RAM與處理器
RAM和處理器是計算機系統的兩個主要組成部分。一般來說,處理器是一個單芯片,而RAM驅動器則是由幾個IC組成的模塊,兩者都是半導體器件。
什麼是RAM?
RAM代表隨機存取存儲器,是計算機在計算過程中用來存儲數據的存儲器。RAM允許以任何隨機順序訪問數據,並且存儲在其中的數據是不穩定的;即一旦設備斷電,數據就會被銷燬。
在早期的計算機中,繼電器配置被用作RAM,但在現代計算機系統中,RAM器件是集成電路形式的固態器件。RAM主要有三類,分別是靜態RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)和相變RAM(PRAM)。在SRAM中,每一位使用一個觸發器的狀態來存儲數據;在DRAM中,每一位使用一個電容器。(閱讀有關SRAM和DRAM之間區別的更多信息)
一個臨時用以存儲大容量設備的隨機存儲器。電容器充電時,邏輯狀態為1(高),放電時,邏輯狀態為0(低)。每一個電容器代表一個存儲位,它需要定期充電以連續保存數據;這種重複充電被稱為刷新週期。
什麼是處理器?
它是一種微處理器(建立在半導體晶片/板上的電子電路),通常被稱為處理器,被稱為計算機系統的中央處理單元。它是一種基於輸入處理信息的電子芯片。它能夠以二進制形式操作、檢索、存儲和/或顯示信息。系統中的每個組件都直接或間接地在處理器的指令下運行。
第一臺微處理器是在60年代半導體晶體管被發現後開發出來的。一個模擬處理器或一臺大到足以填滿一個房間的計算機可以用這種技術縮小到一個縮略圖大小。英特爾在1971年發佈了世界上第一個微處理器英特爾4004。從那時起,隨著計算機技術的進步,它對人類文明產生了巨大的影響。
處理器以振盪器確定的頻率執行指令,振盪器充當電路的時鐘機制。在每個時鐘信號的峰值,處理器執行單個基本操作或指令的一部分。處理器的速度由這個時鐘速度決定。此外,每指令週期數(CPI)給出了為處理器執行一條指令所需的平均週期數。CPI值低的處理器比CPI值高的處理器快。
處理器由幾個相互連接的單元組成。高速緩存和寄存器單元、控制單元、執行單元和總線管理單元是處理器的主要組成部分。控制單元連接輸入的數據,對其進行解碼,並將其傳遞給執行階段。它包含稱為序列器、序數計數器和指令寄存器的子組件。定序器使指令的執行速度與時鐘速度同步,並將控制信號傳遞給其他單元。序數計數器保留當前正在執行的指令的地址,指令寄存器包含要執行的後續指令。
執行單元根據指令執行操作。運算邏輯單元、浮點單元、狀態寄存器和累加器寄存器是執行單元的子組件。算術和邏輯單元(ALU)執行基本的算術和邏輯功能,例如and、OR、NOT和XOR運算。這些操作是在布爾邏輯下以二進制形式執行的。浮點單元執行與浮點值相關的操作,這些操作不是由ALU執行的。
寄存器是芯片內的小型本地存儲器,用於臨時存儲處理單元的指令。累加器寄存器(ACC)、狀態寄存器、指令寄存器、序數計數器和緩衝寄存器是寄存器的主要類型。高速緩存也是一個本地存儲器,用於臨時存儲RAM中可用的信息,以便在操作期間更快地訪問。
處理器使用不同的體系結構和指令集構建。指令集是處理器可以完成的基本操作的總和。根據指令集,處理器分為以下幾類。
•80×86家族:(“x”中間代表家族;386、486、586、686等)
•手臂
•IA-64
•MIPS
•摩托羅拉6800
•PowerPC
•SPARC公司
有幾種英特爾微處理器設計的計算機。
386:1985年,英特爾公司發佈了80386芯片。它有一個32位的寄存器大小,一個32位的數據總線和一個32位的地址總線,能夠處理16MB的內存;它有275000個晶體管。後來i386被開發成更高版本。
486,586(奔騰),686(奔騰II類)是基於最初的i386設計而設計的高級微處理器。
RAM和處理器有什麼區別?
•RAM是計算機中的一個內存部件,處理器根據指令執行特定操作。
•在現代計算機中,RAM和處理器都是半導體器件,必須通過擴展插槽連接到主板(主板)。
•RAM和處理器都是計算機系統的主要組件,在任何一個都不能正常工作的情況下都不會運行。
•一般來說,處理器根據其在一秒鐘內可以執行的操作數(週期)(以GHz為單位)進行評級,而RAM則根據內存容量(以MB或GB為單位)進行評級。
•處理器作為單個IC封裝,而RAM驅動器作為由多個IC組成的模塊提供。
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