Ako pracuje RAM s CPU?

RAM (pamäť s náhodným prístupom) a CPU (centrálna spracovateľská jednotka) spolupracujú vo veľmi blízkom a nepretržitom vzťahu a vytvárajú jadro prevádzkovej schopnosti počítača. Tu je porucha:

1. Prenos údajov:

* CPU potrebuje údaje: CPU neustále potrebuje údaje na vykonanie svojich výpočtov a pokynov. Tieto údaje môžu pochádzať z rôznych zdrojov vrátane pevného disku, vstupných zariadení (klávesnica, myš) alebo sieťových pripojení. Prístup k týmto zdrojom je však relatívne pomalý.

* RAM pôsobí ako úložný priestor pre rýchly prístup: RAM je oveľa rýchlejší prístup ako pomalšie úložisko ako pevný disk alebo SSD. Preto sa údaje, ktoré CPU potrebuje, často načítajú do pamäte RAM. Myslite na RAM ako na mimoriadne rýchly, dočasný škrabanec CPU.

* Dáta sú adresované: RAM aj CPU používajú adresy pamäte. CPU požaduje údaje z RAM zadaním adresy pamäte, kde sú tieto údaje uložené. RAM reaguje poskytovaním požadovaných údajov veľmi rýchlo.

2. Pokyny:

* Pokyny pre program: Pokyny programu, ktorý je v súčasnosti spustený CPU, sa tiež ukladajú v RAM. CPU tieto pokyny načíta jeden po druhom (alebo v malých skupinách) od RAM a vykonáva ich.

* Inštrukčný cyklus (načítať-decode-exekute): CPU sa neustále prenáša prostredníctvom načítania ďalšej inštrukcie od RAM, dekódovaním toho, čo inštrukcia znamená, a vykonaním. Tento cyklus sa spolieha výlučne na rýchlosť prístupu RAM.

3. Registre:

* rýchlejšie ako RAM: Dokonca aj RAM je pre vnútorné operácie CPU príliš pomalý. CPU využíva registre - extrémne rýchle a malé miesta úložiska * v rámci * samotného procesora - na udržanie aktívneho spracovania údajov. Údaje sa počas výpočtov presúvajú medzi RAM a registrmi.

4. Pamäť vyrovnávacej pamäte:

* ešte rýchlejší prístup: Medzi registrami CPU a RAM sedí pamäť vyrovnávacej pamäte. Jedná sa o menší, ešte rýchlejší typ pamäte, ktorý ukladá často prístup k údajom z RAM. CPU kontroluje vyrovnávaciu pamäť najskôr na údaje, ktoré potrebuje; Ak je tam („Hit cache Hit“), je to oveľa rýchlejšie ako priamo prístup k RAM. Ak to nie je v vyrovnávacej pamäti („Cache Miss“), načíta údaje z RAM a často ich kopíruje do vyrovnávacej pamäte pre budúce použitie.

v súhrne:

CPU sa spolieha na RAM ako primárny zdroj rýchlo prístupných údajov a pokynov. Čím rýchlejšie je RAM a čím k dispozícii RAM, tým efektívnejšie môže CPU fungovať. Pamäť vyrovnávacej pamäte ďalej zvyšuje rýchlosť tým, že poskytuje ešte rýchlejšiu úroveň prístupu k často používaným údajom. Celý proces je kontinuálny cyklus načítania, spracovania a skladovania údajov, ktorý je uľahčený blízkou súhrou medzi CPU a RAM. Pomalý RAM bude bojovať o výkon aj najsilnejšieho procesora.

• Predchádzajúca strana: Kto v nás pracuje a používa najväčší superpočítač? 
• Ďalšia strana: Čo sú žiaduce vlastnosti pre procesory v prenosných počítačoch?