RAM در مقابل پردازنده
RAM و پردازنده دو جزء اصلی سیستم کامپیوتری هستند. به طور کلی پردازنده به صورت یک تراشه واحد ارائه می شود در حالی که درایوهای RAM به عنوان یک ماژول متشکل از چندین آی سی ارائه می شوند. هر دو دستگاه نیمه هادی هستند.
رم چیست؟
RAM مخفف Random Access Memory است که حافظه ای است که توسط رایانه ها برای ذخیره داده ها در طول فرآیندهای محاسباتی استفاده می شود. RAM اجازه می دهد تا داده ها به هر ترتیب تصادفی دسترسی داشته باشند و داده های ذخیره شده در آن فرار هستند. یعنی زمانی که برق دستگاه قطع شود، داده ها از بین می روند.
در رایانه‌های اولیه، پیکربندی‌های رله به‌عنوان رم استفاده می‌شد، اما، در سیستم‌های رایانه‌ای مدرن، دستگاه‌های RAM دستگاه‌های حالت جامد به شکل مدارهای مجتمع هستند.سه کلاس اصلی رم وجود دارد که عبارتند از: رم استاتیک (SRAM)، رم دینامیک (DRAM) و رم تغییر فاز (PRAM). در SRAM، داده ها با استفاده از حالت یک فلیپ فلاپ برای هر بیت ذخیره می شوند. در DRAM برای هر بیت از یک خازن استفاده می شود. (در مورد تفاوت بین SRAM و DRAM بیشتر بخوانید)
دستگاه های رمبا استفاده از مجموعه بزرگی از خازن ها ساخته می شوند که برای ذخیره بارها به طور موقت استفاده می شوند. هنگامی که خازن شارژ می شود، حالت منطقی 1 (بالا) و در هنگام تخلیه، حالت منطقی 0 (پایین) است. هر خازن نشان دهنده یک بیت حافظه است و برای نگهداری مداوم داده ها باید در فواصل زمانی معینی شارژ شود. این شارژ مجدد به عنوان چرخه تازه‌سازی شناخته می‌شود.
پردازنده چیست؟
این یک ریزپردازنده (مدار الکترونیکی ساخته شده بر روی ویفر/دال نیمه هادی) است که معمولاً به عنوان پردازنده شناخته می شود و به عنوان واحد پردازش مرکزی یک سیستم کامپیوتری نامیده می شود. این یک تراشه الکترونیکی است که اطلاعات را بر اساس ورودی ها پردازش می کند.قادر به دستکاری، بازیابی، ذخیره و/یا نمایش اطلاعات به صورت باینری است. هر جزء در سیستم تحت دستورالعمل های مستقیم یا غیر مستقیم پردازنده عمل می کند.
اولین ریزپردازنده در دهه 1960 پس از کشف ترانزیستور نیمه هادی ساخته شد. یک پردازنده آنالوگ یا یک کامپیوتر به اندازه کافی بزرگ برای پر کردن کامل یک اتاق می تواند با استفاده از این فناوری به اندازه یک تصویر کوچک کوچک شود. اینتل اولین ریزپردازنده دنیا اینتل 4004 را در سال 1971 منتشر کرد. از آن زمان تا کنون با پیشرفت فناوری رایانه، تأثیر شگرفی بر تمدن بشری گذاشته است.
یک پردازنده دستورالعمل ها را با فرکانس تعیین شده توسط یک نوسانگر اجرا می کند، که به عنوان مکانیسم کلاک برای مدار عمل می کند. در اوج هر سیگنال ساعت، پردازنده یک عملیات ابتدایی یا بخشی از یک دستورالعمل را اجرا می کند. سرعت پردازنده با این سرعت ساعت تعیین می شود. همچنین، چرخه در هر دستورالعمل (CPI) تعداد متوسط چرخه های مورد نیاز برای اجرای یک دستورالعمل را برای پردازنده نشان می دهد.پردازنده‌هایی با مقادیر CPI پایین‌تر سریعتر از پردازنده‌هایی با مقادیر CPI بالاتر هستند.
یک پردازنده از چندین واحد به هم پیوسته تشکیل شده است. حافظه کش و واحدهای ثبت، واحد کنترل، واحد اجرا و واحد مدیریت گذرگاه اجزای اصلی یک پردازنده هستند. واحد کنترل داده های دریافتی را پیوند می دهد، آن را رمزگشایی می کند و به مراحل اجرا ارسال می کند. این شامل اجزای فرعی به نام ترتیب‌دهنده، شمارنده ترتیبی و ثبت دستورالعمل است. Sequencer سرعت اجرای دستورات را با سرعت کلاک همگام می کند و همچنین سیگنال های کنترل را به واحدهای دیگر ارسال می کند. شمارشگر ترتیبی آدرس دستور در حال اجرا را حفظ می کند و ثبت دستورالعمل حاوی دستورالعمل های بعدی است که باید اجرا شوند.
واحد اجرا عملیات را بر اساس دستورالعمل انجام می دهد. واحد حساب و منطق، واحد ممیز شناور، ثبات وضعیت و رجیستر انباشته اجزای فرعی واحد اجرا هستند. واحد حساب و منطق (ALU) توابع اساسی حسابی و منطقی مانند عملیات AND، OR، NOT و XOR را انجام می دهد.این عملیات به صورت دودویی و تحت منطق بولی انجام می شود. واحد ممیز شناور عملیات مربوط به مقادیر ممیز شناور را انجام می دهد که توسط ALU انجام نمی شود.
رجیسترها مکان‌های حافظه محلی کوچکی در داخل تراشه هستند که به طور موقت دستورالعمل‌های واحدهای پردازش را ذخیره می‌کنند. رجیستر انباشته (ACC)، ثبت وضعیت، ثبت دستورالعمل، شمارنده ترتیبی و ثبات بافر انواع اصلی رجیسترها هستند. کش همچنین یک حافظه محلی است که برای ذخیره موقت اطلاعات موجود در RAM برای دسترسی سریعتر در طول عملیات استفاده می شود.
پردازنده ها با استفاده از معماری ها و مجموعه دستورالعمل های مختلف ساخته می شوند. مجموعه دستورات مجموع عملیات اساسی است که یک پردازنده می تواند انجام دهد. بر اساس مجموعه‌های دستورالعمل، پردازنده‌ها به صورت زیر دسته‌بندی می‌شوند.
• خانواده 80×86: ("x" در وسط نشان دهنده خانواده است؛ 386، 486، 586، 686، و غیره)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
کلاس‌های مختلفی از طرح‌های ریزپردازنده اینتل برای رایانه‌ها وجود دارد.
386: شرکت اینتل تراشه 80386 را در سال 1985 منتشر کرد. این تراشه دارای یک اندازه ثبت 32 بیتی، یک گذرگاه داده 32 بیتی و یک گذرگاه آدرس 32 بیتی بود و می توانست حافظه 16 مگابایتی را مدیریت کند. 275000 ترانزیستور در آن بود. بعداً i386 به نسخه‌های بالاتر توسعه یافت.
486، 586 (Pentium)، 686 (کلاس Pentium II) ریزپردازنده های پیشرفته ای بودند که بر اساس طرح اصلی i386 طراحی شدند.
تفاوت بین رم و پردازنده چیست؟
• RAM یک جزء حافظه در رایانه است در حالی که پردازنده عملیات خاصی را طبق دستورالعمل انجام می دهد.
• در رایانه های مدرن، RAM و پردازنده ها هر دو دستگاه های نیمه هادی هستند و باید از طریق شکاف های داخلی به برد اصلی (مادربرد) متصل شوند.
• رم و پردازنده هر دو اجزای اصلی سیستم کامپیوتری هستند و با عملکرد نادرست هیچ کدام از آنها کار نمی کنند.
• به طور کلی، یک پردازنده برای تعداد عملیات (چرخه) که می تواند در یک ثانیه انجام دهد (به گیگاهرتز) رتبه بندی می شود، و یک RAM برای ظرفیت حافظه (مگابایت یا گیگابایت) رتبه بندی می شود..
• یک پردازنده به عنوان یک بسته آی سی منفرد یافت می شود در حالی که درایوهای RAM به عنوان ماژول های متشکل از چندین آی سی در دسترس هستند.
پست های مرتبط:
1. تفاوت بین RAM و ROM
