RAM so với Bộ xử lý
RAM và Bộ xử lý là hai thành phần chính của hệ thống máy tính. Nói chung, bộ xử lý là một chip duy nhất trong khi ổ đĩa RAM là một mô-đun bao gồm một số IC. Cả hai đều là thiết bị bán dẫn.
RAM là gì?
RAM là viết tắt của Random Access Memory, là bộ nhớ được máy tính sử dụng để lưu trữ dữ liệu trong quá trình tính toán. RAM cho phép dữ liệu được truy cập theo bất kỳ thứ tự ngẫu nhiên nào và dữ liệu được lưu trữ trong đó rất dễ bay hơi; tức là dữ liệu sẽ bị phá hủy sau khi ngừng cấp nguồn cho thiết bị.
Trong các máy tính thời kỳ đầu, cấu hình rơ le được sử dụng làm RAM nhưng trong các hệ thống máy tính hiện đại, thiết bị RAM là thiết bị trạng thái rắn ở dạng mạch tích hợp. Có ba loại RAM chính, đó là RAM tĩnh (SRAM), RAM động (DRAM) và RAM thay đổi theo pha (PRAM). Trong SRAM, dữ liệu được lưu trữ bằng trạng thái của một flip-flop cho mỗi bit; trong DRAM, một tụ điện duy nhất cho mỗi bit được sử dụng. (Đọc thêm về Sự khác biệt giữa SRAM và DRAM)
Các thiết bịRAM được chế tạo bằng cách sử dụng một cụm tụ điện lớn được sử dụng để lưu trữ tải tạm thời. Khi tụ điện được sạc, trạng thái logic là 1 (Cao) và khi phóng điện, trạng thái logic là 0 (Thấp). Mỗi tụ điện đại diện cho một bit bộ nhớ và nó cần được sạc lại trong khoảng thời gian đều đặn để lưu giữ dữ liệu liên tục; Việc sạc lại nhiều lần này được gọi là chu kỳ làm mới.
Bộ xử lý là gì?
Nó là một bộ vi xử lý (một mạch điện tử được xây dựng trên tấm / phiến bán dẫn) thường được gọi là Bộ xử lý và được gọi là Bộ xử lý trung tâm của hệ thống máy tính. Nó là một chip điện tử xử lý thông tin dựa trên các yếu tố đầu vào. Nó có thể thao tác, truy xuất, lưu trữ và / hoặc hiển thị thông tin ở dạng nhị phân. Mọi thành phần trong hệ thống hoạt động dưới sự hướng dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp từ bộ xử lý.
Bộ vi xử lý đầu tiên được phát triển vào những năm 1960 sau khi phát hiện ra bóng bán dẫn bán dẫn. Một bộ xử lý tương tự hoặc một máy tính đủ lớn để lấp đầy một căn phòng hoàn toàn có thể được thu nhỏ bằng công nghệ này với kích thước của một hình thu nhỏ. Intel đã phát hành bộ vi xử lý đầu tiên trên thế giới Intel 4004 vào năm 1971. Kể từ đó, nó đã có tác động to lớn đến nền văn minh nhân loại, bằng cách tiến bộ công nghệ máy tính.
Một bộ xử lý thực hiện các lệnh ở một tần số được xác định bởi một bộ dao động, hoạt động như cơ chế tạo xung nhịp cho mạch. Tại đỉnh của mỗi tín hiệu xung nhịp, bộ xử lý thực hiện một hoạt động cơ bản duy nhất hoặc một phần của lệnh. Tốc độ của bộ xử lý được xác định bởi tốc độ xung nhịp này. Ngoài ra, Chu kỳ trên mỗi lệnh (CPI) cung cấp số chu kỳ trung bình cần thiết để thực hiện một lệnh cho bộ xử lý. Bộ xử lý có giá trị CPI thấp hơn nhanh hơn bộ xử lý có giá trị CPI cao hơn.
Một bộ xử lý bao gồm một số đơn vị được kết nối với nhau. Bộ nhớ đệm và đơn vị thanh ghi, đơn vị điều khiển, đơn vị thực thi và đơn vị quản lý bus là những thành phần chính của bộ xử lý. Bộ phận điều khiển liên kết dữ liệu đến, giải mã và chuyển nó đến các giai đoạn thực thi. Nó chứa các thành phần con được gọi là bộ tuần tự, bộ đếm thứ tự và thanh ghi lệnh. Sequencer đồng bộ hóa tốc độ thực hiện lệnh với tốc độ đồng hồ và nó cũng chuyển các tín hiệu điều khiển đến các đơn vị khác. Bộ đếm thứ tự giữ lại địa chỉ của lệnh đang thực thi và thanh ghi lệnh chứa các lệnh tiếp theo sẽ được thực thi.
Đơn vị thực hiện thực hiện các thao tác dựa trên hướng dẫn. Đơn vị số học và lôgic, đơn vị dấu phẩy động, thanh ghi trạng thái và thanh ghi tích lũy là các thành phần con của đơn vị thực thi. Đơn vị số học và logic (ALU) thực hiện các chức năng số học và logic cơ bản, chẳng hạn như các phép toán AND, OR, NOT và XOR. Các phép toán này được thực hiện ở dạng nhị phân tuân theo logic Boolean. Đơn vị dấu chấm động thực hiện các hoạt động liên quan đến giá trị dấu chấm động, không được ALU thực hiện.
Thanh ghi là các vị trí bộ nhớ cục bộ nhỏ bên trong chip lưu trữ tạm thời các lệnh cho các đơn vị xử lý. Thanh ghi tích lũy (ACC), thanh ghi trạng thái, thanh ghi lệnh, bộ đếm thứ tự và thanh ghi đệm là các loại thanh ghi chính. Bộ nhớ đệm cũng là bộ nhớ cục bộ được sử dụng để lưu tạm thời thông tin có sẵn trong RAM để truy cập nhanh hơn trong quá trình thao tác.
Bộ xử lý được xây dựng bằng các kiến trúc và tập lệnh khác nhau. Tập lệnh là tổng các hoạt động cơ bản mà bộ xử lý có thể thực hiện. Dựa trên các tập lệnh, các bộ xử lý được phân loại như sau.
• Họ 80 × 86: (“x” ở giữa tượng trưng cho họ; 386, 486, 586, 686, v.v.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Có một số lớp thiết kế bộ vi xử lý Intel cho máy tính.
386: Tập đoàn Intel phát hành chip 80386 vào năm 1985. Nó có kích thước thanh ghi 32 bit, bus dữ liệu 32 bit, bus địa chỉ 32 bit và có thể xử lý bộ nhớ 16MB; nó có 275, 000 bóng bán dẫn trong đó. Sau đó i386 được phát triển thành các phiên bản cao hơn.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II class) là những bộ vi xử lý tiên tiến được thiết kế dựa trên thiết kế ban đầu của i386.
Sự khác biệt giữa RAM và Bộ xử lý là gì?
• RAM là thành phần bộ nhớ trong máy tính trong khi bộ xử lý thực hiện các hoạt động cụ thể theo hướng dẫn.
• Trong máy tính hiện đại, cả RAM và Bộ xử lý đều là thiết bị bán dẫn và phải được kết nối với bảng mạch chính (bo mạch chủ) thông qua các khe cắm mở rộng.
• Cả RAM và Bộ xử lý đều là các thành phần chính của hệ thống máy tính và sẽ không hoạt động nếu hoạt động không đúng cách.
• Nói chung, bộ xử lý được đánh giá dựa trên số lượng hoạt động (chu kỳ) mà nó có thể thực hiện trong một giây (tính bằng GHz) và RAM được đánh giá cho dung lượng bộ nhớ (tính bằng MB hoặc GB).
• Bộ xử lý được tìm thấy dưới dạng một gói IC duy nhất trong khi ổ RAM có sẵn dưới dạng mô-đun bao gồm một số IC.
Bài viết liên quan:
1. Sự khác biệt giữa RAM và ROM
