RAM vs prosessori
RAM ja prosessori ovat kaksi tietokonejärjestelmän pääkomponenttia. Yleensä prosessori on yksi siru, kun taas RAM-asemat tulevat moduulina, joka koostuu useista IC: istä. Molemmat ovat puolijohdelaitteita.
Mikä on RAM?
RAM on lyhenne sanoista Random Access Memory, joka on muisti, jota tietokoneet käyttävät tietojen tallentamiseen laskentaprosessien aikana. RAM mahdollistaa tietojen käytön missä tahansa satunnaisessa järjestyksessä, ja siihen tallennetut tiedot ovat haihtuvia; eli tiedot tuhoutuvat, kun laitteen virta katkaistaan.
Varhaisissa tietokoneissa RAM-muistina käytettiin relekokoonpanoja, mutta nykyaikaisissa tietokonejärjestelmissä RAM-laitteet ovat puolijohdelaitteita integroitujen piirien muodossa. RAM-muistia on kolme pääluokkaa, ja ne ovat Static RAM (SRAM), Dynamic RAM (DRAM) ja Phase-change RAM (PRAM). SRAM-muistissa data tallennetaan käyttämällä yhden kiikun tilaa jokaista bittiä kohden; DRAMissa käytetään yhtä kondensaattoria jokaista bittiä kohden. (Lue lisää SRAM:n ja DRAM:n välisestä erosta)
RAM-laitteet on rakennettu käyttämällä suurta kokoonpanoa kondensaattoreita, joita käytetään kuormien väliaikaiseen varastointiin. Kun kondensaattori on ladattu, looginen tila on 1 (korkea), ja kun kondensaattori on purettu, looginen tila on 0 (matala). Jokainen kondensaattori edustaa yhtä muistibittiä, ja se on ladattava säännöllisin väliajoin, jotta tiedot säilyvät jatkuvasti; tämä toistuva lataus tunnetaan virkistysjaksona.
Mikä on prosessori?
Se on mikroprosessori (elektroniikkapiiri, joka on rakennettu puolijohdelevylle/levylle), joka tunnetaan yleisesti prosessorina ja jota kutsutaan tietokonejärjestelmän keskusyksiköksi. Se on elektroninen siru, joka käsittelee tietoa syötteiden perusteella. Se pystyy käsittelemään, hakemaan, tallentamaan ja/tai näyttämään tietoa binäärimuodossa. Jokainen järjestelmän komponentti toimii suoraan tai epäsuorasti prosessorin ohjeiden mukaisesti.
Ensimmäinen mikroprosessori kehitettiin 1960-luvulla puolijohdetransistorin keksimisen jälkeen. Analoginen prosessori tai tietokone, joka on riittävän suuri täyttämään huoneen kokonaan, voidaan pienentää tätä tekniikkaa käyttämällä pikkukuvan kokoiseksi. Intel julkaisi maailman ensimmäisen mikroprosessorin Intel 4004:n vuonna 1971. Siitä lähtien sillä on ollut v altava vaikutus ihmisten sivilisaatioon tietotekniikkaa kehittämällä.
Prosessori suorittaa käskyt oskillaattorin määräämällä taajuudella, joka toimii piirin kellotusmekanismina. Jokaisen kellosignaalin huipulla prosessori suorittaa yksittäisen perusoperaation tai osan käskystä. Prosessorin nopeus määräytyy tämän kellonopeuden mukaan. Myös Cycles per Instruction (CPI) antaa keskimääräisen jaksojen määrän, joka tarvitaan suorittimen käskyn suorittamiseen. Prosessorit, joilla on alhaisemmat CPI-arvot, ovat nopeampia kuin ne, joilla on korkeammat CPI-arvot.
Prosessori koostuu useista toisiinsa yhdistetyistä yksiköistä. Välimuisti- ja rekisteriyksiköt, ohjausyksikkö, suoritusyksikkö ja väylänhallintayksikkö ovat prosessorin pääkomponentteja. Ohjausyksikkö linkittää saapuvan tiedon, purkaa sen ja välittää sen suoritusvaiheisiin. Se sisältää alikomponentteja, joita kutsutaan sekvensseriksi, järjestyslaskuriksi ja käskyrekisteriksi. Sekvenssori synkronoi käskyjen suoritusnopeuden kellonopeuteen ja välittää ohjaussignaalit myös muille laitteille. Järjestyslaskuri säilyttää parhaillaan suoritettavan käskyn osoitteen ja käskyrekisteri sisältää seuraavat käskyt, jotka on määrä suorittaa.
Suoritusyksikkö suorittaa toiminnot ohjeiden mukaan. Aritmeettinen ja logiikkayksikkö, liukulukuyksikkö, tilarekisteri ja akkurekisteri ovat suoritusyksikön alikomponentteja. Arithmetic and Logic Unit (ALU) suorittaa aritmeettisia ja loogisia perustoimintoja, kuten AND-, OR-, NOT- ja XOR-operaatioita. Nämä toiminnot suoritetaan binäärimuodossa Boolen logiikan alaisina. Liukulukuyksikkö suorittaa liukulukuarvoihin liittyviä operaatioita, joita ALU ei suorita.
Rekisterit ovat pieniä paikallisia muistipaikkoja sirun sisällä, joka tallentaa tilapäisesti ohjeet prosessointiyksiköille. Akkurekisteri (ACC), tilarekisteri, käskyrekisteri, järjestyslaskuri ja puskurirekisteri ovat tärkeimmät rekisterityypit. Välimuisti on myös paikallinen muisti, jota käytetään tallentamaan tilapäisesti RAM-muistiin saatavilla olevat tiedot, jotta niitä voidaan käyttää nopeammin toimintojen aikana.
Prosessorit rakennetaan käyttämällä erilaisia arkkitehtuureja ja käskysarjoja. Käskyjoukko on niiden perustoimintojen summa, jotka prosessori voi suorittaa. Käskysarjojen perusteella prosessorit luokitellaan seuraavasti.
• 80×86 perhe: (keskellä oleva "x" edustaa perhettä; 386, 486, 586, 686 jne.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Tietokoneille on olemassa useita Intelin mikroprosessorimalleja.
386: Intel Corporation julkaisi 80386-sirun vuonna 1985. Siinä oli 32-bittinen rekisterikoko, 32-bittinen dataväylä ja 32-bittinen osoiteväylä ja se pystyi käsittelemään 16 Mt muistia; siinä oli 275 000 transistoria. Myöhemmin i386:sta kehitettiin korkeampia versioita.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II luokka) olivat kehittyneitä mikroprosessoreita, jotka on suunniteltu alkuperäisen i386-mallin perusteella.
Mitä eroa on RAM-muistilla ja prosessorilla?
• RAM on tietokoneen muistikomponentti, kun prosessori suorittaa tiettyjä toimintoja ohjeiden mukaisesti.
• Nykyaikaisissa tietokoneissa sekä RAM että prosessorit ovat puolijohdelaitteita, ja ne on liitettävä emolevyyn laajennuspaikkojen kautta.
• Sekä RAM että prosessori ovat tietokonejärjestelmän ensisijaisia osia, eivätkä ne toimisi, jos kumpikaan toimii väärin.
• Yleensä prosessori on mitoitettu sen toimintojen (jaksojen) mukaan, jotka se pystyy suorittamaan sekunnissa (GHz) ja RAM-muistin muistikapasiteetti (MB tai GBs).
• Prosessori löytyy yhtenä IC-pakettina, kun taas RAM-asemia on saatavana useista IC:istä koostuvina moduuleina.
Aiheeseen liittyvät viestit:
1. Ero RAM:n ja ROMin välillä
