RAM vs Processore
RAM e Processor sono due componenti principali del sistema informatico. Generalmente il processore viene fornito come un singolo chip mentre le unità RAM vengono fornite come un modulo composto da diversi IC. Entrambi sono dispositivi a semiconduttore.
Cos'è la RAM ?
RAM sta per Random Access Memory, che è la memoria utilizzata dai computer per archiviare i dati durante i processi di elaborazione. La RAM consente di accedere ai dati in qualsiasi ordine casuale e i dati in essa archiviati sono volatili; ovvero i dati vengono distrutti una volta interrotta l'alimentazione al dispositivo.
Nei primi computer, le configurazioni dei relè venivano utilizzate come RAM ma, nei moderni sistemi di computer, i dispositivi RAM sono dispositivi a stato solido sotto forma di circuiti integrati. Esistono tre classi principali di RAM e queste sono RAM statica (SRAM), RAM dinamica (DRAM) e RAM a cambiamento di fase (PRAM). In SRAM, i dati vengono archiviati utilizzando lo stato di un singolo flip-flop per ogni bit; nella DRAM viene utilizzato un singolo condensatore per ogni bit. (Leggi di più sulla differenza tra SRAM e DRAM)
I dispositivi RAM sono costruiti utilizzando un ampio gruppo di condensatori utilizzati per immagazzinare temporaneamente i carichi. Quando il condensatore è carico, lo stato logico è 1 (alto) e quando è scarico, lo stato logico è 0 (basso). Ogni condensatore rappresenta un bit di memoria, ed è necessario ricaricarlo a intervalli regolari per conservare i dati in modo continuo; questa ricarica ripetuta è nota come ciclo di rinfresco.
Cos'è un processore?
È un microprocessore (un circuito elettronico costruito su un wafer/lastra semiconduttore) comunemente noto come Processor ed è definito come l'unità di elaborazione centrale di un sistema informatico. È un chip elettronico che elabora le informazioni in base agli input. È in grado di manipolare, recuperare, memorizzare e/o visualizzare informazioni in forma binaria. Ogni componente del sistema opera secondo le istruzioni direttamente o indirettamente dal processore.
Il primo microprocessore è stato sviluppato negli anni '60 dopo la scoperta del transistor a semiconduttore. Un processore analogico o un computer abbastanza grande da riempire completamente una stanza potrebbe essere miniaturizzato utilizzando questa tecnologia alle dimensioni di un'anteprima. Intel ha rilasciato il primo microprocessore al mondo Intel 4004 nel 1971. Da allora ha avuto un enorme impatto sulla civiltà umana, facendo avanzare la tecnologia informatica.
Un processore esegue le istruzioni a una frequenza determinata da un oscillatore, che funge da meccanismo di clock per il circuito. Al culmine di ogni segnale di clock, il processore esegue una singola operazione elementare o parte di un'istruzione. La velocità del processore è determinata da questa velocità di clock. Inoltre, Cycles per Instruction (CPI) fornisce il numero medio di cicli necessari per eseguire un'istruzione per il processore. I processori con valori CPI più bassi sono più veloci di quelli con valori CPI più alti.
Un processore è costituito da diverse unità interconnesse. Le unità di memoria cache e registro, l'unità di controllo, l'unità di esecuzione e l'unità di gestione del bus sono i componenti principali di un processore. L'unità di controllo collega i dati in ingresso, li decodifica e li passa alle fasi di esecuzione. Contiene sottocomponenti chiamati sequencer, contatore ordinale e registro di istruzioni. Il sequenziatore sincronizza la velocità di esecuzione delle istruzioni con la velocità di clock e trasmette anche i segnali di controllo ad altre unità. Il contatore ordinale conserva l'indirizzo dell'istruzione attualmente in esecuzione e il registro delle istruzioni contiene le istruzioni successive che devono essere eseguite.
L'unità di esecuzione esegue le operazioni in base alle istruzioni. L'unità aritmetica e logica, l'unità in virgola mobile, il registro di stato e il registro dell'accumulatore sono i sottocomponenti dell'unità di esecuzione. L'unità aritmetica e logica (ALU) esegue funzioni aritmetiche e logiche di base, come le operazioni AND, OR, NOT e XOR. Queste operazioni vengono eseguite in forma binaria soggetta a logica booleana. L'unità in virgola mobile esegue operazioni relative a valori in virgola mobile, che non vengono eseguite dall'ALU.
I registri sono piccole posizioni di memoria locale all'interno del chip che memorizza temporaneamente le istruzioni per le unità di elaborazione. I principali tipi di registro sono il registro dell'accumulatore (ACC), il registro di stato, il registro delle istruzioni, il contatore ordinale e il registro del buffer. La cache è anche una memoria locale utilizzata per memorizzare temporaneamente le informazioni disponibili nella RAM per un accesso più rapido durante le operazioni.
I processori sono costruiti utilizzando diverse architetture e set di istruzioni. Un set di istruzioni è la somma delle operazioni di base che un processore può eseguire. In base ai set di istruzioni, i processori sono classificati come segue.
• Famiglia 80×86: ("x" al centro rappresenta la famiglia; 386, 486, 586, 686, ecc.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Ci sono diverse classi di design di microprocessori Intel per computer.
386: Intel Corporation ha rilasciato il chip 80386 nel 1985. Aveva una dimensione del registro di 32 bit, un bus dati a 32 bit e un bus di indirizzi a 32 bit ed era in grado di gestire 16 MB di memoria; conteneva 275.000 transistor. Successivamente i386 è stato sviluppato in versioni superiori.
486, 586 (Pentium), 686 (Pentium II classe) erano microprocessori avanzati progettati sulla base del design originale i386.
Qual è la differenza tra una RAM e un processore?
• La RAM è un componente di memoria del computer mentre il processore esegue operazioni specifiche soggette a istruzioni.
• Nei computer moderni, sia la RAM che i processori sono dispositivi a semiconduttore e devono essere collegati alla scheda principale (scheda madre) tramite slot di estensione.
• Sia la RAM che il processore sono componenti primari del sistema informatico e non funzionerebbero se nessuno dei due funzionasse in modo improprio.
• In generale, un processore è valutato in base al numero di operazioni (cicli) che può eseguire in un secondo (in GHz) e una RAM è valutata in base alla capacità di memoria (in MB o GB).
• Un processore si trova come un unico pacchetto IC mentre le unità RAM sono disponibili come moduli costituiti da diversi IC.
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