พื้นฐานของคอมพิวเตอร์ - หน่วยความจำหลัก

ต้องใช้หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์เพื่อจัดเก็บข้อมูลและคำแนะนำ หน่วยความจำถูกจัดระเบียบทางกายภาพเป็นเซลล์จำนวนมากที่สามารถจัดเก็บได้ทีละบิต ตามเหตุผลแล้วพวกมันถูกจัดเป็นกลุ่มของบิตที่เรียกว่าwordsที่ได้รับมอบหมายที่อยู่ ข้อมูลและคำแนะนำสามารถเข้าถึงได้จากสิ่งเหล่านี้memory address. ความเร็วในการเข้าถึงที่อยู่หน่วยความจำเหล่านี้จะกำหนดต้นทุนของหน่วยความจำ ความเร็วหน่วยความจำเร็วขึ้นราคาสูงขึ้น

หน่วยความจำคอมพิวเตอร์สามารถกล่าวได้ว่ามีการจัดระเบียบตามลำดับชั้นโดยหน่วยความจำที่มีความเร็วในการเข้าถึงเร็วที่สุดและค่าใช้จ่ายสูงสุดจะอยู่ที่ด้านบนในขณะที่หน่วยความจำที่มีความเร็วต่ำที่สุดและด้วยเหตุนี้ต้นทุนต่ำที่สุดจะอยู่ที่ด้านล่าง ขึ้นอยู่กับเกณฑ์นี้หน่วยความจำมีสองประเภท -primary และ secondary. เราจะดูหน่วยความจำหลักโดยละเอียดที่นี่

คุณสมบัติหลักของหน่วยความจำหลักซึ่งแตกต่างจากหน่วยความจำรองคือ -

• เข้าถึงได้โดยตรงโดยโปรเซสเซอร์
• เป็นหน่วยความจำที่เร็วที่สุด
• แต่ละคำจะถูกเก็บไว้เช่นเดียวกับ
• มีความผันผวนกล่าวคือเนื้อหาจะสูญหายไปเมื่อปิดเครื่อง

เนื่องจากหน่วยความจำหลักมีราคาแพงเทคโนโลยีจึงได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน หน่วยความจำหลักประเภทนี้มีอยู่มากมาย

แกะ

RAM ย่อมาจาก Random Access Memory. โปรเซสเซอร์เข้าถึงที่อยู่หน่วยความจำทั้งหมดโดยตรงโดยไม่คำนึงถึงความยาวของคำทำให้การจัดเก็บและการเรียกค้นทำได้อย่างรวดเร็ว RAM เป็นหน่วยความจำที่เร็วที่สุดและมีราคาแพงที่สุด ปัจจัยทั้งสองนี้บ่งบอกว่า RAM มีให้ในปริมาณที่น้อยมากถึง 1GB RAM มีความผันผวน แต่ของฉันเป็นสองประเภทนี้

DRAM (ไดนามิกแรม)

เซลล์หน่วยความจำแต่ละเซลล์ใน DRAM ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวและตัวเก็บประจุหนึ่งตัวซึ่งเก็บข้อมูลหนึ่งบิต อย่างไรก็ตามเซลล์นี้เริ่มสูญเสียประจุและด้วยเหตุนี้ข้อมูลจึงถูกจัดเก็บไว้ในเวลาไม่ถึงหนึ่งในพันของวินาที ดังนั้นจึงต้องมีการรีเฟรชพันครั้งต่อวินาทีซึ่งต้องใช้เวลาโปรเซสเซอร์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากแต่ละเซลล์มีขนาดเล็ก DRAM หนึ่งตัวสามารถมีเซลล์จำนวนมากได้ หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่ทำจาก DRAM

SRAM (SRAM)

เซลล์แต่ละเซลล์ใน SRAM ทำจากฟลิปฟล็อปที่เก็บหนึ่งบิต มันจะคงอยู่เล็กน้อยจนกว่าแหล่งจ่ายไฟจะเปิดอยู่และไม่จำเป็นต้องรีเฟรชเหมือน DRAM นอกจากนี้ยังมีรอบการอ่าน - เขียนที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับ DRAM SRAM ใช้ในแอพพลิเคชั่นเฉพาะ

รอม

ROM ย่อมาจาก Read Only Memory. ตามชื่อที่แนะนำโปรเซสเซอร์สามารถอ่าน ROM ได้เท่านั้น ไม่สามารถเขียนข้อมูลใหม่ลงใน ROM ได้ ข้อมูลที่จะจัดเก็บลงใน ROM จะถูกเขียนขึ้นในระหว่างขั้นตอนการผลิตเอง ประกอบด้วยข้อมูลที่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงเช่นลำดับการบูตของคอมพิวเตอร์หรือตารางอัลกอริทึมสำหรับแอปพลิเคชันทางคณิตศาสตร์ ROM ช้ากว่าและถูกกว่า RAM มันยังคงรักษาข้อมูลไว้แม้ว่าจะปิดเครื่องกล่าวคือไม่ระเหย ROM ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงวิธีที่ RAM เป็นได้ แต่มีเทคโนโลยีสำหรับโปรแกรม ROM ประเภทนี้ -

PROM (โปรแกรม ROM)

PROM สามารถตั้งโปรแกรมโดยใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์พิเศษที่เรียกว่าโปรแกรมเมอร์ PROM หรือเครื่องเขียน PROM

EPROM (รอมโปรแกรมที่สามารถลบได้)

EPROM สามารถลบแล้วตั้งโปรแกรมโดยใช้สัญญาณไฟฟ้าพิเศษหรือรังสี UV EPROM ที่สามารถลบได้โดยใช้รังสี UV เรียกว่า UVEPROM และสิ่งที่สามารถลบได้โดยใช้สัญญาณไฟฟ้าเรียกว่า EEPROM อย่างไรก็ตามการจัดการกับสัญญาณไฟฟ้าทำได้ง่ายและปลอดภัยกว่ารังสียูวี

ข้อมูลที่ถูกเก็บไว้

หน่วยความจำระเหยความเร็วสูงชิ้นเล็ก ๆ ที่มีให้สำหรับโปรเซสเซอร์สำหรับการประมวลผลที่รวดเร็วเรียกว่า cache memory. แคชอาจเป็นส่วนที่สงวนไว้ของหน่วยความจำหลักชิปอื่นบน CPU หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลความเร็วสูงอิสระ หน่วยความจำแคชสร้างขึ้นจาก SRAM ความเร็วสูง กระบวนการเก็บข้อมูลและคำแนะนำบางอย่างในหน่วยความจำแคชเพื่อให้เข้าถึงได้เร็วขึ้นเรียกว่าcaching. การแคชจะทำเมื่อมีการเข้าถึงชุดข้อมูลหรือคำสั่งซ้ำแล้วซ้ำอีก

เมื่อใดก็ตามที่โปรเซสเซอร์ต้องการข้อมูลหรือคำสั่งใด ๆ หน่วยประมวลผลกลางจะตรวจสอบแคชก่อน หากไม่สามารถใช้งานได้ที่นั่นแสดงว่าหน่วยความจำหลักและหน่วยความจำรองจะถูกเข้าถึงในที่สุด เนื่องจากแคชมีความเร็วสูงมากเวลาที่ใช้ในการเข้าถึงทุกครั้งจึงน้อยมากเมื่อเทียบกับเวลาที่บันทึกไว้หากข้อมูลอยู่ในแคช การค้นหาข้อมูลหรือคำสั่งในแคชเรียกว่าcache hit.