RAM және процессор
ЖЖҚ және процессор компьютер жүйесінің екі негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Әдетте процессор бір чип ретінде келеді, ал RAM дискілері бірнеше IC-ден тұратын модуль ретінде келеді. Екеуі де жартылай өткізгіш құрылғылар.
ЖЖҚ дегеніміз не?
RAM – Random Access Memory дегенді білдіреді, бұл компьютерлер есептеу процестері кезінде деректерді сақтауға арналған жад. ЖЖҚ деректерге кез келген кездейсоқ ретпен қол жеткізуге мүмкіндік береді, ал онда сақталған деректер өзгермелі болып табылады; яғни құрылғыға қуат тоқтатылғаннан кейін деректер жойылады.
Алғашқы компьютерлерде жедел жад ретінде релелік конфигурациялар пайдаланылды, бірақ қазіргі компьютерлік жүйелерде жедел жад құрылғылары интегралды схемалар түріндегі қатты күйдегі құрылғылар болып табылады. ЖЖҚ үш негізгі класы бар, олар статикалық жедел жад (SRAM), динамикалық жедел жад (DRAM) және фазалық жедел жад (PRAM). SRAM-де деректер әрбір бит үшін бір флип-флоп күйі арқылы сақталады; DRAM-да әрбір бит үшін бір конденсатор пайдаланылады. (SRAM және DRAM арасындағы айырмашылық туралы толығырақ оқыңыз)
ЖЖҚ құрылғылары жүктерді уақытша сақтау үшін пайдаланылатын конденсаторлардың үлкен жинағын пайдаланып құрастырылған. Конденсатор зарядталғанда логикалық күй 1 (Жоғары), ал зарядсызданған кезде логикалық күй 0 (Төмен) болады. Әрбір конденсатор жадтың бір разрядын білдіреді және деректерді үздіксіз сақтау үшін оны жүйелі түрде қайта зарядтау қажет; бұл қайталанатын қайта зарядтау жаңарту циклі ретінде белгілі.
Процессор дегеніміз не?
Бұл микропроцессор (жартылай өткізгішті пластинаға/плитаға салынған электрондық схема), ол әдетте Процессор ретінде белгілі және компьютерлік жүйенің Орталық өңдеу блогы ретінде аталады. Бұл кірістер негізінде ақпаратты өңдейтін электронды чип. Ол ақпаратты екілік түрде өңдеуге, алуға, сақтауға және/немесе көрсетуге қабілетті. Жүйедегі әрбір құрамдас процессордан тікелей немесе жанама нұсқаулар бойынша жұмыс істейді.
Алғашқы микропроцессор 1960 жылдары жартылай өткізгіш транзистор ашылғаннан кейін жасалды. Аналогтық процессорды немесе бөлмені толығымен толтыруға жеткілікті үлкен компьютерді осы технологияны пайдаланып нобай өлшеміне дейін кішірейтуге болады. Intel 1971 жылы әлемдегі алғашқы Intel 4004 микропроцессорын шығарды. Содан бері ол компьютерлік технологияны ілгерілету арқылы адамзат өркениетіне орасан зор әсер етті.
Процессор тізбектің тактілік механизмі ретінде әрекет ететін осциллятормен анықталған жиілікте нұсқауларды орындайды. Әрбір тактілік сигналдың шыңында процессор бір элементар операцияны немесе команданың бір бөлігін орындайды. Процессордың жылдамдығы осы тактілік жиілікпен анықталады. Сондай-ақ, Cycles per Instruction (CPI) процессорға арналған нұсқаулықты орындауға қажетті циклдердің орташа санын береді. ТБИ мәндері төмен процессорлар жоғары CPI мәндері бар процессорларға қарағанда жылдамырақ.
Процессор өзара байланысты бірнеше блоктардан тұрады. Кэш жады және регистр блоктары, басқару блогы, орындау блогы және шинаны басқару блогы процессордың негізгі құрамдас бөліктері болып табылады. Басқару блогы кіріс мәліметтерді байланыстырады, оларды декодтайды және орындау сатыларына береді. Оның құрамында секвенир, реттік санауыш және нұсқаулар регистрі деп аталатын ішкі компоненттер бар. Sequencer команданың орындалу жылдамдығын тактілік жиілікпен синхрондайды, сонымен қатар ол басқару сигналдарын басқа блоктарға береді. Реттік санауыш ағымдағы орындалатын нұсқаудың мекенжайын сақтайды және нұсқаулар тізілімінде орындалатын келесі нұсқаулар бар.
Орындау бөлімі нұсқауларға негізделген операцияларды орындайды. Арифметикалық және логикалық блок, өзгермелі нүкте бірлігі, күй регистрі және аккумулятор регистрі орындау бірлігінің ішкі құрамдас бөліктері болып табылады. Арифметикалық және логикалық бірлік (ALU) ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС және XOR операциялары сияқты негізгі арифметикалық және логикалық функцияларды орындайды. Бұл операциялар логикалық логикаға бағынатын екілік формада орындалады. Жылжымалы нүкте бірлігі ALU орындамайтын өзгермелі нүкте мәндеріне қатысты операцияларды орындайды.
Тіркеулер - өңдеу бөліктерінің нұсқауларын уақытша сақтайтын чиптің ішіндегі шағын жергілікті жад орындары. Жинақтаушы регистр (АКС), күй регистрі, командалық регистр, реттік санауыш, буферлік регистр регистрлердің негізгі түрлері болып табылады. Кэш сонымен қатар операциялар кезінде жылдамырақ қол жеткізу үшін жедел жадта қолжетімді ақпаратты уақытша сақтау үшін пайдаланылатын жергілікті жад болып табылады.
Процессорлар әртүрлі архитектуралар мен нұсқаулар жиынтығы арқылы құрастырылған. Нұсқаулар жинағы – процессор орындай алатын негізгі операциялардың жиынтығы. Нұсқаулар жиыны негізінде процессорлар келесідей санаттарға бөлінеді.
• 80×86 отбасы: (ортадағы x белгісі отбасын білдіреді; 386, 486, 586, 686, т.б.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Компьютерлерге арналған Intel микропроцессорлық конструкцияларының бірнеше кластары бар.
386: Intel корпорациясы 1985 жылы 80386 чипін шығарды. Оның 32 биттік регистр өлшемі, 32 биттік деректер шинасы және 32 биттік мекенжай шинасы болды және 16 МБ жадты өңдей алды; оның ішінде 275 000 транзистор болды. Кейінірек i386 жоғарырақ нұсқаларға әзірленді.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II класы) i386 түпнұсқа дизайнына негізделген жетілдірілген микропроцессорлар болды.
ЖЖҚ мен процессордың айырмашылығы неде?
• ЖЖҚ – компьютердегі жад құрамдас бөлігі, ал процессор нұсқауларға сәйкес арнайы операцияларды орындайды.
• Қазіргі компьютерлерде оперативті жады да, процессорлар да жартылай өткізгіш құрылғылар болып табылады және оларды негізгі тақшаға (аналық платаға) кеңейтім ұялары арқылы қосу керек.
• ЖЖҚ те, процессор да компьютер жүйесінің негізгі құрамдас бөліктері болып табылады және олардың екеуі де дұрыс жұмыс істемейді.
• Жалпы, процессор секундта орындай алатын операциялар (цикл) санына (ГГц), ал ЖЖҚ жад сыйымдылығына (МБ немесе ГБ) бағаланады.
• Процессор бір IC бумасы ретінде, ал жедел жады дискілері бірнеше IC-ден тұратын модульдер ретінде қолжетімді.
Қатысты жазбалар:
1. RAM және ROM арасындағы айырмашылық
