RAM frente a procesador
La RAM y el procesador son dos componentes principales del sistema informático. Generalmente, el procesador viene como un solo chip, mientras que las unidades RAM vienen como un módulo que consta de varios circuitos integrados. Ambos son dispositivos semiconductores.
¿Qué es la RAM?
RAM significa memoria de acceso aleatorio, que es la memoria utilizada por las computadoras para almacenar datos durante los procesos informáticos. La RAM permite acceder a los datos en cualquier orden aleatorio, y los datos almacenados en ella son volátiles; es decir, los datos se destruyen una vez que se interrumpe la alimentación del dispositivo.
En las primeras computadoras, las configuraciones de relé se usaban como RAM pero, en los sistemas informáticos modernos, los dispositivos RAM son dispositivos de estado sólido en forma de circuitos integrados. Hay tres clases principales de RAM, y son RAM estática (SRAM), RAM dinámica (DRAM) y RAM de cambio de fase (PRAM). En SRAM, los datos se almacenan utilizando el estado de un solo flip-flop para cada bit; en DRAM, se usa un solo condensador para cada bit. (Lea más sobre la diferencia entre SRAM y DRAM)
Los dispositivos RAM se construyen utilizando un gran conjunto de condensadores que se utilizan para almacenar cargas temporalmente. Cuando el capacitor está cargado, el estado lógico es 1 (Alto), y cuando está descargado, el estado lógico es 0 (Bajo). Cada condensador representa un bit de memoria y es necesario recargarlo a intervalos regulares para retener los datos de forma continua; esta recarga repetida se conoce como ciclo de actualización.
¿Qué es un procesador?
Es un microprocesador (un circuito electrónico construido sobre una oblea/losa de semiconductores) que se conoce comúnmente como el Procesador y se denomina Unidad Central de Procesamiento de un sistema informático. Es un chip electrónico que procesa información en base a las entradas. Es capaz de manipular, recuperar, almacenar y/o mostrar información en forma binaria. Cada componente del sistema opera bajo las instrucciones directa o indirectamente del procesador.
El primer microprocesador se desarrolló en la década de 1960 después del descubrimiento del transistor semiconductor. Un procesador analógico o una computadora lo suficientemente grande como para llenar una habitación por completo podría miniaturizarse usando esta tecnología al tamaño de una miniatura. Intel lanzó el primer microprocesador Intel 4004 del mundo en 1971. Desde entonces, ha tenido un tremendo impacto en la civilización humana, al hacer avanzar la tecnología informática.
Un procesador ejecuta instrucciones a una frecuencia determinada por un oscilador, que actúa como mecanismo de sincronización del circuito. En el pico de cada señal de reloj, el procesador ejecuta una sola operación elemental o una parte de una instrucción. La velocidad del procesador está determinada por esta velocidad de reloj. Además, los ciclos por instrucción (CPI) dan la cantidad promedio de ciclos necesarios para ejecutar una instrucción para el procesador. Los procesadores con valores de CPI más bajos son más rápidos que los que tienen valores de CPI más altos.
Un procesador consta de varias unidades interconectadas. Las unidades de registro y memoria caché, la unidad de control, la unidad de ejecución y la unidad de gestión de bus son los componentes principales de un procesador. La unidad de control vincula los datos entrantes, los decodifica y los pasa a las etapas de ejecución. Contiene subcomponentes llamados secuenciador, contador ordinal y registro de instrucciones. El secuenciador sincroniza la tasa de ejecución de instrucciones con la velocidad del reloj y también pasa las señales de control a otras unidades. El contador ordinal conserva la dirección de la instrucción que se está ejecutando actualmente y el registro de instrucciones contiene las instrucciones subsiguientes que se van a ejecutar.
La unidad de ejecución realiza las operaciones en base a las instrucciones. La unidad aritmética y lógica, la unidad de punto flotante, el registro de estado y el registro acumulador son los subcomponentes de la unidad de ejecución. La unidad aritmética y lógica (ALU) realiza funciones aritméticas y lógicas básicas, como operaciones AND, OR, NOT y XOR. Estas operaciones se realizan en forma binaria sujetas a lógica booleana. La unidad de coma flotante realiza operaciones relacionadas con valores de coma flotante, que no son realizadas por la ALU.
Los registros son pequeñas ubicaciones de memoria local dentro del chip que almacenan temporalmente las instrucciones para las unidades de procesamiento. El registro acumulador (ACC), el registro de estado, el registro de instrucciones, el contador ordinal y el registro de búfer son los principales tipos de registros. El caché también es una memoria local que se utiliza para almacenar temporalmente la información disponible en la RAM para un acceso más rápido durante las operaciones.
Los procesadores se construyen utilizando diferentes arquitecturas y conjuntos de instrucciones. Un conjunto de instrucciones es la suma de las operaciones básicas que puede realizar un procesador. Según los conjuntos de instrucciones, los procesadores se clasifican de la siguiente manera.
• Familia 80×86: (“x” en el medio representa la familia; 386, 486, 586, 686, etc.)
• ARM
• IA-64
• MIPS
• Motorola 6800
• PowerPC
• SPARC
Hay varias clases de diseños de microprocesadores Intel para computadoras.
386: Intel Corporation lanzó el chip 80386 en 1985. Tenía un tamaño de registro de 32 bits, un bus de datos de 32 bits y un bus de direcciones de 32 bits y podía manejar 16 MB de memoria; tenía 275 000 transistores. Más tarde, i386 se desarrolló en versiones superiores.
486, 586 (Pentium), 686 (clase Pentium II) eran microprocesadores avanzados diseñados en base al diseño original del i386.
¿Cuál es la diferencia entre una memoria RAM y un procesador?
• La RAM es un componente de memoria en la computadora mientras que el procesador realiza operaciones específicas sujetas a instrucciones.
• En las computadoras modernas, tanto la RAM como los procesadores son dispositivos semiconductores y deben conectarse a la placa principal (placa base) a través de ranuras de extensión.
• Tanto la RAM como el procesador son componentes principales del sistema informático y no funcionarían si ninguno funcionara correctamente.
• En general, un procesador se clasifica por la cantidad de operaciones (ciclos) que puede realizar en un segundo (en GHz), y una RAM se clasifica por la capacidad de memoria (en MB o GB).
• Un procesador se encuentra como un solo paquete IC, mientras que las unidades RAM están disponibles como módulos que consisten en varios IC.
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