेमोरी, प्रकार, क्षमता, गति और उपयोग
(Computer Memory, Types, Capacity, Speed and Uses )
मेमोरी कंप्यूटर सिस्टम के प्रमुख घटकों में से एक है क्योंकि यह कंप्यूटर सिस्टम को चलाने के लिए आवश्यक है। हमें कंप्यूटर के कामकाज को बेहतर तरीके से समझने के लिए इसके मूल घटकों के बारे में सब कुछ जानना होगा। इस लेख में, हमने कंप्यूटर मेमोरी और इसके प्रकारों पर चर्चा की है।
कंप्यूटर मेमोरी क्या है?
मेमोरी कंप्यूटर सिस्टम का एक बहुत ही आवश्यक हिस्सा है क्योंकि इसके बिना कंप्यूटर कोई भी कार्य नहीं कर सकता है। मेमोरी का उपयोग डेटा और निर्देशों को संग्रहीत करने और फिर कंप्यूटर सिस्टम पर विशिष्ट कार्य करने के लिए किया जाता है। कंप्यूटर मेमोरी एक स्टोरेज स्पेस है जो डेटा को स्टोर और प्राप्त करता है।
मेमोरी कई मेमोरी सेल का एक समूह है जिसे मेमोरी के निर्माण खंड के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक मेमोरी सेल को एक अद्वितीय इंडेक्स नंबर या पहचान संख्या दी जाती है जो उस विशिष्ट मेमोरी सेल का अद्वितीय पता होता है। CPU डेटा पढ़ने या लिखने के लिए मेमोरी सेल का चयन करता है।
कंप्यूटर सिस्टम का प्रदर्शन मेमोरी और CPU पर निर्भर करता है। CPU में डेटा का एक बड़ा सेट स्थायी रूप से संग्रहीत नहीं किया जा सकता है। वे केवल कंप्यूटर को संचालित करने के लिए आवश्यक बुनियादी निर्देशों को संग्रहीत कर सकते हैं । इसलिए, कंप्यूटर सिस्टम को ठीक से चलाने के लिए मेमोरी का होना आवश्यक है।
कंप्यूटर मेमोरी के प्रकार
कंप्यूटर मेमोरी को मुख्यतः दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है-
- आंतरिक मेमोरी
- एक्सटर्नल मेमोरी
आंतरिक मेमोरी
आंतरिक मेमोरी से तात्पर्य उन चिप्स या मॉड्यूल से है जो सीधे मदरबोर्ड से जुड़े होते हैं।
टक्कर मारना
RAM का मतलब है “रैंडम एक्सेस मेमोरी” और यह CPU की आंतरिक मेमोरी होती है, जिसमें दिए गए निर्देश और उनके परिणाम संग्रहीत किए जाते हैं। RAM को रीड-राइट-मेमोरी के नाम से भी जाना जाता है। यह एक प्राथमिक अस्थिर मेमोरी है, क्योंकि जब हम कंप्यूटर बंद करते हैं या बिजली की कोई विफलता होती है, तो हम डेटा खो देते हैं। RAM आकार में छोटी होती है और अधिकांश उपलब्ध कंप्यूटर मेमोरी की तुलना में बहुत तेज़ होती है। हालाँकि, यह रजिस्टरों जितनी तेज़ नहीं होती।
रैम को आगे निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है-
- SRAM: स्टेटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी या SRAM डेटा को स्थिर रूप में संग्रहीत करता है, जिसका अर्थ है कि जब तक कंप्यूटर चालू रहता है, तब तक डेटा मेमोरी में रहता है। SRAM छह ट्रांजिस्टर के मैट्रिक्स का उपयोग करता है और कोई कैपेसिटर नहीं होता है। ट्रांजिस्टर को रिसाव को रोकने के लिए बिजली की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए हमें SRAM को बार-बार रिफ्रेश करने की आवश्यकता नहीं होती है।
- DRAM: डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी का इस्तेमाल कंप्यूटर सिस्टम में व्यापक रूप से किया जाता है। पहले कंप्यूटर में सिंगल डेटा रेट (SDR) का इस्तेमाल होता था, लेकिन अब इनमें डुअल डेटा रेट (DDR) का इस्तेमाल किया जाता है। DDR अलग-अलग वर्जन में भी उपलब्ध है जैसे DDR2, DDR3 और DDR4 जो ज़्यादा ऊर्जा कुशल हैं और बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं। DRAM प्रत्येक सेल में एक ट्रांजिस्टर और एक कैपेसिटर से बना होता है, जिसकी वजह से इसमें लीकेज की समस्या होती है। इसलिए, हमें DRAM को बार-बार रिफ्रेश करने की ज़रूरत होती है।
ROM
ROM का मतलब है रीड ओनली मेमोरी जिसमें डेटा को सामान्य रूप से नहीं लिखा जा सकता है। जबकि इस प्रकार की मेमोरी से डेटा को आसानी से पढ़ा जा सकता है। ROM एक प्राथमिक नॉन-वोलेटाइल मेमोरी है, जिसका अर्थ है कि यह बिना बिजली की आपूर्ति के मेमोरी में सभी डेटा को बनाए रख सकता है। यह एक बहुत तेज़ कंप्यूटर मेमोरी है जो कंप्यूटर को चालू करने के लिए आवश्यक निर्देशों को स्टोर करती है जैसे ही हम इसे पावर सोर्स से जोड़ते हैं। जब हम कंप्यूटर को पावर सोर्स से जोड़ते हैं, तो CPU ROM में संग्रहीत निर्देशों को पढ़ना शुरू कर देता है। इसे प्राथमिक मेमोरी में ऑपरेटिंग सिस्टम के आवश्यक भागों को लोड करने के लिए ड्राइवर या किसी जटिल सॉफ़्टवेयर के समर्थन की भी आवश्यकता नहीं होती है।
ROM को निम्नलिखित उपश्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है-
- एमआरओएम: एमआरओएम का मतलब है “मास्क्ड रीड ओनली मेमोरी”। यह एक प्रकार की मेमोरी है जिसकी सामग्री एकीकृत सर्किट निर्माता द्वारा विशिष्ट कार्यात्मक डेटा के साथ पूर्व-प्रोग्राम की जाती है। एमआरओएम उपयोगकर्ताओं को अन्य प्रकार के रोम की तरह संग्रहीत डेटा को बदलने में सक्षम नहीं कर सकता है। यदि यह ऐसा करने की कोशिश करता है, तो प्रक्रिया कठिन या धीमी होगी।
- PROM: इसका मतलब है प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी और जैसा कि नाम से पता चलता है, ये मेमोरी प्रोग्रामेबल होती हैं। एक उपयोगकर्ता इस मेमोरी को प्रोग्राम या कोड कर सकता है क्योंकि PROM को एक खाली मेमोरी के रूप में निर्मित किया जाता है। एक PROM प्रोग्रामर का उपयोग खाली PROM में प्रोग्राम या कोड का एक सेट दर्ज करने के लिए किया जा सकता है। एक बार इसमें डेटा या निर्देश लिखे जाने के बाद, उन्हें बदला नहीं जा सकता।
- EPROM: इसका मतलब है इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी जो PROM का अपग्रेडेड वर्जन है। इस प्रकार की मेमोरी अपने उपयोगकर्ताओं को संग्रहीत डेटा को मिटाने के साथ-साथ उसे फिर से लिखने की अनुमति देती है। EPROM में संग्रहीत डेटा को EPROM इरेज़र का उपयोग करके एक निश्चित अवधि के लिए पराबैंगनी प्रकाश से गुजार कर मिटाया जा सकता है।
- EEPROM: इसका मतलब है “इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी” और इसके नाम के अनुसार, इस मेमोरी को इलेक्ट्रिकली प्रोग्राम किया जा सकता है और मिटाया जा सकता है। डेटा की प्रोग्रामिंग और मिटाने में लगभग 4 से 10 मिलीसेकंड लगते हैं और यह लगभग 10,000 बार किया जा सकता है। EEPROM को एक बार में पूरी मेमोरी मिटाने के बजाय एक बार में 1 बाइट मिटाया जा सकता है। इसलिए, पूरी प्रक्रिया लचीली लेकिन धीमी है।
रैम और रोम के बीच अंतर
RAM और ROM के बीच कुछ सामान्य अंतर नीचे चर्चा की गई है।
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| RAM | ROM |
| 1. Temporary Storage | 1. Permanent Storage |
| 2. Store data in MBs | 2. Store data in GBs |
| 3. Volatile | 3. Non-Volatile |
| 4. Used in normal operation | 4. Used for startup process of computer |
| 5. Writing data is faster | 5. Writing data is slower |
एक्सटर्नल मेमोरी
मेमोरी का वह प्रकार जो कंप्यूटर सिस्टम से अलग से जुड़ा होता है, उसे एक्सटर्नल मेमोरी कहते हैं। इसे सेकेंडरी मेमोरी या सहायक मेमोरी भी कहते हैं और इसका उपयोग डेटा को स्थायी रूप से संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। CPU इस प्रकार की मेमोरी को सीधे एक्सेस नहीं कर सकता है, इसलिए डेटा को पहले प्राइमरी मेमोरी में ट्रांसफर किया जाता है और फिर CPU इसे एक्सेस कर सकता है। सेकेंडरी मेमोरी प्राइमरी मेमोरी जितनी तेज़ नहीं होती है।
कंप्यूटर सिस्टम में प्रयुक्त एक्सटर्नल मेमोरी के प्रकार हैं-
चुंबकीय भंडारण उपकरण
इन उपकरणों को चुंबकीय पदार्थों से लेपित किया जाता है, जिस पर डेटा को विद्युत धारा के रूप में एनकोड किया जाता है। चुंबकीय उपकरण धातु की घूमती हुई डिस्क के छोटे-छोटे व्यक्तिगत खंडों को चुंबकित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करते हैं। प्रत्येक छोटे चुंबकीय खंड को बाइनरी वन (1) द्वारा दर्शाया जाता है जबकि प्रत्येक विचुंबकीय खंड को बाइनरी जीरो (0) द्वारा दर्शाया जाता है। इन छोटे खंडों में टेराबाइट्स (टीबी) डेटा हो सकता है और ये सस्ते, तेज़ और टिकाऊ भी होते हैं। हार्ड डिस्क ड्राइव, मैग्नेटिक टेप और फ्लॉपी डिस्क इन चुंबकीय भंडारण उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग करते हैं।
सॉलिड स्टेट स्टोरेज डिवाइस
सॉलिड-स्टेट स्टेट स्टोरेज डिवाइस सिलिकॉन माइक्रोचिप्स से बने होते हैं। ये डिवाइस नॉन-वोलेटाइल स्टोरेज डिवाइस हैं और किसी भी जानकारी को लगातार स्टोर करने के लिए मेमोरी के रूप में इंटीग्रेटेड सर्किट असेंबली का इस्तेमाल करते हैं। इन डिवाइस का इस्तेमाल एक्सटर्नल सेकेंडरी स्टोरेज के तौर पर किया जाता है क्योंकि ये बिजली बंद होने के बाद भी डेटा को होल्ड कर सकते हैं।
इन डिवाइस का सबसे बड़ा फायदा यह है कि इनमें कोई हिलने वाला हिस्सा नहीं होता, जिसकी वजह से ये पोर्टेबल होते हैं और लंबे समय तक चलते भी हैं। ये डिवाइस पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना में तुलनात्मक रूप से तेज़ होते हैं क्योंकि इनमें डेटा को सिलिकॉन चिप्स में इलेक्ट्रिकली स्टोर किया जाता है जिन्हें सेल कहते हैं। सॉलिड स्टेट ड्राइव (SSD) और यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) मेमोरी स्टिक या USB फ्लैश ड्राइव सॉलिड स्टोरेज डिवाइस के उदाहरण हैं।
ऑप्टिकल स्टोरेज डिवाइस
ऑप्टिकल स्टोरेज डिवाइस में संग्रहीत डेटा को लेजर बीम की मदद से पढ़ा या लिखा जा सकता है। ये डिवाइस धातु और प्लास्टिक से बनी घूमती हुई डिस्क से बनी होती हैं। लेजर बीम घूमती हुई डिस्क की सतह को स्कैन करती है। सतह को ट्रैक में विभाजित किया गया है और प्रत्येक ट्रैक में कई समतल क्षेत्र और गड्ढे होते हैं। इन समतल क्षेत्रों को ‘भूमि’ कहा जाता है जबकि खोखले को गड्ढे कहा जाता है। ये डिवाइस बड़ी मात्रा में डेटा स्टोर कर सकते हैं।
ऑप्टिकल स्टोरेज डिवाइस के उदाहरण हैं, सीडी-रोम, डीवीडी-रोम, वर्म आदि।
कैश मैमोरी
कैश मेमोरी कंप्यूटर में छोटे आकार की चिप-आधारित मेमोरी होती है जो मुख्य मेमोरी और CPU के बीच स्थित होती है। यह CPU की चिप के बहुत करीब होती है। इस प्रकार की कंप्यूटर मेमोरी का उद्देश्य CPU के प्रदर्शन को बढ़ाना है। यह मेमोरी एक बहुत तेज़ मेमोरी प्रकार है जो RAM और CPU के बीच बफर के रूप में कार्य करती है। यह मेमोरी अक्सर अनुरोध किए जाने वाले डेटा और निर्देशों को रखती है ताकि ज़रूरत पड़ने पर वे CPU को तुरंत उपलब्ध हो सकें। कैश मेमोरी मुख्य मेमोरी या डिस्क मेमोरी से महंगी होती है लेकिन CPU रजिस्टर से ज़्यादा होती है