اگر زمانی که کامپیوتر شما هنگ کرده است، چندین کلمه در وورد تایپ کنید بعد از رفع هنگی کامپیوتر دستوراتی که از جانب شما صادر شده بود به ترتیب انجام می‌دهد. این موضوع به دلیل وجود حافظه میانگیر یا رم بافر (Buffer) در کامپیوتر است. در واقع دستورات شما در حافظه‌ای به نام بافر (Buffer) در حافظه RAM سیستم ذخیره می‌شوند. بعد از اینکه سیستم از هنگی خارج شد، بافر دستورات شما در پردازش می‌کند و آنها را در حافظه رم (RAM) قرار می‌دهد. حدس می‌زنیم که کمی گیج و سردرگم شده باشید، کاملا حق دارید. در ادامه به‌طور کامل در خصوص رم بافر به‌طور کامل صحبت خواهیم کرد و به شما می‌گوییم که حافظه بافر چیست.
فهرست مطالب
حافظه Buffer چیست؟
حافظه میانگیر یا حافظه بافر یک ناحیه موقت در حافظه سیستم است که برای ذخیره داده‌ها به مدت کوتاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد. وظیفه اصلی حافظه buffer این است که تطبیق سرعت یا نرخ جریان داده بین دو قسمت یا دستگاه مختلف را فراهم کند. زمانی که دو قسمت یا دستگاه با نرخهای مختلف داده مبادله می‌کنند، رم بافر به عنوان یک واسط میانی عمل می‌کند. این حافظه اطلاعات را از یک سمت به سمت دیگر منتقل می‌کند و با ایجاد یک لایه میانی، موازنه و هماهنگی در جریان داده را تسهیل می‌کند. استفاده از حافظه بافر می‌تواند اثربخشی سیستم را افزایش دهد، زیرا این حافظه به تسریع فرآیندهای انتقال داده کمک می‌کند.
کاربرد حافظه میانگیر چیست؟
حافظه میانگیر یا حافظه بافر در انواع مختلف سیستم‌ها و دستگاه‌ها کاربردهای گسترده‌ای دارد. برخی از کاربردهای اصلی این نوع حافظه عبارتند از:
◉ جبران اختلاف سرعت بین ارسال و دریافت داده
اصلی‌ترین کاربرد حافظه بافر جبران اختلاف سرعت بین ارسال و دریافت داده است. اگر سرعت گیرنده کمتر از فرستنده باشد، گیرنده قسمتی از حافظ خود را تحت عنوان بافر کنار می‌گذارد تا روند پردازش و دریافت اطلاعات سریع‌تر کند و هیچ وقفه‌ای در آن ایجاد نشود. برای مثال در نظر بگیرید که یک کاربر می‌خواهد یک دیسک نوری را بر روی کامپیوتر خود تماشا کند. حتما می‌دانید که سرعت انتقال داده در درایو نوری به مراتب کمتر از حافظه رم است. اگر قرار باشد داده‌ها به‌صورت مستقیم و بایت به بایت از روی دیسک به حافظه رم منتقل شوند، ویدیو با وقفه‌های متعدد برای شما پخش خواهد شد.
مقاله پیشنهادی: RAID چیست
برای جلوگیری از این مشکل حافظه رم کامپیوتر بخشی از فضای خود را به عنوان حافظه بافر تعیین می‌کند. سپس به جای اینکه داده‌ها بایت به بایت از روش دیسک به حافظه رم منتقل شوند، حجم بیشتری از داده‌های موجود بر روی دیسک در قسمت حافظه بافر ذخیره می‌شوند (مثلا 50 مگابایت اول). زمانی که کاربر در حال تماشای 50 مگابایت اول است، مابقی داده‌ها نیز به مرور و به ترتیب به حافظه رم منتقل می‌شوند و آماده پخش می‌شوند. به این ترتیب اختلاف سرعت بین درایو نوری و حافظه رم جبران می‌شود و کاربران حتی متوجه این اختلاف سرعت نخواهند شد.
◉ دسترسی سریع‌تر به داده‌هایی که قبلا استفاده شده
حتما شما هم متوجه شده‌اید که زمان اجرای یک برنامه بر روی رایانه بار اول بیشتر از سری‌های بعدی است. مثلا تصور کنید که یک بازی را بر روی کامپیوتر نصب کرده‌اید، بار اول بازی دیرتر از بار دوم اجرا خواهد شد، این موضوع به دلیل وجود بافر در حافظه رم کامپیوتر اتفاق می‌افتد. در واقع بافر داده‌های کلیدی و مورد نیاز نرم‌افزار را در خود ذخیره می‌کند و بعد از اجرای مجدد برنامه دیگر لازم نیست که این اطلاعات از هارد دیسک که سرعت کمتری نسبت به حافظه رم دارد، خوانده و به حافظه رم انتقال داده شوند.
◉ ذخیره سازی اطلاعات ورد
زمانی که برای اولین بار یک فایل ورد را ذخیره می‌کنید، این زمان ذخیره سازی کمی به‌طول می‌انجامد. اما دفعات بعدی که همان فایل را بخواهید ذخیره کنید، مدت زمانی که طول می‌کشد تا فایل ذخیره شود به مراتب کمتر از بار اول است. این موضوع به این دلیل است که سند ابتدایی که شما آن را ذخیره کرده‌اید در حافظه میانگیر وجود دارد و زمانی که مجددا آن را ویرایش می‌کنید، دیگر لازم به بازنویسی فایل از هارد دیسک نیست.
◉ سایر کاربردها
بسیاری از تجهیزات کامپیوتری مانند رایانه، اسکنر، مودم، دوربین عکاسی و .. دارای حافظه میانگیر هستند. این تجهیزات از حافظه بافر استفاده می‌کنند تا اختلاف سرعت آنها زمان انتقال و تبادل داده با سایر سخت‌افزارها و نرم‌افزارها جبران شود.
مطالعه مقاله انتقال فایل از سرور مجازی به کامپیوتر را از دست ندهید.
مزایای وجود حافظه بافر در سیستم‌ها و دستگاه‌های مختلف
از جمله مهمترین مزایای وجود حافظه بافر در سیستم‌ها و دستگاه‌های مختلف می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- رم بافر به سیستم این امکان را می‌دهد که در مواقعی که دو دستگاه یا قسمت با سرعت مختلف اطلاعات را منتقل می‌کنند، سرعت جریان داده‌ها را هماهنگ و متعادل سازد.
- حافظه بافر به سیستم این امکان را می‌دهد که داده‌ها را پیش‌بینی کرده و آنها را در حافظه میانگیر ذخیره کند تا به بهبود نرخ انتقال داده‌ها کمک کند.
- حافظه buffer باعث کاهش احتمال تداخل و تضاد در جریان داده بین دستگاه‌ها یا قسمت‌های مختلف سیستم می‌شود. این کاهش اشکال در انتقال داده را بهبود می‌بخشد.
- با استفاده از حافظه بافر، سیستم‌ها می‌توانند بهبود یافته در عملکرد و کارایی داشته باشند. این حافظه به بهینه‌سازی فرآیندهای انتقال داده کمک می‌کند.
- حافظه بافر باعث افزایش پایداری سیستم می‌شود و از احتمال از دست رفتن داده‌ها در مسیر انتقال جلوگیری می‌کند.
- با استفاده از حافظه buffer، سیستم می‌تواند به طور بهینه‌تر با حجم متغیر داده‌ها مدیریت شود و از هدررفت اطلاعات جلوگیری شود.
* به طور کلی، حافظه بافر به سیستم‌ها کمک می‌کند تا در مدیریت و انتقال داده‌ها با بهبود عملکرد و کارایی مواجه شوند.
آیا حافظه بافر همان حافظه کش (Cache) است؟
بسیاری از مردم حافظه کش را با حافظه بافر یکی می‌دانند، اما دو کاملا با یکدیگر متفاوت هستند. از جمله مهمترین تفاوت‌های این دو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حافظه کش (Cache) به عنوان یک حافظه سریع و کوچک درون پردازنده (CPU) استفاده می‌شود. هدف اصلی آن بهبود سرعت دسترسی به داده‌ها توسط پردازنده است. این در حالی است که بافر در انواع مختلف دستگاه‌ها و سیستم‌ها برای مدیریت جریان داده‌ها به کار می‌رود. هدف اصلی حافظه buffer مدیریت جریان داده‌ها بین دو دستگاه یا سیستم با سرعت یا نرخ انتقال متفاوت است.
- از حافظه کش معمولا به منظور افزایش سرعت استفاده می‌شود، این در حالی است که از حافظه بافر به منظور ایجاد هماهنگی سرعت استفاده می‌شود.
- در حافظه کش اطلاعات تکراری و مهم وجود دارد تا پردازنده بتواند، سریع‌تر دستورات را اجرا کند. اما حافظه buffer معمولا زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت یک دستگاه از دیگر دستگاه بیشتر باشد. مانند مثال درایور نوری و حافظه رم کامپیوتر.
سخن پایانی
در این مقاله به‌طور کامل در خصوص رم بافر صحبت کردیم و به شما گفتیم که حافظه میانگیر چیست. همان‌طور که مشاهده کردید، بافر کمک می‌کند تا سیستم بتواند، اطلاعات خود را با بالاترین سرعت ارسال کند. اگر رم بافر وجود نداشته باشد، سرعت انتقال داده از دستگاه‌های مختلف به کامپیوتر بسیار کند خواهد شد. برای مثال یک پرینتر را در نظر بگیرید، اگر این پرینتر حافظه بافر نداشته باشد، کامپیوتر شما مجبور است تا اطلاعات کمی را در واحد زمان به پرینتر ارسال کند تا پرینتر بتواند آنها را پردازش کند. اگر در خصوص حافظه بافر یا همان میانگیر نیاز به اطلاعات تکمیلی دارید و یا سوالی ذهن شما را درگیر کرده است در قسمت دیدگاه‌ها موضوع را با ما به اشتراک بگذارید.
