آخر تحديث: 2026-07-13

بتات عنوان الذاكرة

يحتاج كل موقع في الذاكرة إلى عنوان فريد، ويختار المعالج موقعًا واحدًا بأن يضع على ناقل العناوين نمطًا من الإشارات المرتفعة والمنخفضة. وعدد خطوط هذا الناقل — أي بتات العنوان — يضع حدًّا أعلى صارمًا لمقدار الذاكرة التي يستطيع النظام الوصول إليها. تعمل هذه الحاسبة في الاتجاهين: من حجم الذاكرة إلى بتات العنوان التي تتطلبها، ومن عدد البتات إلى الذاكرة التي يمكن أن تغطيها.

مواقع، لا بايتات

يحمل ناقل العناوين المكوّن من $b$ بتة عدد $b$ من الإشارات الثنائية، فيستطيع التعبير عن

نمطًا مختلفًا. ويسمّي كل نمط موقعًا قابلًا للعنونة. وما يوجد في الموقع يتوقف على دقّة الذاكرة: في العتاد المعنون بالبايت لكل بايت عنوانه الخاص، فالموقع بايت واحد؛ وفي العتاد المعنون بالكلمة يكون الموقع كلمة كاملة من $u$ بايت. وفي الحالتين تكون الذاكرة المتاحة هي عدد المواقع مضروبًا في حجم الوحدة الواحدة:

من حجم الذاكرة إلى بتات العنوان

اقلب المعادلة. لتغطية ذاكرة حجمها $S$ بايت حين يشغل كل موقع $u$ بايت، يجب أن يستطيع الناقل ترقيم كل واحد من المواقع البالغ عددها $S / u$. وأصغر عرض بتّي يصل إليها هو لوغاريتم عدد المواقع للأساس 2 مقرَّبًا إلى عدد صحيح لأعلى:

يظهر أثر التقريب لأعلى كلما لم يكن الحجم قوة تامة للعدد اثنين. فخمس عشرة بتة تصل إلى 32٬768 موقعًا، وست عشرة تصل إلى 65٬536؛ وذاكرة تتطلب 40٬000 موقع تقع بينهما، فتحتاج إلى ست عشرة بتة كاملة وإن كان رُبع فضاء العناوين حينئذ يشير إلى ما بعد الذاكرة المركّبة.

مثال محلول: 64 KiB معنونة بالبايت

خذ ذاكرة كلاسيكية من عصر الثماني بتات سعتها 64 KiB بعنوان لكل بايت، أي $u = 1$:

عدد المواقع هو $65{,}536 / 1 = 65{,}536$، ومن ثمّ

ستة عشر خطّ عنوان — وهو بالضبط ما يوفّره ناقل عناوين من 16 بتة — تصل إلى كل بايت، ولهذا توقّفت الحواسيب المنزلية المبنية حول مثل هذه النواقل عند 64 KiB لكل فضاء عناوين.

لماذا تتوقف 32 بتة عند 4 GiB

يمتلك العنوان المكوّن من 32 بتة عدد $2^{32} = 4{,}294{,}967{,}296$ نمطًا. وفي الذاكرة المعنونة بالبايت يسمّي كل نمط بايتًا واحدًا، فيكون المدى

هذا السقف هو سبب عجز نظام تشغيل بسيط من 32 بتة عن استخدام أكثر من 4 GiB من الذاكرة لكل فضاء عناوين، وسبب انتقال الصناعة إلى العنونة بـ 64 بتة التي تصل إلى $2^{64}$ بايت — أي 16 EiB، وهو أكبر بكثير من أي ذاكرة صُنعت حتى الآن.

البايت في مقابل الكلمة

اختيار وحدة قابلة للعنونة أكبر يبادل القدرة على تسمية بايت مفرد مقابل الوصول إلى ذاكرة أكبر بالناقل نفسه. يبيّن الجدول التالي كم يغطي ناقل ثابت من 16 بتة تبعًا للوحدة، وكم بتة تحتاجها ذاكرة ثابتة سعتها 64 KiB كلما كبرت الوحدة.

كل مضاعفة للوحدة تضيف بتة واحدة إلى المدى، أو بالمقابل تحذف بتة من العدد الذي تحتاجه ذاكرة ثابتة، لأن عدد المواقع الواجب ترقيمها يصبح النصف.

قوى العدد اثنين في كل مكان

يعيش حساب العناوين بالكامل في قوى العدد اثنين، فتتجمّع الأحجام المفيدة عند قيم ثنائية مستديرة. يسرد الجدول التالي سعات شائعة وعرض الناقل المعنون بالبايت الذي تتطلبه كل منها.

بقراءة العمود الأوسط نزولًا، تضرب كل خطوة من عشر بتات المدى في $2^{10} = 1024$، وهي بالضبط القفزة من KiB إلى MiB إلى GiB.

أدوات ذات صلة

لرؤية كيف تخزّن هذه العناوين الأعداد الصحيحة المُوقَّعة في عدد ثابت من البتات، تحوّل حساب المتمم الثنائي بين العشري والثنائي بالمتمم الثنائي. ولمعرفة كيف تحزم الأعداد الحقيقية الإشارة والأس والجزء العشري في 32 أو 64 بتة، انظر محوّل نقطة العائمة IEEE 754. ولتحديد حجم البتات الإضافية التي تحمي الكلمة من خطأ البتة الواحدة، تحسب حاسبة بتات ECC لشيفرة هامينغ عدد بتات التماثل.