ความแตกต่างระหว่าง CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) และ RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม) 

หากคุณสงสัยว่าควรลงทุนในระบบคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ทโฟนเครื่องใหม่หรือไม่ คุณต้องเข้าใจการทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)และหน่วยความจำ (RAM) CPU และหน่วยความจำเป็นสองส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ CPU จัดการการทำงานของอุปกรณ์และหน่วยความจำที่จัดเก็บคำสั่งการทำงานนั้น ทั้งคู่ค่อนข้างพึ่งพาอาศัยกัน แต่ในแง่เทคนิคแล้ว ต่างกันโดยสิ้นเชิง ดังนั้น วันนี้เราจะมาสร้างความแตกต่างอย่างเป็นระบบระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) และหน่วยความจำ

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) คืออะไร

CPU เป็นส่วนหนึ่งของฮาร์ดแวร์ที่ส่งต่อคำสั่งของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ได้รับการฝึกฝนให้ทำหน้าที่พื้นฐาน เช่น เลขคณิต ตรรกะ และการดำเนินการอินพุต/ชุดในระบบคอมพิวเตอร์ ในคอมพิวเตอร์ ทุกคำสั่งต้องผ่าน CPU ไม่สำคัญว่ามันจะเล็กแค่ไหน

CPU มีองค์ประกอบหลายอย่างที่ทำงานต่างกัน มีหน่วยตรรกะเลขคณิตซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการคำนวณเลขคณิตและตรรกะอย่างง่าย นอกจากนี้ยังมีชุดควบคุมที่จัดการส่วนต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่ในการอ่านและตีความคำสั่งจากหน่วยความจำและแปลงเป็นชุดสัญญาณเพื่อเริ่มการทำงานของชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์อื่นๆ หน่วยควบคุมยังเรียกหน่วยตรรกะเลขคณิตเพื่อทำการคำนวณที่จำเป็นเป็นครั้งคราว ในการทำงานของ CPU จะใช้หน่วยความจำแคชซึ่งเป็นหน่วยความจำความเร็วสูงที่สามารถคัดลอกและเรียกใช้คำสั่งได้อย่างรวดเร็ว

CPU มีโปรเซสเซอร์อย่างน้อยหนึ่งตัว ซึ่งเป็นชิปจริงภายใน CPU ที่ทำการคำนวณ CPU ที่มีแกนประมวลผล 2 แกนเรียกว่า CPU แบบดูอัลคอร์ และรุ่นที่มี 4 แกนเรียกว่า CPU แบบสี่แกน CPU ระดับไฮเอนด์อาจมีหก (hexa-core) หรือแม้แต่แปด (octo-core) โปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ คอมพิวเตอร์อาจมี CPU มากกว่าหนึ่งตัว ซึ่งแต่ละตัวก็มีหลายคอร์

• CPU ถือเป็นสมองของคอมพิวเตอร์
• CPU ดำเนินการประมวลผลข้อมูลทุกประเภท
• เก็บข้อมูล ผลลัพธ์ระหว่างกลาง และคำแนะนำ (โปรแกรม)
• ควบคุมการทำงานของทุกส่วนของคอมพิวเตอร์

RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม)

RAM เรียกอีกอย่างว่าหน่วยหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่จัดการหน่วยความจำทั้งหมดและการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการแคชของโปรเซสเซอร์ มีการลงทะเบียนแยกกันสองรายการซึ่งจัดการโดยหน่วยควบคุมของ CPU ข้อมูลที่จะส่งไปยังหน่วยความจำหลักหรือเรียกค้นจากหน่วยความจำจะถูกจัดเก็บไว้ใน Memory Data Register (MDR) ที่อยู่หน่วยความจำโลจิคัลที่ต้องการถูกจัดเก็บไว้ใน Memory Address Register (MAR) การแปลที่อยู่เรียกอีกอย่างว่าการผูกที่อยู่และใช้แผนที่หน่วยความจำซึ่งตั้งโปรแกรมโดยระบบปฏิบัติการ

RAM สองประเภทหลักคือ:

• Dynamic Random-Access Memory (DRAM)
• หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่ (SRAM)

ความแตกต่างระหว่างทั้งสองอยู่ที่วิธีการรีเฟรชหรือความเร็ว SRAM เร็วกว่าเนื่องจาก DRAM ต้องรีเฟรชค่อนข้างบ่อย (หลายพันครั้งต่อวินาที) ในขณะที่ SRAM ไม่

ในแง่ของวินาที DRAM ให้เวลาในการเข้าถึงประมาณ 60 นาโนวินาที SRAM ทำเช่นเดียวกันใน 10 นาโนวินาที เนื่องจากความแตกต่างของความเร็วนั้นยอดเยี่ยมมาก ใคร ๆ ก็คาดหวังว่า SRAM จะเป็นประเภท RAM ที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ไม่ใช่เพราะมันค่อนข้างแพง

CPU และ RAM มีความสัมพันธ์กันอย่างไร

เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ทำงานบางอย่าง เช่น การเรนเดอร์วิดีโอสำหรับเกมหรือการคำนวณตัวเลขเพื่อเพิ่มในสเปรดชีต ชุดคำสั่งบางอย่างจำเป็นต้องได้รับการประมวลผลโดยชุดควบคุมส่วนกลาง จำนวนคำสั่งที่เรียกใช้โดยโปรเซสเซอร์สามารถวัดเป็นเมกะเฮิรตซ์ ซึ่งหมายความว่าสามารถประมวลผลคำสั่งนับล้านหรือพันล้านคำสั่งต่อวินาที

โปรเซสเซอร์สมัยใหม่จำนวนมากมีหลายคอร์ในปัจจุบัน ซึ่งหมายถึงส่วนย่อยที่สามารถรันโปรแกรมและคอมโพเนนต์ต่างๆ ของโปรแกรมในบรรทัดคู่ขนาน

ในทางกลับกัน เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น โปรแกรมส่วนใหญ่ต้องการหน่วยความจำจำนวนหนึ่งเพื่อจัดเก็บข้อมูลการทำงาน ข้อมูลสามารถหมุนไปมาบนดิสก์ได้ แต่ใช้เวลานานและทำให้ประสิทธิภาพของโปรแกรมช้าลง สามารถลดประสิทธิภาพของโปรแกรมลงอย่างมาก

ดังนั้น กระบวนการของหน่วยประมวลผลกลางและหน่วยความจำนี้จึงกำหนดอย่างชัดเจนว่าเพื่อให้การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์เป็นไปอย่างราบรื่น จำเป็นต้องมี CPU และหน่วยความจำที่เข้ากันได้

คุณสมบัติของ CPU (หน่วยประมวลผลกลาง)

1. CPU มีหน่วยความจำแคชซึ่งอยู่ภายในโปรเซสเซอร์เพื่อให้เข้าถึงหน่วยความจำหลักได้อย่างรวดเร็ว หน่วยความจำนี้ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลักและเปลี่ยนกลับเป็น CPU เพื่อประมวลผล
2. ทุกวันนี้ CPU ได้รับการออกแบบให้มีหลายคอร์ แกนหลักทำงานอย่างอิสระภายใน CPU และใช้สำหรับประมวลผลข้อมูลคู่ขนานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของคอมพิวเตอร์สำหรับการจัดการงาน
3. ความเร็วของหน่วยประมวลผลกลางวัดเป็นกิกะเฮิรตซ์หรือเมกะเฮิรตซ์ เฮิรตซ์คือความถี่ของหน่วย โปรเซสเซอร์ที่มีความถี่มากขึ้นสามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่สูงกว่า
4. โปรเซสเซอร์รุ่นล่าสุดรองรับการทำงานแบบมัลติเธรดเนื่องจากการประมวลผลแบบขนาน ในมัลติเธรด โลจิคัลคอร์สองคอร์มีอยู่ในแต่ละคอร์ของ CPU ซึ่งทำงานแบบขนาน
5. โปรเซสเซอร์ที่ดีควรรองรับโมดูลหน่วยความจำที่แตกต่างกัน เช่น DDR1, DDR2 และ DDR3 และควรเข้ากันได้กับเมนบอร์ดที่ออกแบบโดยบริษัทต่างๆ

คุณสมบัติของ RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม)

1. หน่วยความจำมีหน้าที่จัดการกับตำแหน่งต่างๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ มีสามตำแหน่งหลักที่หน่วยความจำมีอยู่ในอุปกรณ์ – CPU ในรูปแบบของการลงทะเบียน หน่วยความจำหลัก เช่น RAM หรือ ROM หน่วยความจำภายนอก เช่น ฮาร์ดดิสก์ ซีดี ดีวีดี ไดรฟ์ปากกา ฯลฯ
2. จำนวนบิตสูงสุดกำหนดหน่วยความจำ ในกรณีของหน่วยความจำภายใน จะเท่ากับขนาด Word แต่ในหน่วยความจำภายนอก มักจะใหญ่กว่าขนาด Word
3. สามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้สามวิธี การเข้าถึงโดยสุ่มคือหน่วยความจำที่สามารถเข้าถึงได้ตามลำดับใด ๆ และการเข้าถึงจะไม่ขึ้นกับตำแหน่งหน่วยความจำ หน่วยความจำการเข้าถึงแบบอนุกรมสามารถเข้าถึงได้ตามลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเท่านั้น อุปกรณ์หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มใช้การเข้าถึงนี้เช่นฮาร์ดดิสก์
4. ประสิทธิภาพของหน่วยความจำถูกกำหนดโดยใช้พารามิเตอร์สามตัว - เวลาในการเข้าถึง รอบเวลาของหน่วยความจำ และอัตราการถ่ายโอน
5. อุปกรณ์หน่วยความจำสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ หน่วยความจำสารกึ่งตัวนำ เช่น RAM และหน่วยความจำพื้นผิวแม่เหล็ก เช่น ฮาร์ดดิสก์

บทสรุป

เป็นที่ชัดเจนว่า CPU และหน่วยความจำเป็นส่วนสำคัญของระบบคอมพิวเตอร์ ทั้งสองอย่างนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อาจมีคุณสมบัติต่างกัน แต่การทำงานเชื่อมโยงกัน ดังนั้น เมื่อคุณซื้อแกดเจ็ตใหม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน่วยประมวลผลกลางและหน่วยความจำทั้งสองมีประสิทธิภาพดี

• ความแตกต่างระหว่าง CPU และ GPU คืออะไร
• โปรเซสเซอร์ใดดีกว่า Core i7 ของ Intel เทียบกับ Ryzen ของ AMD
• กราฟิกการ์ด AMD หรือ NVIDIA รุ่นใดดีที่สุด
• ความแตกต่างระหว่าง RAM แบบคงที่กับ RAM แบบไดนามิก อันไหนเร็วกว่ากัน
• อะไรคือความสัมพันธ์ระหว่างอินเทอร์เน็ตและเครือข่าย (เครือข่ายกับอินเทอร์เน็ต)?
• แล็ปท็อปค้างแบบสุ่มหลังจากติดตั้งการอัปเดต Windows 10 พฤษภาคม 2019 ใช่หรือไม่ ลองวิธีแก้ปัญหาเหล่านี้