கணினி என்பது வெறும் உலோகப் பெட்டி மட்டுமல்ல; அது நாம் கொடுக்கும் கட்டளைகளைத் துல்லியமாகச் செயல்படுத்தி, தரவுகளைப் பாதுகாப்பாகச் சேமித்து வைக்கும் ஒரு வியக்கத்தக்க இயந்திரம். நாம் ஒரு கோப்பை (File) உருவாக்கும்போதோ அல்லது இணையத்தில் தேடும்போதோ கணினி எவ்வளவு வேகமாகச் செயல்படுகிறது என்பதைக் கவனித்திருக்கிறீர்களா?
இந்த மின்னல் வேகச் செயல்பாட்டிற்குப் பின்னால் இருப்பது கணினியின் ‘நினைவகங்கள்’ (Computer Memories) ஆகும். ஒரு மனிதன் தகவல்களைத் தன் மூளையில் சேமித்து வைப்பது போலவே, கணினியும் பல்வேறு வகையான நினைவகங்களைப் பயன்படுத்தித் தகவல்களைக் கையாள்கிறது. நாம் அன்றாடம் பயன்படுத்தும் கணினியின் ஒட்டுமொத்த வேகத்தையும் திறனையும் தீர்மானிப்பதில் இந்த நினைவகங்கள் முக்கியப் பங்காற்றுகின்றன.
தற்காலிகத் தடம்: RAM-ன் விந்தையான சுபாவம்
கணினியின் முதல் நினைவகம் அல்லது முதன்மை நினைவகத்தின் (Primary Memory / Main Memory) ஒரு முக்கிய வகை RAM (தற்போக்கு பெறுவழி நினைவகம் – Random Access Memory) ஆகும். இதனை “அழியும் நினைவகம்” (Volatile Memory) என்று அழைப்பார்கள். இதன் சுபாவம் மிகவும் விந்தையானது; இதில் சேமிக்கப்படும் தரவுகள் தற்காலிகமானவை.
கணினித் தொகுதிக்கு உள்ளீடப்படும் தரவுகள் மைய முறைவழி அலகினால் (CPU – Central Processing Unit) தயார் செய்யப்படுவதற்கு முன்னரும், தயார் செய்யப்பட்ட பின்னரும் இந்த நினைவகத்திலேயே வைக்கப்பட்டிருக்கும். கணினியில் ஒரு வேலையைச் செய்து கொண்டிருக்கும்போது, மின்சாரம் திடீரென நிறுத்தப்பட்டால் அல்லது கணினி அணைக்கப்பட்டால் (Switch off), RAM-ல் உள்ள தரவுகள் அனைத்தும் உடனடியாக அழிந்துவிடும். தற்போது புழக்கத்தில் உள்ள கணினிகளில் 1 GB முதல் 24 GB வரையிலான கொள்ளளவு கொண்ட RAM-கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிக் கேற்ப இந்த அளவுகள் மேலும் உயரக்கூடும்.
“தகவல்களை வெளியிடுதல், தேக்கி வைத்தல், மீண்டும் பெறுதல் ஆகியவற்றுக்கு முதன்மை நினைவகத்தினூடாகவே துணை நினைவகத்திற்குத் தரவுகள் வழிப்படுத்தப்படுகின்றன.”
மாறாத வழிகாட்டி: ROM மற்றும் கணினியின் பிறப்பு
RAM-க்கு நேர்மாறான சுபாவம் கொண்டது ROM (வாசிப்பு மட்டும் நினைவகம் – Read Only Memory). இதில் உள்ள தகவல்கள் எப்போதும் மாறாது என்பதால் இது “அழியா நினைவகம்” (Non-Volatile memory) எனப்படுகிறது. இது கணினித் தாய்ப்பலகையில் (Motherboard) பொருத்தப்பட்டுள்ள ஒரு சிறிய தொகுப்புச் சுற்று (Integrated Circuit) ஆகும்.
கணினியை இயக்கும்போது (Booting), அதற்குத் தேவையான அடிப்படை வழிமுறைகளை இதுவே வழங்குகிறது. கணினி உற்பத்தியாளர்களால் இதில் BIOS (அடிப்படை உள்ளீட்டு வெளியீட்டுத் தொகுதி – Basic Input Output System) கட்டளைகள் நிரந்தரமாக உள்ளமைக்கப்பட்டுள்ளன. கணினியின் பிறப்பு அல்லது தொடக்கத்திற்குத் தேவையான இந்தச் சிறு நினைவகம் இல்லையென்றால், கணினியால் தனது அடிப்படைச் செயல்பாடுகளைக் கூடத் தொடங்க முடியாது.
மின்னல் வேகப் பாலம்: பதுக்கு நினைவகம்
மற்ற நினைவகங்களை விட அளவில் மிகச் சிறியது, ஆனால் வேகத்தில் மிகப்பெரியது ‘பதுக்கு நினைவகம்’ (Cache Memory). இது மைய முறைவழி அலகு நினைவகம் (CPU Memory) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது மைய முறைவழி அலகிற்கும் (CPU), முதன்மை நினைவகத்திற்கும் (Main Memory) இடையில் ஒரு பாலமாகச் செயல்பட்டு, அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் தரவுகளைத் தன்னிடம் வைத்திருக்கும்.
இதன் செயல்பாட்டு நுட்பம் மிகவும் ஆர்வமூட்டக்கூடியது. ஒரு தரவு தேவைப்படும்போது, அது முதலில் பதுக்கு நினைவகத்தில் இருக்கிறதா என்று சோதிக்கப்படும். தரவு அங்கிருந்தால், அது உடனடியாக மைய முறைவழி அலகிற்கு வழிப்படுத்தப்படும்; இதனால் தேடல் நேரம் மிச்சமாகும். ஒருவேளை தரவு அங்கு இல்லையெனில், அது முதன்மை நினைவகத்திலிருந்து பெறப்பட்டு, பதுக்கு நினைவகத்தில் தேக்கி வைக்கப்பட்ட பின்னரே மைய முறைவழி அலகிற்கு அனுப்பப்படும். இத்தகைய திறமையான செயல்முறையினால் தரவுகளைக் கையாளும் வேகம் பெருமளவு உயர்கிறது.
“இந்தச் செயல்முறையின் காரணமாக, மைய முறைவழி அலகிற்கு வழிப்படுத்தப்படும் தரவுகளின் கதி அதிகரிக்கும்.”
நிரந்தரப் பாதுகாப்பு: துணை நினைவகங்களின் பரிணாமம்
தரவுகளை நிலையாகவும் நிரந்தரமாகவும் சேமித்து வைக்கத் துணை நினைவகங்கள் (Secondary Storage) அவசியம். இதனைத் துணைத் தேக்ககம் (Auxiliary Storage) அல்லது புறத் தேக்ககம் (External Storage) என்றும் அழைப்போம். இவை கணினிக்கு உள்ளே பொருத்தப்பட்டிருக்கலாம் அல்லது வெளியே இருந்து இணைக்கப்படலாம் (Portable). காலப்போக்கில் இந்தச் சேமிப்புத் தொழில்நுட்பம் பெரும் மாற்றத்தைச் சந்தித்துள்ளது:
- காந்த ஊடகச் சாதனங்கள் (Magnetic media devices): வன்வட்டு (Hard Disk), நெகிழ் வட்டு (Floppy Disk), காந்த நாடா (Magnetic Tape).
- ஒளியியல் ஊடகச் சாதனங்கள் (Optical media devices): இறுவட்டு (CD), இலக்கமுறை மீநுட்ப வட்டு (DVD), புளூரே (Blu-ray).
- திண்ம நிலைச் சாதனங்கள் (Solid state devices): USB பளிச்சிடுச் செலுத்தி (USB flash drive), நினைவக அட்டை (Memory card).
பழைய காந்த நாடாக்களில் தொடங்கி, இன்று நாம் பயன்படுத்தும் அதிவேக திண்ம நிலைச் சாதனங்கள் (Solid state devices) வரை இந்தத் தொழில்நுட்பம் வியக்கத்தக்க வகையில் பரிணமித்துள்ளது.
இறுதியாக…
கணினியின் நினைவகங்கள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு தனித்துவமான பணியைச் செய்கின்றன. RAM வேகத்தைக் கொடுக்கிறது, ROM கணினியைத் தொடங்குகிறது, பதுக்கு நினைவகம் செயல்திறனைக் கூட்டுகிறது, துணை நினைவகங்கள் நமது தரவுகளைப் பாதுகாக்கின்றன. இந்த நினைவகங்களின் ஒருங்கிணைந்த செயல்பாடே இன்றைய நவீன கணினி உலகின் அடிப்படை.
எதிர்காலத்தில் நினைவகங்களின் கொள்ளளவு இன்னும் பல மடங்கு அதிகரிப்பதோடு, அவற்றின் உருவம் சுருங்கி வேகம் பல மடங்கு கூடும். தொழில்நுட்பம் இவ்வளவு வேகமாக வளர்ந்து வரும் நிலையில், எதிர்காலத்தில் தரவுகளைச் சேமிக்க நமக்குச் சாதனங்களே தேவையில்லாத ஒரு காலம் வருமா?