توضیحاتی ساده در مورد ابعاد و ظرفیت انواع حافظه کامپیوتر

توضیحاتی ساده در مورد ابعاد حافظه کامپیوتر و تلفن‌های هوشمند

در این مطلب قصد داریم تا به زبانی ساده، با انواع حافظه کامپیوتر و اسمارت‌فون‌ها آشنا شویم و مفاهیمی مانند بیت، بایت، گیگابایت و اندازه‌گیری‌های مشابه را مورد بررسی قرار دهیم.

مطمئنا تاکنون اصطلاحات گوناگون مربوط به حافظه کامپیوتر و وسایل الکترونیکی دیگر به گوشتان خورده است؛ اصطلاحاتی مانند گیگابایت، مگابایت و ترابایت که در زندگی عصر حاضر و با پیشرفت شگفت‌انگیز تکنولوژی در دهه‌های اخیر، برای کمتر کسی ناآشنا هستند. با این حال اگر از معماری کامپیوتر سر در نمی‌آورید، چنین مفاهیمی برای شما بیشتر جنبه انتزاعی خواهند داشت و به صورت کلی کمتر کسی می‌تواند ماهیت دقیق آن‌ها را توضیح دهد. در همین رابطه قصد داریم تا به زبانی ساده شما را با حافظه رایانه‌ها و دیوایس‌های مختلف آشنا کنیم. با گجت نیوز همراه باشید.

همان‌طور که اشاره شد، تصور کردن ابعادی در حد چند سانتی‌متر یا چند متر برای ما کار راحتی بوده، اما وقتی صحبت از حافظه کامپیوترها به میان می‌آید، به غیر از مقایسه اصطلاحات این حوزه کار چندان زیادی از بیشتر ما بر نمی‌آید؛ به عنوان مثال می‌دانیم که یک گیگابایت از یک مگابایت بیشتر است و از طرف دیگر، اصطلاح ترابایت هم به حافظه‌ای به مراتب گسترده‌تر مربوط می‌شود. با این حال از آنجایی که این ابعاد همانند شاخص‌هایی مانند کیلوگرم یا درجه سانتی‌گراد برای ما قابل لمس و تجربه فیزیکی نیستند، تصورات ما در مورد اصطلاحات کامپیوتری مورد نظر چندان دقیق نیست.

به همین دلیل ابتدا با مقایسه توان حافظه‌های گوناگون کامپیوتری در چند مثال ساده سعی خواهیم کرد تا مفاهیم مورد نظر را ملموس‌تر کنیم:

انواع حافظه کامپیوتر و اسمارت‌فون‌ها

بهتر است که از مفاهیم پایه‌ای و بنیادی شروع کنیم؛ پایه‌ای‌ترین مفهوم در مورد ذخیره اطلاعات در حافظه کامپیوتر بیت (bit) نام دارد. بیت کوچک‌ترین مقدار اطلاعاتی بوده که یک رایانه توانایی ذخیره آن را دارد. از آنجایی که در کامپیوترها سیستم عددی دوتایی صفر و یک به کار گرفته می‌شود، هر بیت فقط می‌تواند یکی از این دو عدد باشد.

به بیان دیگر یک بیت می‌تواند مشخص کند که یک موضوع صادق است یا خیر؛ به عنوان مثال در مورد موفقیت در رفتن به مرحله بعد در یک بازی، یک بیت می‌تواند با عدد ۱ نشان دهد که کاربر بازی به مرحله بعدی رفته و عدد صفر هم می‌تواند نشان‌ دهنده عدم موفقیت کاربر باشد.

توضیحاتی ساده در مورد ابعاد و ظرفیت انواع حافظه کامپیوتر

حال اگر ۸ بیت را کنار هم بگذاریم، یک بایت (byte) خواهیم داشت؛ بایت همانند آجرهای اولیه حافظه کامپیوتر بوده و می‌بینیم که تمامی اصطلاحات گیگابایت، مگابایت و مابقی مفاهیم تنها مشتقاتی از همان بایت اولیه هستند. به واسطه توان ترکیب هرکدام از ۸ بیت موجود در یک بایت، بایت‌ها می‌توانند به ۲۵۶ طریق مختلف، ترکیبی از عددهای صفر و یک باشند.

کیلوبایت و مگابایت

حال باید به بحث اصطلاحات اندازه‌گیری در سیستم متریک بپردازیم. در این سیستم، یک کیلو از شاخصی مانند گرم، به معنای ۱۰۰۰ واحد از آن شاخص بوده و وقتی از اصطلاح یک کیلوگرم استفاده می‌کنیم، منظور ما هزار گرم است. به همین ترتیب یک کیلوبایت (KB) هم برابر با هزار بایت بوده و یک مگابایت (MB) هم هزار کیلوبایت یا یک میلیون بایت است.

برای درک بهتر موضوع می‌توان گفت که یک فایل تکست حاوی هزار کاراکتر، حدودا یک کیلوبایت حجم دارد و از طرف دیگر، یک دقیقه موسیقی در یک فایل MP3 هم حدودا یک مگابایت حجم خواهد داشت. همچنین، سی دی‌ها که امروزه بسیار کمتر از گذشته استفاده می‌شوند، توانایی ذخیره چیزی در حدود ۷۰۰ مگابایت فایل را دارند.

اختلافهای نسبتا جزئی در حافظه کامپیوتر

قبل از ادامه باید این موضوع را خاطرنشان کنیم که حافظه کامپیوتر با روش‌های مورد استفاده ما انسان‌ها برای ذخیره کالاها متفاوت است؛ از آنجایی که سیستم ذخیره اطلاعات رایانه‌ها به صورت دوتایی صفر و یک بوده، یک کیلوبایت دقیقا برابر هزار بایت نیست و عدد دقیق حجم مورد نظر ۱۰۲۴ بایت خواهد بود. به همین ترتیب وقتی به ابعاد بزرگ‌تر می‌رسیم، اختلاف مورد نظر هم بیشتر می‌شود. به عنوان مثال وقتی یک حافظه ۲۵۰ گیگابایتی را برای کامپیوتر خود تهیه می‌کنید، خواهید دید که تنها ۲۳۲ گیگابایت حافظه در دسترس است.

در سیستم متریک مورد استفاده، در شاخص‌هایی مانند کیلومتر و کیلوگرم هم از آنجایی که عبارت کیلو به معنی ضرب مقدار اولیه در هزار بوده، در دنیای مربوط به حافظه کامپیوتر اصطلاحات مورد نظر باعث اختلاف مقدار واقعی اطلاعات ذخیره شده و مقدار حجمی است که در مشخصات محصولات مختلف به آن‌ها اشاره می‌شود.

یک گیگابایت چقدر بزرگ است؟

از زمانی که دی وی دی‌ها و فلش مموری‌ها جایگزین فلاپی و سی دی شدند، اصطلاح گیگابایت (GB) هم بیشتر از کیلوبایت و مگابایت مورد استفاده قرار گرفته و از حافظه تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها گرفته تا ابعاد فایل‌های گوناگونی که با آن‌ها سر و کار داریم، گیگابایت اصطلاح رایج سال‌های اخیر به حساب می‌آید.

می‌دانیم که با عبور از کیلو به مگا و از مگا به گیگا، هر مرتبه عدد قبلی در هزار ضرب می‌شود و به همین ترتیب، یک گیگابایت برابر یک میلیارد بایت خواهد بود. از طرف دیگر گفته شده که ۲۳۰ فایل استاندارد MP3 مقدار یک گیگابایت از حافظه کامپیوتر شما را اشغال می‌کند و بسته به نوع کدگذاری فایل‌های ویدیویی، می‌توان گفت که تقریبا سه دقیقه فایل تصویری با کیفیت ۴K و سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه هم یک GB حجم دارد.

دی وی دی‌های استاندارد مورد استفاده ما ۴.۷ گیگابایت ظرفیت ذخیره اطلاعات دارند و اکثر تلفن‌های هوشمند حال حاضر حافظه‌ای بین ۳۲ تا ۲۵۶ گیگابایت دارند؛ با این حال در کامپیوترها با ابعاد بسیار بزرگ‌تری سر و کار داریم.

یک ترابایت حافظه کامپیوتر چقدر بزرگ است؟

اصطلاح ترابایت (TB) هم‌اکنون بیشتر از سایر اصطلاحات برای حافظه کامپیوتر استفاده می‌شود و بسته به نوع محصولاتی که تهیه می‌کنید، حجم هارد درایوهای اکسترنال (خارجی) یا اینترنال (داخلی) با این اصطلاح مشخص می‌شوند.

همان‌طور که حدس می‌زنید، یک ترابایت هزار برابر از گیگابایت بزرگ‌تر بوده و معادل فضای ذخیره اطلاعاتی به حجم یک تریلیون بایت است. اشاره کردیم که یک سی دی حدودا ۷۰۰ مگابایت فضا دارد و دی وی دی‌های استاندارد هم می‌توانند ۴.۷ گیگابایت اطلاعات را در خود جا دهند؛ بنابراین ۱۴۳۰ عدد سی دی و یا ۲۱۳ عدد دی وی دی می‌توانند معادل یک TB باشند.

توضیحاتی ساده در مورد ابعاد و ظرفیت انواع حافظه کامپیوتر

در سال ۲۰۰۹ کتابخانه کنگره آمریکا اعلام کرد که تمامی سندهای آن در مجموع حدودا معادل ۷۴ ترابایت داده بوده و با اینکه از آن سال تاکنون اطلاعات بیشتری به این داده‌ها افزوده شده، می‌توانیم ببینیم که یک حافظه کامپیوتر یک ترابایتی چه حجم عظیمی از داده را می‌تواند در خود جا دهد.

مثال دیگری در این رابطه به سرویس گوگل بوکس (Google Books) مربوط می‌شود. گفته شده که هر کتابی که به شکل یک فایل الکترونیکی باشد، بدون در نظر گرفتن تصاویر موجود، معمولا فضایی در حد یک مگابایت را اشغال می‌کند و گفته شده که این سرویس گوگل هم تا اواخر سال ۲۰۱۹ بیش از ۴۰ عنوان کتاب را اسکن کرده است؛ بنابراین تمامی کتاب‌های گوگل بوکس معادل ۴۰ ترابایت حجم را به خود اختصاص می‌دهند.

پتابایت چیست؟

یک مرحله بالاتر از ترابایت، پتابایت (PB) بوده که طبق انتظارات سیستم متری، هزار برابر از ترابایت بزرگ‌تر است. چنین اصطلاحی به گوش کمتر کسی آشنا بوده هم‌اکنون پیشرفته‌ترین هارددیسک‌هایی که در دسترس عموم قرار می‌گیرند هنوز در حد ترابایت هستند.

یک مثال برای درک بهتر چنین ظرفیتی از حافظه کامپیوتر را می‌تواند با ضبط ویدیو کیفیت ۱۰۸۰p توضیح داد؛ گفته شده که اگر ۲۴ ساعت شبانه‌روز و هفت روز هفته، پخش زنده چنین کیفیتی از ویدیو را ضبط کنیم، برای رسیدن به حجم PB باید این کار را تا مدت ۳.۵ سال ادامه دهیم!

یا اگر در طول تمام روزهای زندگیتان ۴ هزار عکس دیجیتالی تهیه کنید، ممکن است از مرحله‌ای به بعد به اندازه یک پتابایت اطلاعات ثبت کرده باشید. شرکت ارتباطی عظیم و بین‌المللی AT&T هم در سال ۲۰۱۸ اعلام کرد که روزانه ۱۹۷ پتابایت اطلاعات کاربران از شبکه‌های این شرکت عبور می‌کند.

اگر این مثال‌ها برای ایجاد ذهنیتی از حجم عظیم پتابایت کافی نبوده‌اند، تصور کنید که هر ستاره به اندازه یک بایت حجم داشته باشد و از آنجایی که کهکشان راه شیری تقریبا ۲۰۰ میلیارد ستاره دارد، برای رسیدن به یک پتابایت ستاره باید ۵ هزار کهکشان راه شیری را کنار هم بگذاریم.

با این تفاسیر جالب‌تر از تمامی این نکات، توانایی شگفت‌انگیز مغز انسان برای ذخیره اطلاعات است؛ دانشمندان تخمین می‌زنند که مغز انسان به اندازه ذخیره ۲.۵ پتابایت اطلاعات فضا دارد!

دنیایی در ابعاد اگزابایت

همان‌طور که در گذشته‌های دور اصطلاحات گیگابایت و ترابایت در مورد حافظه کامپیوتر در تخیلات کاربران و حتی دانشمندان حوزه کامپیوتر هم نمی‌گنجید، هم‌اکنون می‌بینیم که کلمات رایج مکالمات روزمره ما در مورد دیوایس‌های الکترونیکی شامل چنین اصطلاحاتی می‌شوند.

به این ترتیب عجیب نیست که روزی در آینده نه چندان دور، اصطلاحات عجیب و غریبی مانند اگزابایت (EB)، زتابایت (ZB) و یوتابایت (YB) که مراحل بعدی و ابعاد بزرگ‌تر از پتابایت هستند را در صحبت‌های مربوط به حافظه کامپیوتر جدید کمپانی اپل یا لنوو بشنویم.

توضیحاتی ساده در مورد ابعاد و ظرفیت انواع حافظه کامپیوتر

با این حال چنین اصطلاحاتی در مورد ترافیک ماهانه اینترنت کل جهان و یا حوزه‌های دیگری از داده‌های الکترونیکی و حافظه‌های دیتاسنترها هم‌اکنون استفاده می‌شوند. یک اگزابایت هزار برابر از پتابایت بزرگ‌تر بوده و در سال ۲۰۰۴، برای اولین بار ترافیک اینترنتی کل سیاره در طول یک ماه به عدد ۱ EB رسید. تنها سه سال پس از این رکورد شکنی، بررسی‌ها نشان دادند که ترافیک مورد نظر به عدد ۱۲۲ EB رسیده است. تنها در یک اگزابایت حافظه می‌توان ۱۱ میلیون فیلم سینمایی با کیفیت ۴K را جا داد!

زتابایت و یوتابایت در آینده حافظه کامپیوتر

بعد از اگزابایت به زتابایت می‌رسیم که حجم عظیم و شگفت‌انگیز آن به سختی قابل تصور است؛ شرکت بین‌المللی داده (IDC) که مرکز آن در آمریکا قرار گرفته، در سال ۲۰۱۸ اعلام کرد که فضای جهانی مورد استفاده تمامی انسان‌های ساکن سیاره برای ذخیره اطلاعات به حد ۳۳ زتابایت رسیده است. این یعنی هرکس که به هر طریقی داده‌هایی را روی حافظه کامپیوتر یا موبایل و یا هر وسیله دیگری ذخیره می‌کند، به سهم خود، بخشی از این ۳۳ زتابایت داده جهانی را به وجود آورده است.

با این تفاسیر به حداکثر حجم داده‌ای که تا به امروز تعریف شده، یعنی یوتابایت می‌رسیم؛ یک یوتابایت برابر هزار زتابایت بوده و ارائه مثال‌های گوناگون با مقایسه ستاره‌های منظومه شمسی و یا تعداد دی وی دی‌های قابل ذخیره در یک YB کمی عجیب و غریب و دیوانه کننده به نظر می‌آیند.

البته آن‌قدرها هم غیر معمول به نظر نمی‌رسد که در چند قرن یا حتی چند دهه آینده به استفاده از چنین ابعادی برای حافظه کامپیوتر و تلفن هوشمند خود روی آوریم. پیشرفت تکنولوژی در حوزه ذخیره اطلاعات در نوع خود حیرت‌انگیز بوده و تصویر زیر تنها نمونه‌ای از این پیشرفت شگفت‌انگیز است:

توضیحاتی ساده در مورد ابعاد و ظرفیت انواع حافظه کامپیوتر

همان‌طور که می‌بینیم تنها در طول مدت زمانی کمتر از ۶ دهه، ابعاد و ظرفیت تجهیزات ذخیره اطلاعات صفر و یک بایتی دچار تحولی شوکه کننده شده و شاید در شصت سال دیگر تصویری همانند عکس بالا را در مقایسه هاردهای اکسترنال ترابایتی امروزی با پیشرفته‌ترین حافظه‌های آینده ببینیم.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

یک دیدگاه

  1. مقاله جالب و خیلی خوبی بود …
    ممنون …