RAM ընդդեմ պրոցեսորի
RAM-ը և Processor-ը համակարգչային համակարգի երկու հիմնական բաղադրիչներն են: Սովորաբար պրոցեսորը գալիս է որպես մեկ չիպ, մինչդեռ RAM կրիչները գալիս են որպես մի քանի IC-ից բաղկացած մոդուլ: Երկուսն էլ կիսահաղորդչային սարքեր են։
Ի՞նչ է RAM-ը:
RAM-ը նշանակում է Random Access Memory, որն այն հիշողությունն է, որն օգտագործվում է համակարգիչների կողմից հաշվողական գործընթացների ընթացքում տվյալների պահպանման համար: RAM-ը թույլ է տալիս մուտք գործել տվյալներ ցանկացած պատահական կարգով, և դրանում պահվող տվյալները անկայուն են. այսինքն՝ տվյալները ոչնչացվում են սարքի հոսանքի դադարեցումից հետո:
Վաղ համակարգիչներում ռելեի կոնֆիգուրացիաները օգտագործվում էին որպես RAM, սակայն ժամանակակից համակարգչային համակարգերում RAM սարքերը պինդ վիճակի սարքեր են՝ ինտեգրալային սխեմաների տեսքով:Գոյություն ունեն RAM-ի երեք հիմնական դասեր, և դրանք են՝ Static RAM (SRAM), Dynamic RAM (DRAM) և Phase-change RAM (PRAM): SRAM-ում տվյալները պահվում են՝ օգտագործելով մեկ flip-flop վիճակի յուրաքանչյուր բիթ; DRAM-ում յուրաքանչյուր բիտի համար օգտագործվում է մեկ կոնդենսատոր: (Կարդացեք ավելին SRAM-ի և DRAM-ի միջև տարբերության մասին)
RAM սարքերը կառուցված են կոնդենսատորների մեծ հավաքածուի միջոցով, որոնք օգտագործվում են բեռները ժամանակավորապես պահելու համար: Երբ կոնդենսատորը լիցքավորվում է, տրամաբանական վիճակը 1 է (բարձր), իսկ լիցքաթափվելիս տրամաբանական վիճակը 0 է (ցածր): Յուրաքանչյուր կոնդենսատոր ներկայացնում է հիշողության մեկ բիթ, և այն պետք է լիցքավորվի կանոնավոր պարբերականությամբ՝ անընդհատ տվյալների պահպանման համար. այս կրկնվող լիցքավորումը հայտնի է որպես թարմացման ցիկլ:
Ի՞նչ է պրոցեսորը:
Այն միկրոպրոցեսոր է (էլեկտրոնային միացում, որը կառուցված է կիսահաղորդչային վաֆլի/սալիկի վրա), որը սովորաբար հայտնի է որպես պրոցեսոր և կոչվում է համակարգչային համակարգի կենտրոնական մշակման միավոր: Դա էլեկտրոնային չիպ է, որը մշակում է տեղեկատվությունը մուտքերի հիման վրա:Այն ի վիճակի է շահարկել, առբերել, պահել և/կամ ցուցադրել տեղեկատվությունը երկուական ձևով: Համակարգի յուրաքանչյուր բաղադրիչ գործում է պրոցեսորի ուղղակի կամ անուղղակի հրահանգների համաձայն:
Առաջին միկրոպրոցեսորը ստեղծվել է 1960-ականներին՝ կիսահաղորդչային տրանզիստորի հայտնաբերումից հետո: Անալոգային պրոցեսորը կամ համակարգիչը, որը բավականաչափ մեծ է սենյակն ամբողջությամբ լցնելու համար, կարելի է մանրապատկերի չափով փոքրացնել այս տեխնոլոգիայի միջոցով: Intel-ը թողարկել է աշխարհում առաջին Intel 4004 միկրոպրոցեսորը 1971 թվականին: Այդ ժամանակից ի վեր այն հսկայական ազդեցություն է թողել մարդկային քաղաքակրթության վրա՝ զարգացնելով համակարգչային տեխնոլոգիաները:
Պրոցեսորը հրահանգներ է կատարում օցիլյատորով որոշված հաճախականությամբ, որը գործում է որպես շղթայի ժամացույցի մեխանիզմ: Յուրաքանչյուր ժամացույցի ազդանշանի գագաթնակետին պրոցեսորը կատարում է մեկ տարրական գործողություն կամ հրահանգի մի մասը: Պրոցեսորի արագությունը որոշվում է այս ժամացույցի արագությամբ: Նաև ցիկլերը մեկ հրահանգի համար (CPI) տալիս է ցիկլերի միջին թիվը, որոնք անհրաժեշտ են պրոցեսորի համար հրահանգը կատարելու համար:Ցածր CPI արժեք ունեցող պրոցեսորներն ավելի արագ են, քան ավելի բարձր CPI արժեքներ ունեցողները։
Պրոցեսորը բաղկացած է մի քանի փոխկապակցված միավորներից: Քեշի հիշողությունը և գրանցման միավորները, կառավարման միավորը, կատարման միավորը և ավտոբուսի կառավարման միավորը պրոցեսորի հիմնական բաղադրիչներն են: Վերահսկիչ միավորը կապում է մուտքային տվյալները, վերծանում և փոխանցում կատարման փուլերին: Այն պարունակում է ենթաբաղադրիչներ, որոնք կոչվում են հաջորդականություն, շարքային հաշվիչ և հրահանգների ռեգիստր: Sequencer-ը համաժամացնում է հրահանգների կատարման արագությունը ժամացույցի արագության հետ և այն նաև փոխանցում է կառավարման ազդանշանները այլ միավորներին: Հերթական հաշվիչը պահպանում է ընթացիկ կատարվող հրահանգի հասցեն, իսկ հրահանգների գրանցամատյանը պարունակում է հաջորդող հրահանգները, որոնք պետք է կատարվեն:
Կատարման ստորաբաժանումը գործողություններն իրականացնում է հրահանգների հիման վրա: Թվաբանական և տրամաբանական միավորը, լողացող կետի միավորը, կարգավիճակի ռեգիստրը և կուտակիչ ռեգիստրը կատարողական միավորի ենթաբաղադրիչն են: Թվաբանական և տրամաբանական միավորը (ALU) կատարում է հիմնական թվաբանական և տրամաբանական գործառույթներ, ինչպիսիք են AND, OR, NOT և XOR գործողությունները:Այս գործողությունները կատարվում են երկուական ձևով` ենթարկվելով բուլյան տրամաբանությանը: Լողացող կետային միավորն իրականացնում է լողացող կետային արժեքների հետ կապված գործողություններ, որոնք չեն իրականացվում ALU-ի կողմից:
Ռեգիստրները փոքր տեղային հիշողության տեղակայանքներ են չիպի ներսում, որոնք ժամանակավորապես պահում են մշակող միավորների հրահանգները: Կուտակային ռեգիստրը (ACC), կարգավիճակի ռեգիստրը, հրահանգների գրանցամատյանը, հերթական հաշվիչը և բուֆերային ռեգիստրը ռեգիստրների հիմնական տեսակներն են: Քեշը նաև տեղական հիշողություն է, որն օգտագործվում է RAM-ում առկա տեղեկատվությունը ժամանակավորապես պահելու համար՝ գործողությունների ընթացքում ավելի արագ մուտք գործելու համար:
Պրոցեսորները կառուցված են տարբեր ճարտարապետությունների և հրահանգների հավաքածուների միջոցով: Հրահանգների հավաքածուն այն հիմնական գործողությունների հանրագումարն է, որը կարող է կատարել պրոցեսորը: Ըստ հրահանգների հավաքածուների՝ պրոցեսորները դասակարգվում են հետևյալ կերպ.
• 80×86 ընտանիք. («x»-ը մեջտեղում ներկայացնում է ընտանիքը; 386, 486, 586, 686 և այլն)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Գոյություն ունեն համակարգիչների համար Intel միկրոպրոցեսորների նախագծման մի քանի դասեր:
386. Intel Corporation-ը թողարկեց 80386 չիպը 1985 թվականին: Այն ուներ 32-բիթանոց ռեգիստրի չափ, 32-բիթանոց տվյալների ավտոբուս և 32-բիթանոց հասցեի ավտոբուս և կարողացավ կառավարել 16 ՄԲ հիշողություն; այն ուներ 275000 տրանզիստոր: Հետագայում i386-ը մշակվեց ավելի բարձր տարբերակների:
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II դաս) առաջադեմ միկրոպրոցեսորներ էին, որոնք նախագծված էին սկզբնական i386 դիզայնի հիման վրա:
Ո՞րն է տարբերությունը RAM-ի և պրոցեսորի միջև:
• RAM-ը հիշողության բաղադրիչ է համակարգչում, մինչդեռ պրոցեսորը կատարում է հատուկ գործողություններ՝ ենթարկվելով հրահանգներին:
• Ժամանակակից համակարգիչներում և՛ RAM-ը, և՛ պրոցեսորները կիսահաղորդչային սարքեր են և պետք է միացված լինեն հիմնական տախտակին (մայր տախտակին) երկարացման միջանցքների միջոցով:
• Ե՛վ օպերատիվ հիշողությունը, և՛ պրոցեսորը համակարգչային համակարգի հիմնական բաղադրիչներն են և չեն աշխատի սխալ աշխատելու դեպքում:
• Ընդհանրապես, պրոցեսորը գնահատվում է այն գործողությունների (ցիկլերի) քանակով, որը կարող է կատարել վայրկյանում (ԳՀց-ով), իսկ RAM-ը գնահատվում է հիշողության ծավալի համար (ՄԲ կամ ԳԲ):
• Պրոցեսորը հայտնաբերվում է որպես մեկ IC փաթեթ, մինչդեռ RAM կրիչները հասանելի են որպես մի քանի IC-ից բաղկացած մոդուլներ:
Հարակից գրառումներ՝
1. Տարբերությունը RAM-ի և ROM-ի միջև
