RAM срещу процесор
RAM и процесорът са два основни компонента на компютърната система. Обикновено процесорът идва като единичен чип, докато RAM устройствата идват като модул, състоящ се от няколко IC. И двете са полупроводникови устройства.
Какво е RAM?
RAM означава памет с произволен достъп, която е паметта, използвана от компютрите за съхраняване на данни по време на изчислителни процеси. RAM позволява достъп до данните в произволен ред, а данните, съхранявани в нея, са непостоянни; т.е. данните се унищожават, след като захранването на устройството бъде спряно.
В ранните компютри релейните конфигурации са били използвани като RAM, но в съвременните компютърни системи RAM устройствата са твърди устройства под формата на интегрални схеми. Има три основни класа RAM и те са статична RAM (SRAM), динамична RAM (DRAM) и RAM с промяна на фазата (PRAM). В SRAM данните се съхраняват, като се използва състоянието на единичен тригер за всеки бит; в DRAM се използва един кондензатор за всеки бит. (Прочетете повече за разликата между SRAM и DRAM)
RAM устройствата са изградени с помощта на голям набор от кондензатори, които се използват за временно съхраняване на товари. Когато кондензаторът е зареден, логическото състояние е 1 (високо), а когато е разреден, логическото състояние е 0 (ниско). Всеки кондензатор представлява един бит памет и е необходимо да се презарежда на редовни интервали за непрекъснато запазване на данните; това многократно презареждане е известно като цикъл на освежаване.
Какво е процесор?
Това е микропроцесор (електронна схема, изградена върху полупроводникова подложка/плоча), който е известен като процесор и се нарича централен процесор на компютърна система. Това е електронен чип, който обработва информация въз основа на входовете. Той може да манипулира, извлича, съхранява и/или показва информация в двоична форма. Всеки компонент в системата работи според инструкциите директно или индиректно от процесора.
Първият микропроцесор е разработен през 60-те години след откриването на полупроводниковия транзистор. Аналогов процесор или компютър, достатъчно голям, за да запълни цялата стая, може да бъде миниатюризиран с помощта на тази технология до размера на миниатюра. Intel пусна първия в света микропроцесор Intel 4004 през 1971 г. Оттогава той има огромно влияние върху човешката цивилизация, като напредва в компютърните технологии.
Процесорът изпълнява инструкции на честота, определена от осцилатор, който действа като тактов механизъм за веригата. В пика на всеки тактов сигнал процесорът изпълнява една елементарна операция или част от инструкция. Скоростта на процесора се определя от тази тактова честота. Също така, Cycles per Instruction (CPI) дава средния брой цикли, необходими за изпълнение на инструкция за процесора. Процесорите с по-ниски стойности на CPI са по-бързи от тези с по-високи стойности на CPI.
Процесорът се състои от няколко взаимосвързани единици. Блоковете за кеш памет и регистър, блокът за управление, блокът за изпълнение и блокът за управление на шината са основните компоненти на процесора. Блокът за управление свързва входящите данни, декодира ги и ги предава на етапите на изпълнение. Той съдържа подкомпоненти, наречени секвенсер, порядков брояч и регистър на инструкциите. Секвенсорът синхронизира скоростта на изпълнение на инструкциите с тактовата честота и също така предава управляващите сигнали на други устройства. Поредният брояч запазва адреса на текущо изпълняваната инструкция, а регистърът на инструкциите съдържа следващите инструкции, които трябва да бъдат изпълнени.
Изпълнителният блок изпълнява операциите въз основа на инструкциите. Аритметична и логическа единица, единица с плаваща запетая, регистър на състоянието и акумулаторен регистър са подкомпонентите на изпълнителната единица. Аритметичното и логическо устройство (ALU) изпълнява основни аритметични и логически функции, като операции И, ИЛИ, НЕ и XOR. Тези операции се извършват в двоична форма, подложени на булева логика. Устройството с плаваща запетая извършва операции, свързани със стойности с плаваща запетая, които не се извършват от ALU.
Регистрите са малки локални места в паметта вътре в чипа, които временно съхраняват инструкциите за процесорните единици. Акумулаторен регистър (ACC), регистър на състоянието, регистър на инструкции, порядков брояч и буферен регистър са основните типове регистри. Кешът също е локална памет, която се използва за временно съхраняване на наличната информация в RAM за по-бърз достъп по време на операциите.
Процесорите са изградени с помощта на различни архитектури и набори от инструкции. Наборът от инструкции е сборът от основни операции, които процесорът може да изпълни. Въз основа на наборите от инструкции процесорите са категоризирани, както следва.
• 80×86 семейство: (“x” в средата представлява семейството; 386, 486, 586, 686 и т.н.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Има няколко класа дизайни на микропроцесори на Intel за компютри.
386: Intel Corporation пусна чипа 80386 през 1985 г. Той имаше 32-битов размер на регистъра, 32-битова шина за данни и 32-битова адресна шина и можеше да обработва 16MB памет; имаше 275 000 транзистора в него. По-късно i386 беше разработен в по-високи версии.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II клас) са усъвършенствани микропроцесори, проектирани въз основа на оригиналния дизайн i386.
Каква е разликата между RAM и процесор?
• RAM е компонент на паметта в компютъра, докато процесорът изпълнява специфични операции, подчинени на инструкции.
• В съвременните компютри както RAM, така и процесорите са полупроводникови устройства и трябва да бъдат свързани към основната платка (дънната платка) чрез слотове за разширения.
• Както RAM, така и процесорът са основни компоненти на компютърната система и няма да работят, ако нито един от тях не работи правилно.
• Като цяло процесорът се оценява според броя операции (цикли), които може да извърши за секунда (в GHz), а RAM се оценява според капацитета на паметта (в MB или GB).
• Процесорът се намира като един пакет IC, докато RAM устройствата са налични като модули, състоящи се от няколко IC.
Свързани публикации:
1. Разлика между RAM и ROM
