حين يتعلق الأمر بتخزين البيانات على الحاسوب، غالبًا ما يقع الالتباسُ لدى مستخدمي الحاسوب حول ما يعنيه هذا المصطلح بالضبط، والفروقات بين ما يسمى ذاكرة التخزين أو السعة والذاكرة الحية. من أجل فهم أعمق لكل هذه الأمور لنتعرف أولًا إلى وحدات قياس البيانات في جهاز الحاسوب.

وحدات قياس البيانات في الحاسوب:
1- البت (Bit، b) والبايت (byte):من غير الممكن التطرق لموضوع تخزين البيانات من دون معرفة وحدته القياسية الأساسية وهي البت، والتي تمثل إحدى الحالات الثنائية 0 أو 1 التي تكون عليها المعلومة، فمن المعلوم أن كل شي يخزن في الحاسوب على شكل بيانات ثنائية رقمية، حيث يمثل الرقم 1 وجود تيار كهربائي و0 عدم وجوده. نسمي مجموعة مكونة من ثماني بتّات بالـ«البايت». يستعمل البت خصوصًا لقياس كمية البيانات المرسلة عبر مسافات طويلة مثل عمليات نقل البيانات عبر الإنترنت، والتي تعرف بسرعة الإنترنت، وتقاس بالـبت/ثانية.

فيما يستعمل البايت في قياس كمية البيانات المخزنة، أو في حالات نقل كميات كبيرة من البيانات. حين يتعلق الأمر بمساحة التخزين يصبح من الأفضل اعتمادُ البايت كوحدة قياس، فمن العملي جدًا عدّ الأبقار عوضًا عن عد أرجلها وقسمتها على أربعة. البايت أصغر وحدة قياسية لتخزين المعلومات، يعادل بايت واحد حرفًا واحدًا من ملفٍّ نصيٍّ عادي، فمثلا نحتاج إلى 4 وحدات بايت لتخزن كلمة «بايت» المؤلفة من أربعة حروف. فعليَا نستخدم وحدات أكبر من البايت وهي: الكيلوبايت والميغابايت والغيغابايت والتيرابايت.

2- الكيلوبايت (Kilobyte، KB، kB): تساوي قيمة الكيلوبايت الواحد 10^2=1،024 بايت، في حالات عديدة وبغرض التبسيط يساوي واحد كيلوبايت = 1،000 بايت.
3- الميغابايت (Megabyte، MB): تساوي قيمة الميغابايت الواحد 1،024x1،024=1،048،576 بايت، وبالمثل لأغراض تبسيطية يساوي واحد ميغابايت= 1،000،000 بايت.
4- الغيغابايت (Gigabyte، GB): يساوي واحد غيغابايت = 1،073،741،824 بايت.
ملاحظة:
هناك وحدة قياس أخرى تدعى: الغيبيبايت (Gibibyte، GiB)، يساوي 1 غيبيبايت = 30^2 = 1،073،741،824، يعرف مجلس 1JEDEC واحد غيغابايت بـ1،073،741،824 بايت، وهو المعيار الذي تتبعه شركة مايكروسوفت في حساب مساحة التخزين على أنظمتها، مما يسبّب التباسًا لأن سعةَ التخزين تبدو أقل من السعة الحقيقية على أجهزة الويندوز. مثلًا قرص سعته 500 غيغابايت يظهر تقريبًا بسعة 465 غيغابايت، السبب إذن هو في طريقة التفسير لا غير.

5- التيرابايت (Terabyte، TB): واحد تيرابايت يعادل 1،024 غيغابايت.

حاليًا، توفر الأقراص من نوع 3.5 إنش (الأقراص المستعملة في الحواسيب المكتبية) مساحةَ تخزين تساوي 4 تيرابايت.
تتراوح سعةُ الأقراص الصلبة في الحواسيب العادية مابين 120 غيغابايت و2 تيرابايت، أما في الأجهزة المحمولة كالهواتف الذكية والحاسبات اللوحية، فما بين 8 و120 غيغابايت.


Image: Dong Ngo/CNET

في الصورة : قرص صلب من نوع 3.5 إنش المستعمل في الحواسيب المكتبية وبجانبه قرص صلب من نوع 2.5 إنش المستعمل في الحواسيب المحمولة.

ملاحظة:
تحتاج صورةٌ مُلتقطة بهاتف iPhone 4 مثلًا إلى مساحة تخزين قيمتها 2 ميغابايت. كما تحتاج أغنية رقمية إلى مساحة 5 ميغابايت، إذ يستطيعُ القرص المضغوط (CD) ذو سعة 700 ميغابايت أن يخزنَ حوالي 350 صورة ملتقطة بالآيفون أو ما يقارب 140 أغنية. تختلف سعة المحتوى الرقمي بحسب صيغته ودرجة ضغطه. القاعدة الأساسية هي أنه كلما كانت جودة المحتوى أفضل كلما تطلب ذلك مساحة أكبر للتخزين. تحتاج نشرةً صوتية مدتها 10 دقائق ما بين 4 و10 ميغابايت، فيما يحتاج فيلم عالي الدقة مدته 10 دقائق إلى مئات الميغابايتس أو حتى غيغابايتس.

التخزين في مقابل الذاكرة:
عادة ما يُستعمل هاذان المصطلحان كمرادفين لبعضهما البعض بطريق الخطأ، فالحقيقة هي أنهما شيئان مختلفان تمامًا.
التخزين: باختصار، هو المكان الذي تُخزّن فيه البيانات (مثل ملفات الوورد والصور والأفلام والبرامج وما إلى ذلك). في جهاز الحاسوب، يخزن النظامُ عينه، مثلًا ويندوز 7 أو نظام ماك، على القرص الصلب. التخزينُ غيرُ متطاير، معنى ذلك أن البيانات تبقى موجودة عند إطفاء الجهاز، وتكون متاحةً عند إعادة تشغيل الجهاز. الأمر أشبه بصفحات الكتاب أو الدفتر، فهي دائمًا موجودة متى أردنا قراءتها أو الكتابة عليها.
الذاكرة (ذاكرة النظام، ذاكرة الوصول العشوائي، RAM): وعلى الجهة أخرى، تمثل الذاكرةُ المكانَ الذي تُعالج فيه المعلومات. البيانات في ذاكرة النظام متطايرة، معنى ذلك أنها تختفي عند إطفاء الجهاز؛ تصبح الذاكرةُ فارغةً تمامًا بغياب التيار الكهربائي. الأمر أشبه بالذاكرة قصيرة المدى في دماغنا البشري، حيث تتشكل لدينا الصورُ والأفكار أثناء قراءتنا لكتاب وما تلبث أن تختفي بمجرد التوقف عن القراءة.
عندما تقوم بتشغيل الحاسوب، تمثل فترةُ إقلاع النظام المدةَ التي يستغرقها ليتحمل من وحدة التخزين الرئيسية -القرص الصلب - إلى ذاكرة النظام. حين الانتهاء من هذه العملية يصبح الحاسوب جاهزًا للاستعمال.

على الرغم من الاختلاف الموجود، هناك رابطة قوية بين ذاكرة النظام والتخزين، ملف الوورد الذي تقوم بكتابته مثلًا، يكون في ذاكرة النظام، وعندما تحفظه تخزن نسخة منه على وحدة التخزين. عندما تغلق ملف الوورد، يصبح موجودًا فقط على القرص الصلب (وحدة التخزين) وليس على الذاكرة، إلى أن تفتحه مجددًا.


Image: Dong Ngo/CNET
في الصورة: ذاكرات النظام تعدُّ أغلى ثمنا من ذاكرات التخزين

معنى هذا أنك لا تشعر بعملية التخزين، كل ما يظهر أمام شاشة الحاسوب أو ما تسمعه عبر المكبر يحدث في حقيقة الأمر في ذاكرة النظام. قبل أن تصلَ إلى هناك، لابد أن تُحمل من وحدة التخزين إلى ذاكرة النظام، وكلما كان حجم وسرعة ذاكرة النظام كبيرين كلما أصبحت المعلومة جاهزةً أسرع، وأصبح في الإمكان القيام بتشغيل العديد من البرامج معاً. تحتاجُ عمومًا مساحةَ ذاكرة أقل من مساحة التخزين، الحواسيب الحالية تأتي بسعة ذاكرة تتراوح ما بين 2 و8 غيغابايت وهذا يعدُّ كافيًا، خصوصًا مع ارتفاع أسعارها مقابل ذاكرة التخزين.
طبعا لا تعتمد جودةُ أداء الحاسوب على ذاكرة النظام فقط، هناك عدةُ عوامل أخرى من بينها نوعية ذاكرة التخزين نفسها، والتي تكون إما محركات أقراص صلبة (HDD) أو محركات الحالة الثابتة (SSD).
يمكنك قراءة المقالات التالية التي تتناول موضوع أنواع الأقراص الصلبة بشيء من التفصيل من هنا:
www.syr-res.com/article/4422.html
www.syr-res.com/article/4386.html
www.syr-res.com/article/4387.html

حاشية المحتوى:
مجلس JEDEC المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية: هي الهيئة المسئولة عن تطوير المعايير الخاصة بدارات الذاكرة شبه الموصلة (RAM) وأجهزة التخزين.

المصادر: هنا