Генерал, Ресеарцх, Технологија

Како ради РАМ рачунара?

Сви подаци у рачунару су нуле и подаци. Текст који тренутно читате пренесен је са нашег сервера директно на ваш рачунар и снимљен у меморији - то је низ нула и оних. Тренутно гледате у свој монитор који се састоји од пиксела и приказује нашу веб страницу. Слика је такође нула и оне. Видео снимци су нуле и они. Музика је нула и оне. Било који садржај доступан на рачунару може бити представљен као нула и један. Али како?

РАМ је сложен уређај и свако ће знати његов рад.

Вреди започети с оним што рачунар разумесамо бинарни запис У животу користимо децимални, јер имамо 10 прстију и то нам је једноставно згодније, али рачунар нема 10 прстију - може радити само са логичким уређајима који раде у само два стања - укључено или искључено, постоји напајање струјом или не тренутна. Ако је логички уређај активан, тада постоји напајање струјом и бит је једнак, а ако нема напајања струјом, онда је бит нула. Бит је најмања мерна јединица. 1 бит може имати само два стања 1 и 0. 1 бајт је 8 бита. Дакле, ако сортирамо све могуће комбинације нула и комбинација, добивамо да се 256 бајтова комбинација или 2 снаге 8 могу сачувати у 1 бајту. На пример, „0000001“, „0000010“ или „10110010“ - било које слово енглеске абецеде може се представити у као 8 бита (1 бајт).

Бинарни код изгледа управо тако!

Захваљујући разним кодовима које можемопружите све информације у бинарном облику. Исто се односи и на наше програме написане на различитим програмским језицима. Да бисте покренули било који програм, он се мора саставити у бинарни код. Дакле, у бинарном облику можете представити и податке и упутства (код) за рад са овим подацима. Интерпретабилни језици такође постоје (ЈаваСцрипт, Питхон), у том случају, док програм ради, преводилац анализира код и саставља га на језик разумљив нашем рачунару, тј. У низ нула и оних, у којем случају нема потребе сваки пут да компајлирате програм. жеља да га покренете.

Како ради процесор?

Не можете разговарати о памћењу без да кажете неколико речи о томепроцесор. Процесор и РАМ су прилично слични јер се у оба случаја користе логички уређаји који могу потрајати само у два стања. Међутим, процесор обавља рачунске задатке. Да би то учинио, он има контролни уређај - то су наша упутства која добија, аритметичко-логички уређај - одговоран је за све аритметичке операције (сабирање, одузимање и тако даље) и регистре.

Поред РАМ-а, рачунар има и кеш меморију. Ако вас занима ова тема, можете проучити наш недавни материјал.

Пошто су упуте дошле до процесора,радите са подацима из меморије, те податке је потребно негде сачувати. Предуго их је стално узимати из РАМ-а, па процесор има сопствену меморију, представљену у облику неколико регистара - то је најбржа меморија у рачунару.

Шта је регистар? Регистар у процесору представљен је у облику окидача у који се може похранити 1 бит информација. Окидач је један од многих логичких елемената у микрочиповима. Захваљујући својој логици, он је у стању да чува информације. Овако изгледа Д-окидач:

Ово је Д-окидач и може да чува информације. Сваки најједноставнији логички уређај, укључујући и Д-окидач, састоји се од логичких операција. На горњој фотографији можете видети знак „и“ - ово је логично И

Табела истине за логичко „И“

Горњи прекидач „Д“ у Д-окидачу се мењавредност бита, а нижи "Ц" омогућава или онемогућује његово складиштење. Вероватно се питате како функционише овај „Д-окидач“. Више о раду окидача можете сазнати у видеу испод:

Поред Д-окидача, постоје и РС-окидач,ЈК окидач и други. Ова књига је посвећена више од једне књиге; сами можете проучавати логичке уређаје микрочипова. Било би лепо ући у тему квантних процесора, јер је очигледно да их чека будућност.

Од чега се састоји РАМ?

Сада нам се враћа у памћењевелика група регистара који чувају податке. Постоје СРАМ (статичка меморија) и ДРАМ (динамичка меморија). У статичкој меморији регистри се приказују у облику окидача, а у динамичкој меморији у облику кондензатора који током времена могу изгубити набој. Данас се у РАМ-у користи ДРАМ, где је свака ћелија транзистор и кондензатор, који у недостатку снаге губе све податке. Зато када искључимо рачунар, РАМ меморија се уклања. Рачунар чува све управљачке програме и остале важне програме у искљученом стању на ССД-у, а када је укључен, он похрањује потребне податке у РАМ меморију.

Вероватно ће вам бити интересантно знати врсте РАМ-а. О овој теми имамо одличан материјал.

Динамичка ћелија меморије, као и већГоре је речено да се састоји од кондензатора и транзистора, у њему се чува 1 бит информација. Тачније, кондензатор сам чува информације, а транзистор је одговоран за пребацивање стања. Кондензатор можемо представити у облику малог канте, која се пуни електронима када се примењује струја. Детаљније смо испитали рад динамичке меморије са случајним приступом пре 7 година. Од тада, мало се променило у принципима свог рада. Ако је кондензатор напуњен електронима, његово стање је јединство, односно на излазу имамо 1 бит информација. Ако не, онда је нула.

Како рачунар чува податке у РАМ-у?

Слијед битова или 1 бајта "01000001",написано у РАМ-у, може значити било шта - то може бити број 65, слово "А" или боја слике. Како би оперативни систем могао да разуме шта значе ови битови, изумљени су различити кодови за различите типове података: МП3, ВАВ, МПЕГ4, АСЦИИ, Уницоде, БМП, Јпег. На пример, покушајмо да напишемо ћирилично слово „п“ у нашу меморију. Да бисте то учинили, прво морате да га преведете у формат Уницоде знака (шеснаестни број). "П" у Уницоде табели је "0440". Даље, морамо одабрати у којем ћемо кодирању да похранимо број, нека буде УТФ-16. Затим ће у бинарном систему знак Уницоде попримити облик "00000100 01000000". И већ ту вредност можемо написати у РАМ-у. Састоји се од два бајта. Али ако бисмо узели енглеско „с“, у бинарном облику изгледало би овако „01110011“.

Чињеница је да енглеска абецеда траје само1 бајт, јер се код УТФ-кодирања уклапа у распон бројева од 0 до 255. У 256 комбинација бројеви од 0 до 9 и енглеска абецеда тихо се уклапају, али остали знакови су нестали, тако да су, на пример, потребна 2 бајта за руске знакове , а за јапанске или кинеске знакове потребно нам је већ 3 или чак 4 бајта.

Тако смо схватили како РАМ ради и како можете да јој упишете податке. Да ли вам се свиђају ствари? Поделите то са својим пријатељима и разговарајте о томе у нашем ћаскању.