RAM vs processzor
A RAM és a processzor a számítógépes rendszer két elsődleges összetevője. Általában a processzor egyetlen chip, míg a RAM meghajtók több IC-ből álló modulként jönnek létre. Mindkettő félvezető eszköz.
Mi az a RAM?
A RAM a Random Access Memory (Random Access Memory) rövidítése, amely a számítógépek által a számítási folyamatok során adatok tárolására használt memória. A RAM lehetővé teszi az adatokhoz való hozzáférést tetszőleges sorrendben, és a benne tárolt adatok illékonyak; azaz az adatok megsemmisülnek, ha az eszköz áramellátását leállítják.
A korai számítógépekben a relé konfigurációkat használták RAM-ként, de a modern számítógépes rendszerekben a RAM-eszközök integrált áramkörök formájában lévő félvezető eszközök. A RAM-nak három fő osztálya van, ezek a statikus RAM (SRAM), a dinamikus RAM (DRAM) és a fázisváltó RAM (PRAM). Az SRAM-ban az adatok tárolása minden bithez egyetlen flip-flop állapotában történik; a DRAM-ban minden bithez egyetlen kondenzátort használnak. (További információ az SRAM és a DRAM közötti különbségről)
A RAM-eszközök nagy kondenzátor-szerelvényből készülnek, amelyeket a terhelések ideiglenes tárolására használnak. Amikor a kondenzátor fel van töltve, a logikai állapot 1 (magas), lemerült állapotban pedig 0 (alacsony). Minden kondenzátor egy memóriabitet képvisel, és rendszeres időközönként újra kell tölteni az adatok folyamatos megőrzéséhez; ezt az ismételt újratöltést frissítési ciklusnak nevezik.
Mi az a processzor?
Ez egy mikroprocesszor (egy félvezető lapkára/lapra épített elektronikus áramkör), amelyet általában processzornak neveznek, és egy számítógépes rendszer központi feldolgozó egységének nevezik. Ez egy elektronikus chip, amely a bemenetek alapján dolgozza fel az információkat. Képes bináris formában információkat manipulálni, visszakeresni, tárolni és/vagy megjeleníteni. A rendszer minden komponense a processzor közvetlen vagy közvetett utasításai szerint működik.
Az első mikroprocesszort az 1960-as években fejlesztették ki, miután felfedezték a félvezető tranzisztort. Egy analóg processzor vagy számítógép, amely elég nagy ahhoz, hogy teljesen kitöltse a helyiséget, ezzel a technológiával miniatürizálható egy miniatűr méretűre. Az Intel 1971-ben adta ki a világ első mikroprocesszorát, az Intel 4004-et. Azóta óriási hatást gyakorol az emberi civilizációra a számítástechnika fejlesztésével.
A processzor egy oszcillátor által meghatározott frekvencián hajtja végre az utasításokat, amely az áramkör órajeleként működik. Minden órajel csúcsán a processzor egyetlen elemi műveletet vagy egy utasítás egy részét hajtja végre. A processzor sebességét ez az órajel határozza meg. Ezenkívül a Cycles per Instruction (CPI) megadja a processzor utasításainak végrehajtásához szükséges ciklusok átlagos számát. Az alacsonyabb CPI-értékkel rendelkező processzorok gyorsabbak, mint a magasabb CPI-értékekkel rendelkezők.
Egy processzor több, egymással összekapcsolt egységből áll. A gyorsítótár-memória és a regiszteregységek, a vezérlőegység, a végrehajtási egység és a buszkezelő egység a processzor fő összetevői. A vezérlőegység összekapcsolja a bejövő adatokat, dekódolja és átadja a végrehajtási szakaszoknak. A szekvenszernek, sorszámszámlálónak és utasításregiszternek nevezett részösszetevőket tartalmaz. A Sequencer szinkronizálja az utasítás-végrehajtás sebességét az órajellel, és a vezérlőjeleket is továbbítja más egységeknek. Az ordinális számláló megőrzi az éppen végrehajtott utasítás címét, és az utasításregiszter tartalmazza a következő végrehajtandó utasításokat.
A végrehajtó egység az utasítások alapján hajtja végre a műveleteket. Az aritmetikai és logikai egység, a lebegőpontos egység, az állapotregiszter és az akkumulátorregiszter a végrehajtási egység részösszetevői. Az aritmetikai és logikai egység (ALU) alapvető aritmetikai és logikai funkciókat hajt végre, például ÉS, VAGY, NEM és XOR műveleteket. Ezeket a műveleteket bináris formában hajtják végre, logikai logikának alávetve. A lebegőpontos egység olyan lebegőpontos értékekkel kapcsolatos műveleteket hajt végre, amelyeket az ALU nem hajt végre.
A regiszterek kis helyi memóriahelyek a chipen belül, amelyek ideiglenesen tárolják a feldolgozóegységek utasításait. Akkumulátorregiszter (ACC), állapotregiszter, utasításregiszter, sorszámszámláló és pufferregiszter a regiszterek fő típusai. A gyorsítótár egyben egy helyi memória is, amely a RAM-ban rendelkezésre álló információk ideiglenes tárolására szolgál a gyorsabb hozzáférés érdekében a műveletek során.
A processzorok különböző architektúrák és utasításkészletek felhasználásával készülnek. Az utasításkészlet a processzor által végrehajtható alapvető műveletek összessége. Az utasításkészletek alapján a processzorok az alábbiak szerint vannak besorolva.
• 80×86-os család: (az „x” középen a családot jelöli; 386, 486, 586, 686 stb.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Az Intel mikroprocesszor-terveknek több osztálya létezik számítógépekhez.
386: Az Intel Corporation 1985-ben adta ki a 80386 chipet. 32 bites regisztermérettel, 32 bites adatbusszal és 32 bites címbusszal rendelkezett, és 16 MB memóriát tudott kezelni; 275 000 tranzisztor volt benne. Később az i386-ot magasabb verziókká fejlesztették.
A 486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II osztály) fejlett mikroprocesszorok voltak, amelyeket az eredeti i386-tervezés alapján terveztek.
Mi a különbség a RAM és a processzor között?
• A RAM egy memóriaelem a számítógépben, miközben a processzor meghatározott műveleteket hajt végre utasításoknak megfelelően.
• A modern számítógépekben a RAM és a processzorok is félvezető eszközök, és bővítőnyílásokon keresztül kell az alaplaphoz (alaplaphoz) csatlakoztatni.
• Mind a RAM, mind a processzor a számítógépes rendszer elsődleges összetevője, és nem működne, ha egyik sem működik megfelelően.
• Általánosságban elmondható, hogy a processzor besorolása a másodperc alatt végrehajtható műveletek (ciklusok) alapján történik (GHz-ben), a RAM pedig a memóriakapacitás szerint (MB-ban vagy GBs-ban).
• A processzor egyetlen IC-csomagként található, míg a RAM-meghajtók több IC-ből álló modulként is elérhetők.
Kapcsolódó bejegyzések:
1. A RAM és a ROM közötti különbség
