RAM a procesor
RAM i procesor to dwa podstawowe elementy systemu komputerowego. Generalnie procesor jest jednym chipem, podczas gdy napędy RAM są modułem składającym się z kilku układów scalonych. Oba są urządzeniami półprzewodnikowymi.
Co to jest pamięć RAM?
RAM oznacza pamięć o dostępie swobodnym, czyli pamięć używaną przez komputery do przechowywania danych podczas procesów obliczeniowych. RAM umożliwia dostęp do danych w dowolnej kolejności, a dane w niej przechowywane są nietrwałe; tj. dane są niszczone po zatrzymaniu zasilania urządzenia.
We wczesnych komputerach konfiguracje przekaźników były używane jako pamięci RAM, ale w nowoczesnych systemach komputerowych urządzenia pamięci RAM są urządzeniami półprzewodnikowymi w postaci układów scalonych. Istnieją trzy główne klasy pamięci RAM, a są to pamięć statyczna (SRAM), pamięć dynamiczna (DRAM) i pamięć RAM ze zmianą fazy (PRAM). W SRAM dane są przechowywane przy użyciu stanu pojedynczego przerzutnika dla każdego bitu; w DRAM używany jest jeden kondensator na każdy bit. (Przeczytaj więcej o różnicy między SRAM i DRAM)
Urządzenia RAM są zbudowane przy użyciu dużego zestawu kondensatorów, które służą do tymczasowego przechowywania obciążeń. Gdy kondensator jest naładowany, stan logiczny wynosi 1 (wysoki), a po rozładowaniu stan logiczny wynosi 0 (niski). Każdy kondensator reprezentuje jeden bit pamięci i należy go ładować w regularnych odstępach czasu, aby zachować dane w sposób ciągły; to wielokrotne ładowanie jest znane jako cykl odświeżania.
Co to jest procesor?
Jest to mikroprocesor (obwód elektroniczny zbudowany na płytce półprzewodnikowej), powszechnie znany jako procesor i określany jako jednostka centralna systemu komputerowego. Jest to elektroniczny chip przetwarzający informacje na podstawie danych wejściowych. Jest w stanie manipulować, pobierać, przechowywać i/lub wyświetlać informacje w formie binarnej. Każdy element systemu działa zgodnie z instrukcjami bezpośrednio lub pośrednio z procesora.
Pierwszy mikroprocesor został opracowany w latach 60-tych po odkryciu tranzystora półprzewodnikowego. Analogowy procesor lub komputer wystarczająco duży, aby wypełnić całe pomieszczenie, można by zminiaturyzować za pomocą tej technologii do wielkości miniatury. Firma Intel wypuściła pierwszy na świecie mikroprocesor Intel 4004 w 1971 roku. Od tego czasu wywarł ogromny wpływ na ludzką cywilizację, rozwijając technologię komputerową.
Procesor wykonuje instrukcje z częstotliwością określoną przez oscylator, który działa jako mechanizm taktujący dla obwodu. W szczycie każdego sygnału zegarowego procesor wykonuje pojedynczą podstawową operację lub część instrukcji. Szybkość procesora zależy od tej szybkości zegara. Ponadto liczba cykli na instrukcję (CPI) podaje średnią liczbę cykli wymaganych do wykonania instrukcji dla procesora. Procesory o niższych wartościach CPI są szybsze niż te o wyższych wartościach CPI.
Procesor składa się z kilku połączonych jednostek. Jednostki pamięci podręcznej i rejestru, jednostka sterująca, jednostka wykonawcza i jednostka zarządzania magistralą to główne elementy procesora. Jednostka sterująca łączy przychodzące dane, dekoduje je i przekazuje do etapów wykonania. Zawiera podkomponenty zwane sekwencerem, licznikiem porządkowym i rejestrem instrukcji. Sekwencer synchronizuje szybkość wykonywania instrukcji z szybkością zegara, a także przekazuje sygnały sterujące do innych jednostek. Licznik porządkowy przechowuje adres aktualnie wykonywanej instrukcji, a rejestr instrukcji zawiera kolejne instrukcje, które mają być wykonane.
Jednostka wykonawcza wykonuje operacje na podstawie instrukcji. Podkomponentami jednostki wykonawczej są jednostka arytmetyczna i logiczna, jednostka zmiennoprzecinkowa, rejestr statusu i rejestr akumulatorów. Jednostka arytmetyczna i logiczna (ALU) wykonuje podstawowe funkcje arytmetyczne i logiczne, takie jak operacje AND, OR, NOT i XOR. Operacje te przeprowadzane są w formie binarnej, poddanej logice Boole'a. Jednostka zmiennoprzecinkowa wykonuje operacje związane z wartościami zmiennoprzecinkowymi, których nie wykonuje jednostka ALU.
Rejestry to małe lokalne lokalizacje pamięci wewnątrz chipa, które tymczasowo przechowują instrukcje dla jednostek przetwarzających. Rejestr akumulatorów (ACC), rejestr stanu, rejestr instrukcji, licznik porządkowy i rejestr buforowy to główne typy rejestrów. Pamięć podręczna to również pamięć lokalna, która służy do tymczasowego przechowywania informacji dostępnych w pamięci RAM w celu szybszego dostępu podczas operacji.
Procesory są budowane przy użyciu różnych architektur i zestawów instrukcji. Zestaw instrukcji to suma podstawowych operacji, które procesor może wykonać. Na podstawie zestawów instrukcji procesory są klasyfikowane w następujący sposób.
• Rodzina 80×86: („x” w środku oznacza rodzinę; 386, 486, 586, 686 itd.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Istnieje kilka klas konstrukcji mikroprocesorów firmy Intel do komputerów.
386: Intel Corporation wypuściła układ 80386 w 1985 roku. Miał 32-bitowy rozmiar rejestru, 32-bitową szynę danych i 32-bitową szynę adresową i był w stanie obsłużyć 16 MB pamięci; miał w nim 275 000 tranzystorów. Później i386 został rozwinięty do wyższych wersji.
486, 586 (Pentium), 686 (klasa Pentium II) to zaawansowane mikroprocesory zaprojektowane w oparciu o oryginalny projekt i386.
Jaka jest różnica między pamięcią RAM a procesorem?
• Pamięć RAM jest elementem pamięci w komputerze, podczas gdy procesor wykonuje określone operacje podlegające instrukcjom.
• We współczesnych komputerach zarówno pamięć RAM, jak i procesory są urządzeniami półprzewodnikowymi i muszą być podłączone do płyty głównej (płyty głównej) przez gniazda rozszerzeń.
• Zarówno pamięć RAM, jak i procesor są podstawowymi składnikami systemu komputerowego i nie będą działać w przypadku nieprawidłowego działania.
• Ogólnie procesor jest oceniany pod względem liczby operacji (cykli), które może wykonać w ciągu sekundy (w GHz), a pamięć RAM jest oceniana pod kątem pojemności pamięci (w MB lub GB).
• Procesor występuje jako pojedynczy pakiet IC, podczas gdy napędy RAM są dostępne jako moduły składające się z kilku układów scalonych.
Powiązane posty:
1. Różnica między pamięcią RAM a ROM
