RAM vs Kichakataji
RAM na Kichakataji ni vipengele viwili vya msingi vya mfumo wa kompyuta. Kwa ujumla kichakataji huja kama chip moja huku viendeshi vya RAM vikija kama moduli inayojumuisha IC kadhaa. Vyote ni vifaa vya semiconductor.
RAM ni nini ?
RAM inawakilisha Kumbukumbu ya Ufikiaji Nasibu, ambayo ni kumbukumbu inayotumiwa na kompyuta kuhifadhi data wakati wa michakato ya kompyuta. RAM inaruhusu data kupatikana kwa mpangilio wowote wa nasibu, na data iliyohifadhiwa ndani yake ni tete; yaani, data inaharibiwa mara tu nishati ya kifaa inaposimamishwa.
Katika kompyuta za awali, usanidi wa relay ulitumiwa kama RAM lakini, katika mifumo ya kisasa ya kompyuta, vifaa vya RAM ni vifaa vya hali dhabiti katika muundo wa saketi zilizounganishwa. Kuna aina tatu kuu za RAM, na hizo ni RAM tuli (SRAM), Dynamic RAM (DRAM), na RAM ya Awamu (PRAM). Katika SRAM, data huhifadhiwa kwa kutumia hali ya flip-flop moja kwa kila biti; katika DRAM, capacitor moja kwa kila biti hutumiwa. (Soma zaidi kuhusu Tofauti Kati ya SRAM na DRAM)
Vifaa vya RAM hutengenezwa kwa mkusanyiko mkubwa wa capacitor ambazo hutumika kuhifadhi mizigo kwa muda. Wakati capacitor inashtakiwa, hali ya mantiki ni 1 (Juu), na inapotolewa, hali ya mantiki ni 0 (Chini). Kila capacitor inawakilisha biti moja ya kumbukumbu, na inahitajika kuchajiwa kwa vipindi vya kawaida ili kuhifadhi data kila wakati; kuchaji tena huku kunajulikana kama mzunguko wa kuonyesha upya.
Prosesa ni nini?
Ni kichakataji kidogo (saketi ya kielektroniki iliyojengwa juu ya kaki ya semiconductor/slab) ambayo kwa kawaida hujulikana kama Kichakataji na inaitwa Kitengo Kikuu cha Uchakataji cha mfumo wa kompyuta. Ni chip ya kielektroniki inayochakata habari kulingana na pembejeo. Inaweza kudanganya, kurejesha, kuhifadhi na/au kuonyesha taarifa katika mfumo wa mfumo wa jozi. Kila sehemu katika mfumo hufanya kazi chini ya maagizo moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja kutoka kwa kichakataji.
Prosesa ndogo ya kwanza ilitengenezwa miaka ya 1960 baada ya ugunduzi wa transistor ya semiconductor. Kichakataji cha analogi au kompyuta kubwa ya kutosha kujaza chumba kabisa inaweza kubadilishwa kwa kutumia teknolojia hii kufikia ukubwa wa kijipicha. Intel ilitoa processor ya kwanza duniani ya Intel 4004 mwaka wa 1971. Tangu wakati huo imekuwa na athari kubwa kwa ustaarabu wa binadamu, kwa kuendeleza teknolojia ya kompyuta.
Kichakataji hutekeleza maagizo kwa masafa yaliyobainishwa na kisisitizo, ambacho hutumika kama utaratibu wa kuweka saa kwa saketi. Katika kilele cha kila ishara ya saa, kichakataji hufanya operesheni moja ya msingi au sehemu ya maagizo. Kasi ya processor imedhamiriwa na kasi hii ya saa. Pia, Mizunguko kwa Maelekezo (CPI) inatoa wastani wa idadi ya mizunguko inayohitajika kutekeleza maagizo kwa kichakataji. Vichakataji vilivyo na viwango vya chini vya CPI vina kasi zaidi kuliko vilivyo na viwango vya juu vya CPI.
Kichakataji kina vitengo kadhaa vilivyounganishwa. Vitengo vya kumbukumbu na rejista ya akiba, kitengo cha kudhibiti, kitengo cha utekelezaji, na kitengo cha usimamizi wa basi ni sehemu kuu za kichakataji. Kitengo cha udhibiti huunganisha data inayoingia, huichambua, na kuipitisha kwa hatua za utekelezaji. Ina vipengele vidogo vinavyoitwa sequencer, ordinal counter, na rejesta ya maelekezo. Sequencer husawazisha kasi ya utekelezaji wa maagizo na kasi ya saa na pia hupitisha mawimbi ya udhibiti kwa vitengo vingine. Kaunta ya kawaida huhifadhi anwani ya maagizo yanayotekelezwa kwa sasa na rejista ya maagizo ina maagizo yanayofuata ambayo yatatekelezwa.
Kitengo cha utekelezaji hutekeleza shughuli kulingana na maagizo. Kitengo cha Hesabu na Mantiki, kitengo cha pointi zinazoelea, rejista ya hali, na rejista ya kikusanyaji ni sehemu ndogo za kitengo cha utekelezaji. Kitengo cha Hesabu na Mantiki (ALU) hufanya kazi za msingi za hesabu na mantiki, kama vile NA, AU, SIO na operesheni za XOR. Operesheni hizi zinafanywa kwa njia ya binary chini ya mantiki ya Boolean. Kitengo cha sehemu inayoelea hufanya shughuli zinazohusiana na thamani za sehemu zinazoelea, ambazo hazitekelezwi na ALU.
Rejesta ni maeneo madogo ya kumbukumbu ya ndani ndani ya chip ambayo huhifadhi kwa muda maagizo ya vitengo vya uchakataji. Rejesta ya kikusanyaji (ACC), rejista ya hali, rejista ya maagizo, kaunta ya kawaida, na rejista ya bafa ndizo aina kuu za rejista. Akiba pia ni kumbukumbu ya ndani ambayo hutumika kuhifadhi kwa muda taarifa inayopatikana kwenye RAM kwa ufikiaji wa haraka wakati wa utendakazi.
Wachakataji hujengwa kwa kutumia usanifu tofauti na seti za maagizo. Seti ya maagizo ni jumla ya shughuli za kimsingi ambazo processor inaweza kukamilisha. Kulingana na seti za maagizo vichakataji vimeainishwa kama ifuatavyo.
• Familia ya 80×86: (“x” katikati inawakilisha familia; 386, 486, 586, 686, n.k.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Kuna aina kadhaa za miundo ya Intel microprocessor kwa ajili ya kompyuta.
386: Intel Corporation ilitoa chipu ya 80386 mwaka wa 1985. Ilikuwa na saizi ya rejista ya biti 32, basi ya data ya biti 32, na basi yenye anwani 32 na iliweza kushughulikia kumbukumbu ya 16MB; ilikuwa na transistors 275, 000 ndani yake. Baadaye i386 ilitengenezwa kuwa matoleo ya juu zaidi.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II darasa) zilikuwa vichakataji mahiri vilivyoundwa kwa msingi wa muundo asili wa i386.
Kuna tofauti gani kati ya RAM na Kichakataji?
• RAM ni kijenzi cha kumbukumbu katika kompyuta wakati kichakataji kinafanya shughuli mahususi kulingana na maagizo.
• Katika kompyuta za kisasa, RAM na Vichakataji vyote ni vifaa vya semicondukta, na lazima viunganishwe kwenye ubao kuu (ubao mama) kupitia sehemu za viendelezi.
• RAM na Kichakataji ni vipengee vya msingi vya mfumo wa kompyuta, na havitafanya kazi kwa kufanya kazi vibaya.
• Kwa ujumla, kichakataji hukadiriwa idadi ya utendakazi (mizunguko) inayoweza kufanya kwa sekunde moja (katika GHz), na RAM hukadiriwa kwa uwezo wa kumbukumbu (katika MB au GB).
• Kichakataji kinapatikana kama kifurushi kimoja cha IC huku hifadhi za RAM zinapatikana kama moduli zinazojumuisha IC kadhaa.
Machapisho Husika:
1. Tofauti kati ya RAM na ROM
