Operatīvā atmiņa (Brīvpiekļuves atmiņa) ir ātri pieejama atmiņa, kurā tiek glabāti dati tās darbības laikā, kamēr ROM (Tikai lasāma atmiņa) saglabā pastāvīgus datus, kas tiek izmantoti tā funkcijām, piemēram, informāciju datora sāknēšanai. Tādējādi galvenā atšķirība starp RAM un ROM ir tādā veidā, kādā tajos tiek glabāti dati; glabāšana RAM ir īslaicīga, kamēr ROM glabāšana ir pastāvīga.
Datoram, tāpat kā cilvēka smadzenēm, ir nepieciešama atmiņa, lai saglabātu nepieciešamo informāciju. Piemēram, cilvēks var pievienot divus skaitļus kopā un iegūt rezultātus, pamatojoties uz metodi, kuru viņš ir iemācījies un iegaumējis. Tādā pašā veidā datoram ir jāuztur metodes un informācija atmiņā, lai darbotos. Gan RAM, gan ROM ir dažāda veida atmiņas, kuras tiek izmantotas jebkurā datorā, lai padarītu to ātru un ļautu tai piekļūt datorā glabātajai informācijai. Katram datoram ir noteikts fiziskās atmiņas daudzums, kas ir mikroshēmu veidā, kas satur datus.
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir RAM
3. Kas ir ROM
4. Blakus salīdzinājums - RAM vs ROM tabulas formā
6. Kopsavilkums
RAM ir saīsinājums no Brīvpiekļuves atmiņa. Kā norāda nosaukums, atmiņas izmantošana vai piekļūšana tai ir nejauša, jo mikroprocesors nolasa atmiņu un ļoti strauji to raksta. Apsveriet datoru, kuram jāpievieno divi skaitļi, kurus ievada lietotājs. Kad lietotājs ievada šos divus numurus, dators tos saglabā RAM. Pēc tam rezultāts tiek saglabāts atmiņā, lai lietotājs varētu to lasīt. Tas ir veids, kā dators vai mikroprocesors nolasa un ieraksta datus operatīvajā atmiņā. Tāpat, izpildot programmu, dators RAM atmiņā saglabā nepieciešamos datus no cietā diska, lai ātri piekļūtu.
RAM ir integrēta shēma, kas sastāv no atmiņas šūnām, kas ir loģisko vārtu ķēdes. Katrā atmiņas šūnā ir adrese, ar kuru mikroprocesors identificē, kur rakstīt datus vai no kura tos lasīt. Viena atmiņas šūna var saglabāt tikai vienu datu bitu, un parasti atmiņas šūnas ir sakārtotas kā reģistri, lai turētu 8 bitu platus datus. Datu platums var atšķirties atkarībā no operatīvās atmiņas veida. Tas ir, 16 bitu RAM ir 16 bitu reģistri, turpretī 8 bitu RAM ir 8 bitu reģistri.
Iepriekš minētajiem reģistriem ir divu veidu savienojumi: adrešu līnijas un datu līnijas. Loģikas “1” un “0” kombinācijas, kas izvietotas adrešu rindās, aktivizē reģistru, kas atbilst konkrētajai kombinācijai, un ļauj to lasīt vai rakstīt. Tomēr šajos RAM reģistros saglabātie dati ir tikai īslaicīgi, tāpēc tie pazūd, kad strāva ir izslēgta. Tas padara RAM nepastāvīgu atmiņu.
01. attēls: operatīvā atmiņa
Datorā tiek izmantoti vairāki RAM veidi; galvenie veidi ir statiskā RAM (SRAM) un dinamiskā RAM (DRAM). SRAM ir daudz ātrāka pieeja, un ražošanas izmaksas ir augstākas nekā DRAM. Tāpēc SRAM tiek izmantots kā mikroprocesora mikroshēmas kešatmiņa. No otras puses, DRAM ir nedaudz lēnāks un salīdzinoši lētāks. DRAM tiek izmantoti ārpus mātesplates mikroprocesora. Dažreiz dators izdara atsevišķu nodalījumu cietajā diskā kā operatīvo atmiņu, lai kompensētu pārmērīgi izmantoto fizisko atmiņu. Šis process padara datora darbību lēnāku, jo tas prasa rakstīt un lasīt datus failā, ko sauc par cietā diska lapas failu. Šo RAM veidu sauc par virtuālo RAM.
ROM ir saīsne tikai lasāmajai atmiņai. Atšķirībā no RAM, ROM ir nepastāvīga atmiņa; kaut arī jauda tiek noņemta no ROM mikroshēmas, saglabātie dati joprojām paliek to reģistros. Parasti ROM tiek izgatavoti dati, kas iepriekš saglabāti. Datoriem ROM ir noderīgs, lai saglabātu nemainītas programmas; piemēram, BIOS, kas tiek izpildīts sākumā (sāknēšana).
ROM ir daudz trūkumu, un galvenais trūkums ir nespēja mainīt vai atjaunināt programmaparatūras funkcijas. Ja ražotājs to ir ieprogrammējis ar nepareizi darbojošos programmaparatūru, tad visas mikroshēmas ir jāatsauc un jāaizstāj pa vienai. Vēl viens trūkums ir tas, ka ROM nav noderīgi pētniecības un attīstības darbā, jo programmētājam pirms gala produkta palaišanas ir jāpārbauda daudzas programmaparatūras versijas..
Lai novērstu iepriekšminētās problēmas, ir ieviests izdzēšams programmējams ROM (EPROM), kurā programmētājs var pārrakstīt programmaparatūru. Tomēr dzēšanai nepieciešama augstas intensitātes UV gaisma, padarot to joprojām sarežģītu. Kā risinājums tam programmētājiem ir ieviests elektriski dzēšams programmējams ROM (EEPROM), lai tos varētu izmantot pašā testa telpā, un tos varētu atkārtoti pārprogrammēt.
02 attēls: EEPROM
Zibatmiņa, ko kā cieto disku izmanto USB diskdziņos un modernos klēpjdatoros, ir EEPROM turpmāka attīstība, kas mikroshēmu zonu izmanto ļoti efektīvi. Atkārtoti ierakstāmie kompaktdiski un DVD diski tiek uzskatīti arī par CD un DVD ROM uzlabojumiem.
RAM vs ROM | |
Datus var gan uzglabāt, gan izgūt no RAM (brīvpiekļuves atmiņa). | Datus var lasīt tikai no ROM (tikai lasāma atmiņa). |
Piekļuve | |
Piekļuves laiks RAM ir ļoti īss. Dators to ātri izmanto, lai saglabātu bieži nepieciešamos datus. | Piekļuves laiks ROM ir ilgs. To nevar izmantot, lai ātri lasītu. |
Uzglabāšana | |
RAM ir nepastāvīga atmiņa, tāpēc, tiklīdz tiek zaudēta sprieguma padeve, dati tiek izņemti no atmiņas. | ROM ir nemainīga atmiņa. Ja tos neizdzēš, dati tiek glabāti, līdz aparatūra tiek sabojāta. |
Izmantojiet | |
Operatīvā atmiņa tiek izmantota datora kešatmiņā un galvenajā atmiņā, jo tā ir ātra, ražošanas izmaksas ir augstas un atmiņas vienības vienības laukums ir lielāks. | ROM tiek izmantoti pastāvīgu, bet mazāk izmantotu datu, piemēram, programmatūras iestatījumu, vienreiz lietotas BIOS glabāšanai datoros, jo tie tiek ražoti ar lielāku ietilpību un ražošanas izmaksas ir zemākas. |
RAM ir ātrdarbīga datu pagaidu glabāšana, kas tiek izmantota ātri lietoto vērtību glabāšanai. Turpretī ROM ir pastāvīgs atmiņas veids, un atšķirībā no operatīvās atmiņas, datu zaudēšana nenotiks, pat ja spriegums ir noņemts. Šī ir galvenā atšķirība starp RAM un ROM. ROM lietošana ir neizdevīga, jo, tiklīdz programmaparatūra ir ierakstīta ROM, to nevar mainīt uzlabojumiem vai labojumiem. Tāpēc ROM tiek ieviesti arī ar lasīšanas un rakstīšanas iespējām, piemēram, RAM. Bet operatīvās atmiņas lasīšanas / rakstīšanas funkcija ir daudz ātrāka nekā ROM.
Attēla pieklājība:
1. Laserlicht “Chip ram” - paša darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “AT24C02 EEPROM 1480355 6 7 HDR uzlabotājs” Autors © Nevit Dilmen (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia