RAM verzus procesor
RAM a procesor sú dve primárne súčasti počítačového systému. Vo všeobecnosti sa procesor dodáva ako jeden čip, zatiaľ čo jednotky RAM sa dodávajú ako modul pozostávajúci z niekoľkých integrovaných obvodov. Obidve sú polovodičové zariadenia.
Čo je RAM?
RAM je skratka pre Random Access Memory, čo je pamäť, ktorú používajú počítače na ukladanie údajov počas výpočtových procesov. RAM umožňuje prístup k údajom v ľubovoľnom náhodnom poradí a údaje v ňom uložené sú nestále; t.j. údaje sa zničia po zastavení napájania zariadenia.
V prvých počítačoch sa ako pamäte RAM používali reléové konfigurácie, ale v moderných počítačových systémoch sú zariadenia RAM polovodičové zariadenia vo forme integrovaných obvodov. Existujú tri hlavné triedy RAM, a to statická RAM (SRAM), dynamická RAM (DRAM) a RAM s fázovou zmenou (PRAM). V SRAM sa dáta ukladajú pomocou stavu jedného klopného obvodu pre každý bit; v DRAM sa používa jeden kondenzátor pre každý bit. (Prečítajte si viac o rozdieloch medzi SRAM a DRAM)
Zariadenia RAM sú skonštruované pomocou veľkej zostavy kondenzátorov, ktoré sa používajú na dočasné uloženie záťaže. Keď je kondenzátor nabitý, logický stav je 1 (vysoký) a pri vybití je logický stav 0 (nízky). Každý kondenzátor predstavuje jeden pamäťový bit a je potrebné ho v pravidelných intervaloch dobíjať, aby sa dáta nepretržite uchovávali; toto opakované dobíjanie je známe ako cyklus osviežovania.
Čo je to procesor?
Je to mikroprocesor (elektronický obvod postavený na polovodičovom plátku/doske), ktorý je bežne známy ako procesor a nazýva sa centrálna procesorová jednotka počítačového systému. Ide o elektronický čip, ktorý spracováva informácie na základe vstupov. Je schopný manipulovať, získavať, ukladať a/alebo zobrazovať informácie v binárnej forme. Každý komponent v systéme funguje podľa pokynov priamo alebo nepriamo z procesora.
Prvý mikroprocesor bol vyvinutý v 60-tych rokoch minulého storočia po objavení polovodičového tranzistora. Analógový procesor alebo počítač dostatočne veľký na to, aby úplne zaplnil miestnosť, je možné pomocou tejto technológie miniaturizovať na veľkosť miniatúry. Spoločnosť Intel uviedla na trh prvý mikroprocesor Intel 4004 na svete v roku 1971. Odvtedy mal obrovský vplyv na ľudskú civilizáciu vďaka pokroku v počítačovej technológii.
Procesor vykonáva inštrukcie s frekvenciou určenou oscilátorom, ktorý funguje ako hodinový mechanizmus obvodu. Na vrchole každého hodinového signálu procesor vykoná jednu elementárnu operáciu alebo časť inštrukcie. Rýchlosť procesora je určená týmto taktom. Cykly na inštrukciu (CPI) tiež udávajú priemerný počet cyklov potrebných na vykonanie inštrukcie pre procesor. Procesory s nižšími hodnotami CPI sú rýchlejšie ako procesory s vyššími hodnotami CPI.
Procesor pozostáva z niekoľkých vzájomne prepojených jednotiek. Hlavnými komponentmi procesora sú vyrovnávacia pamäť a jednotky registrov, riadiaca jednotka, vykonávacia jednotka a jednotka správy zbernice. Riadiaca jednotka prepojí prichádzajúce dáta, dekóduje ich a odovzdá do vykonávacích fáz. Obsahuje podkomponenty nazývané sekvencer, ordinálny čítač a register inštrukcií. Sekvencer synchronizuje rýchlosť vykonávania inštrukcie s rýchlosťou hodín a tiež odovzdáva riadiace signály iným jednotkám. Radové počítadlo uchováva adresu aktuálne vykonávanej inštrukcie a register inštrukcií obsahuje nasledujúce inštrukcie, ktoré sa majú vykonať.
Vykonávacia jednotka vykonáva operácie na základe pokynov. Aritmetická a logická jednotka, jednotka s pohyblivou rádovou čiarkou, stavový register a register akumulátorov sú podzložkami vykonávacej jednotky. Aritmetické a logické jednotky (ALU) vykonávajú základné aritmetické a logické funkcie, ako sú operácie AND, OR, NOT a XOR. Tieto operácie sa vykonávajú v binárnej forme podliehajúcej booleovskej logike. Jednotka s pohyblivou rádovou čiarkou vykonáva operácie súvisiace s hodnotami s pohyblivou rádovou čiarkou, ktoré nevykonáva ALU.
Registry sú malé lokálne pamäťové miesta vo vnútri čipu, ktoré dočasne ukladajú inštrukcie pre jednotky spracovania. Hlavnými typmi registrov sú register akumulátorov (ACC), stavový register, register inštrukcií, poradové počítadlo a register vyrovnávacej pamäte. Cache je tiež lokálna pamäť, ktorá sa používa na dočasné ukladanie informácií dostupných v RAM pre rýchlejší prístup počas operácií.
Procesory sú zostavené pomocou rôznych architektúr a inštrukčných sád. Inštrukčná sada je súhrn základných operácií, ktoré môže procesor vykonávať. Na základe inštrukčných sád sú procesory kategorizované nasledovne.
• 80×86 rodina: („x“v strede predstavuje rodinu; 386, 486, 586, 686 atď.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Existuje niekoľko tried návrhov mikroprocesorov Intel pre počítače.
386: Intel Corporation vydala čip 80386 v roku 1985. Mal 32-bitovú veľkosť registra, 32-bitovú dátovú zbernicu a 32-bitovú adresovú zbernicu a dokázal spracovať 16 MB pamäte; mal v sebe 275 000 tranzistorov. Neskôr bol i386 vyvinutý do vyšších verzií.
486, 586 (Pentium), 686 (trieda Pentium II) boli pokročilé mikroprocesory navrhnuté na základe pôvodného dizajnu i386.
Aký je rozdiel medzi RAM a procesorom?
• RAM je pamäťový komponent v počítači, zatiaľ čo procesor vykonáva špecifické operácie podľa pokynov.
• V moderných počítačoch sú RAM aj procesory polovodičové zariadenia a musia byť pripojené k hlavnej doske (základnej doske) cez rozširujúce sloty.
• Pamäť RAM aj procesor sú primárnymi komponentmi počítačového systému a nefungovali by, ak by nefungovali správne.
• Vo všeobecnosti je procesor hodnotený podľa počtu operácií (cyklov), ktoré môže vykonať za sekundu (v GHz), a RAM podľa kapacity pamäte (v MB alebo GB).
• Procesor sa nachádza ako jeden balík IC, zatiaľ čo jednotky RAM sú dostupné ako moduly pozostávajúce z niekoľkých IC.
Súvisiace príspevky:
1. Rozdiel medzi RAM a ROM
