ذاكرة الوصول العشوائي مقابل المعالج
ذاكرة الوصول العشوائي والمعالج هما مكونان أساسيان لنظام الكمبيوتر. بشكل عام ، يأتي المعالج كرقاقة واحدة بينما تأتي محركات ذاكرة الوصول العشوائي كوحدة نمطية تتكون من عدة دوائر متكاملة. كلاهما من أجهزة أشباه الموصلات.
ما هي ذاكرة الوصول العشوائي؟
RAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي ، وهي الذاكرة المستخدمة من قبل أجهزة الكمبيوتر لتخزين البيانات أثناء عمليات الحوسبة. تسمح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالوصول إلى البيانات بأي ترتيب عشوائي ، والبيانات المخزنة فيها متقلبة ؛ أي يتم إتلاف البيانات بمجرد توقف الطاقة عن الجهاز.
في أجهزة الكمبيوتر القديمة ، تم استخدام تكوينات الترحيل مثل ذاكرة الوصول العشوائي ، ولكن في أنظمة الكمبيوتر الحديثة ، تعد أجهزة ذاكرة الوصول العشوائي أجهزة صلبة في شكل دوائر متكاملة.هناك ثلاث فئات رئيسية من ذاكرة الوصول العشوائي ، وهي ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) ، وذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) ، وذاكرة الوصول العشوائي لتغيير الطور (PRAM). في SRAM ، يتم تخزين البيانات باستخدام حالة flip-flop واحد لكل بت ؛ في DRAM ، يتم استخدام مكثف واحد لكل بت. (اقرأ المزيد عن الفرق بين SRAM و DRAM)
تم تصميم أجهزة ذاكرة الوصول العشوائي باستخدام مجموعة كبيرة من المكثفات المستخدمة لتخزين الأحمال بشكل مؤقت. عندما يكون المكثف مشحونًا ، تكون الحالة المنطقية 1 (مرتفع) ، وعند التفريغ ، تكون الحالة المنطقية 0 (منخفضة). يمثل كل مكثف بت ذاكرة واحدة ، ويلزم إعادة شحنها على فترات منتظمة للاحتفاظ بالبيانات باستمرار ؛ تُعرف إعادة الشحن المتكررة هذه بدورة الإنعاش.
ما هو المعالج؟
هو معالج دقيق (دائرة إلكترونية مبنية على رقاقة / لوح أشباه الموصلات) يُعرف باسم المعالج ويطلق عليه اسم وحدة المعالجة المركزية لنظام الكمبيوتر. إنها شريحة إلكترونية تعالج المعلومات بناءً على المدخلات.إنه قادر على معالجة واسترجاع وتخزين و / أو عرض المعلومات في شكل ثنائي. يعمل كل مكون في النظام بموجب تعليمات مباشرة أو غير مباشرة من المعالج.
تم تطوير أول معالج دقيق في الستينيات بعد اكتشاف ترانزستور أشباه الموصلات. يمكن تصغير المعالج التناظري أو الكمبيوتر الكبير بما يكفي لملء غرفة بالكامل باستخدام هذه التقنية إلى حجم الصورة المصغرة. أصدرت إنتل أول معالج دقيق في العالم إنتل 4004 في عام 1971. ومنذ ذلك الحين كان لها تأثير هائل على الحضارة الإنسانية ، من خلال تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر.
يقوم المعالج بتنفيذ التعليمات بتردد يحدده مذبذب ، والذي يعمل كآلية تسجيل الوقت للدائرة. في ذروة كل إشارة ساعة ، يقوم المعالج بتنفيذ عملية أولية واحدة أو جزء من التعليمات. يتم تحديد سرعة المعالج بواسطة سرعة الساعة هذه. أيضًا ، توفر الدورات لكل تعليمات (CPI) متوسط عدد الدورات المطلوبة لتنفيذ تعليمات للمعالج.المعالجات ذات قيم CPI المنخفضة أسرع من المعالجات ذات قيم CPI الأعلى.
يتكون المعالج من عدة وحدات مترابطة. تعد ذاكرة التخزين المؤقت ووحدات التسجيل ووحدة التحكم ووحدة التنفيذ ووحدة إدارة الناقل هي المكونات الرئيسية للمعالج. تقوم وحدة التحكم بربط البيانات الواردة وفك تشفيرها وتمريرها لمراحل التنفيذ. يحتوي على مكونات فرعية تسمى جهاز التسلسل والعداد الترتيبي وسجل التعليمات. يقوم Sequencer بمزامنة معدل تنفيذ التعليمات مع سرعة الساعة كما أنه يمرر إشارات التحكم إلى الوحدات الأخرى. يحتفظ العداد الترتيبي بعنوان التعليمات المنفذة حاليًا ويحتوي سجل التعليمات على التعليمات اللاحقة التي سيتم تنفيذها.
تقوم وحدة التنفيذ بتنفيذ العمليات بناءً على التعليمات. تعد الوحدة الحسابية والمنطقية ، ووحدة النقطة العائمة ، وسجل الحالة ، وسجل المجمع هي المكونات الفرعية لوحدة التنفيذ. تؤدي الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU) وظائف حسابية ومنطقية أساسية ، مثل عمليات AND و OR و NOT و XOR.يتم تنفيذ هذه العمليات في شكل ثنائي تخضع لمنطق منطقي. تقوم وحدة الفاصلة العائمة بتنفيذ العمليات المتعلقة بقيم الفاصلة العائمة ، والتي لا يتم تنفيذها من قبل ALU.
التسجيلات هي مواقع ذاكرة محلية صغيرة داخل الشريحة تخزن مؤقتًا التعليمات لوحدات المعالجة. يعد سجل المجمع (ACC) وسجل الحالة وسجل التعليمات والعداد الترتيبي وسجل المخزن المؤقت الأنواع الرئيسية للسجلات. ذاكرة التخزين المؤقت هي أيضًا ذاكرة محلية تُستخدم لتخزين المعلومات المتوفرة في ذاكرة الوصول العشوائي مؤقتًا للوصول بشكل أسرع أثناء العمليات.
تم تصميم المعالجات باستخدام بنيات ومجموعات تعليمات مختلفة. مجموعة التعليمات هي مجموع العمليات الأساسية التي يمكن للمعالج إنجازها. بناءً على مجموعات التعليمات ، يتم تصنيف المعالجات على النحو التالي.
• عائلة 80 × 86: (يمثل "x" في المنتصف العائلة ؛ 386 ، 486 ، 586 ، 686 ، وما إلى ذلك)
• الذراع
• IA-64
• MIPS
• موتورولا 6800
• PowerPC
• SPARC
هناك عدة فئات لتصميمات معالجات إنتل الدقيقة لأجهزة الكمبيوتر.
386: أصدرت شركة Intel شريحة 80386 في عام 1985. كان لديها حجم تسجيل 32 بت وناقل بيانات 32 بت وناقل عنوان 32 بت وكان قادرًا على التعامل مع ذاكرة 16 ميجا بايت ؛ كان به 275000 ترانزستور. في وقت لاحق تم تطوير i386 إلى إصدارات أعلى.
486 ، 586 (بنتيوم) ، 686 (بنتيوم 2 فئة) كانت معالجات دقيقة متقدمة مصممة بناءً على تصميم i386 الأصلي.
ما الفرق بين ذاكرة الوصول العشوائي والمعالج؟
• ذاكرة الوصول العشوائي هي أحد مكونات الذاكرة في الكمبيوتر بينما يقوم المعالج بإجراء عمليات محددة تخضع للتعليمات.
• في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، تعد كل من ذاكرة الوصول العشوائي والمعالجات من أجهزة أشباه الموصلات ، ويجب توصيلها باللوحة الرئيسية (اللوحة الأم) من خلال فتحات التمديد.
• تعد كل من ذاكرة الوصول العشوائي والمعالج من المكونات الأساسية لنظام الكمبيوتر ، ولن تعمل مع أي منهما بشكل غير صحيح.
• بشكل عام ، يتم تصنيف المعالج لعدد العمليات (الدورات) التي يمكن أن يؤديها في ثانية (غيغاهرتز) ، ويتم تصنيف ذاكرة الوصول العشوائي لسعة الذاكرة (بالميغابايت أو الجيجابايت).
• تم العثور على المعالج كحزمة IC واحدة بينما تتوفر محركات ذاكرة الوصول العشوائي كوحدات نمطية تتكون من عدة دوائر متكاملة.
الوظائف ذات الصلة:
1. الفرق بين ذاكرة الوصول العشوائي و ROM- 2020 - أخبار
