RAM vs processador
RAM i processador són dos components principals del sistema informàtic. Generalment, el processador es presenta com un sol xip, mentre que les unitats RAM es presenten com un mòdul format per diversos IC. Tots dos són dispositius semiconductors.
Què és la memòria RAM?
RAM significa memòria d'accés aleatori, que és la memòria utilitzada pels ordinadors per emmagatzemar dades durant els processos informàtics. La memòria RAM permet accedir a les dades en qualsevol ordre aleatori, i les dades emmagatzemades en ella són volàtils; és a dir, les dades es destrueixen un cop s'atura l'alimentació del dispositiu.
Als primers ordinadors, les configuracions de relé s'utilitzaven com a RAM, però, en els sistemes informàtics moderns, els dispositius RAM són dispositius d'estat sòlid en forma de circuits integrats. Hi ha tres classes principals de RAM, i aquestes són RAM estàtica (SRAM), RAM dinàmica (DRAM) i RAM de canvi de fase (PRAM). A la SRAM, les dades s'emmagatzemen utilitzant l'estat d'un únic flip-flop per a cada bit; a la DRAM, s'utilitza un únic condensador per cada bit. (Llegiu més sobre la diferència entre SRAM i DRAM)
Els dispositius RAM es construeixen amb un gran conjunt de condensadors que s'utilitzen per emmagatzemar càrregues temporalment. Quan el condensador està carregat, l'estat lògic és 1 (Alt) i quan es descarrega, l'estat lògic és 0 (Baix). Cada condensador representa un bit de memòria, i cal recarregar-lo a intervals regulars per retenir les dades contínuament; aquesta recàrrega repetida es coneix com a cicle de refresc.
Què és un processador?
És un microprocessador (un circuit electrònic construït sobre una hòstia/llosa semiconductora) que es coneix comunament com a processador i s'anomena unitat central de processament d'un sistema informàtic. És un xip electrònic que processa la informació a partir de les entrades. És capaç de manipular, recuperar, emmagatzemar i/o mostrar informació en forma binària. Cada component del sistema funciona segons les instruccions directament o indirectament del processador.
El primer microprocessador es va desenvolupar a la dècada de 1960 després del descobriment del transistor semiconductor. Un processador analògic o un ordinador prou gran com per omplir completament una habitació es podria miniaturitzar mitjançant aquesta tecnologia a la mida d'una miniatura. Intel va llançar el primer microprocessador Intel 4004 del món l'any 1971. Des d'aleshores, ha tingut un impacte enorme en la civilització humana, ja que ha avançat la tecnologia informàtica.
Un processador executa instruccions a una freqüència determinada per un oscil·lador, que actua com a mecanisme de rellotge per al circuit. En el pic de cada senyal de rellotge, el processador executa una única operació elemental o una part d'una instrucció. La velocitat del processador ve determinada per aquesta velocitat de rellotge. A més, Cycles per Instruction (CPI) proporciona el nombre mitjà de cicles necessaris per executar una instrucció per al processador. Els processadors amb valors de CPI més baixos són més ràpids que els que tenen valors de CPI més alts.
Un processador consta de diverses unitats interconnectades. Les unitats de memòria cau i registre, la unitat de control, la unitat d'execució i la unitat de gestió de bus són els components principals d'un processador. La unitat de control enllaça les dades entrants, les descodifica i les passa a les etapes d'execució. Conté subcomponents anomenats seqüenciador, comptador ordinal i registre d'instruccions. El seqüenciador sincronitza la velocitat d'execució de les instruccions amb la velocitat del rellotge i també passa els senyals de control a altres unitats. El comptador ordinal conserva l'adreça de la instrucció que s'està executant i el registre d'instruccions conté les instruccions posteriors que s'han d'executar.
La unitat d'execució realitza les operacions a partir de les instruccions. La unitat aritmètica i lògica, la unitat de coma flotant, el registre d'estat i el registre acumulador són els subcomponents de la unitat d'execució. La unitat aritmètica i lògica (ALU) realitza funcions aritmètiques i lògiques bàsiques, com ara operacions AND, OR, NOT i XOR. Aquestes operacions es duen a terme en forma binària sotmeses a la lògica booleana. La unitat de coma flotant realitza operacions relacionades amb valors de coma flotant, que no són realitzades per l'ALU.
Els registres són petites ubicacions de memòria local dins del xip que emmagatzema temporalment les instruccions per a les unitats de processament. El registre acumulador (ACC), el registre d'estat, el registre d'instruccions, el comptador ordinal i el registre de memòria intermèdia són els principals tipus de registres. La memòria cau també és una memòria local que s'utilitza per emmagatzemar temporalment la informació disponible a la memòria RAM per a un accés més ràpid durant les operacions.
Els processadors es construeixen utilitzant diferents arquitectures i conjunts d'instruccions. Un conjunt d'instruccions és la suma d'operacions bàsiques que pot realitzar un processador. En funció dels conjunts d'instruccions, els processadors es classifiquen de la següent manera.
• Família 80×86: (“x” al mig representa la família; 386, 486, 586, 686, etc.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Hi ha diverses classes de dissenys de microprocessadors Intel per a ordinadors.
386: Intel Corporation va llançar el xip 80386 el 1985. Tenia una mida de registre de 32 bits, un bus de dades de 32 bits i un bus d'adreces de 32 bits i era capaç de gestionar 16 MB de memòria; tenia 275.000 transistors. Més tard, i386 es va desenvolupar en versions superiors.
486, 586 (Pentium), 686 (classe Pentium II) van ser microprocessadors avançats dissenyats basant-se en el disseny original i386.
Quina diferència hi ha entre una memòria RAM i un processador?
• La memòria RAM és un component de memòria de l'ordinador mentre que el processador realitza operacions específiques subjectes a instruccions.
• En els ordinadors moderns, tant la memòria RAM com els processadors són dispositius semiconductors i s'han de connectar a la placa principal (placa base) mitjançant ranures d'extensió.
• Tant la memòria RAM com el processador són components primaris del sistema informàtic i no funcionaran amb cap funcionament incorrecte.
• En general, un processador es classifica pel nombre d'operacions (cicles) que pot realitzar en un segon (en GHz) i una RAM es classifica per la capacitat de memòria (en MB o GB).
• Un processador es troba com un sol paquet de circuits integrats, mentre que les unitats RAM estan disponibles com a mòduls formats per diversos circuits integrats.
Publicacions relacionades:
1. Diferència entre RAM i ROM
