ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) - это быстродоступная память, в которой хранятся данные во время ее работы, в то время как в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) хранятся постоянные данные, которые используются для ее функций, например информация для загрузки компьютера. Таким образом, ключевое различие между ОЗУ и ПЗУ заключается в том, как в них хранятся данные; хранение в ОЗУ является временным, тогда как хранение в ПЗУ является постоянным.
Компьютеру, как и человеческому мозгу, нужна память для хранения необходимой информации. Например, человек может сложить два числа и получить результат на основе метода, который он выучил и запомнил. Точно так же компьютеру для работы необходимо хранить методы и информацию в памяти. ОЗУ и ПЗУ - это разные типы памяти, которые используются в любом компьютере для ускорения работы и обеспечения доступа к информации, хранящейся в компьютере. Каждый компьютер поставляется с определенным объемом физической памяти, которая представлена в виде чипов, в которых хранятся данные.
Что такое оперативная память?
RAM - это сокращение от Random Access Memory. Как следует из названия, использование или доступ к памяти случайны, поскольку микропроцессор очень быстро считывает память и записывает в нее. Рассмотрим компьютер, которому нужно сложить два числа, которые вводит пользователь. Когда пользователь вводит два числа, компьютер сохраняет эти числа в оперативной памяти. После этого он сохраняет результат в оперативной памяти для чтения пользователем. Именно так компьютер или микропроцессор считывает и записывает данные в ОЗУ. Точно так же при выполнении программы компьютер сохраняет необходимые данные с жесткого диска в оперативной памяти для быстрого доступа.
Как данные хранятся в оперативной памяти
RAM представляет собой интегральную схему, состоящую из ячеек памяти, которые представляют собой схемы логических вентилей. Каждая ячейка памяти имеет адрес, по которому микропроцессор определяет, куда записывать данные или откуда их считывать. Одна ячейка памяти может хранить только один бит данных, и обычно ячейки памяти устроены как регистры для хранения 8-битных данных. Ширина данных может варьироваться в зависимости от типа оперативной памяти. То есть 16-битная RAM имеет 16-битные регистры, тогда как 8-битная RAM имеет 8-битные регистры.
Вышеупомянутые регистры имеют два типа соединений: адресные линии и линии данных. Логическая комбинация «1» и «0», размещенная на адресных линиях, активирует регистр, который соответствует конкретной комбинации, и позволяет ему читать или записывать. Однако данные, хранящиеся в этих регистрах ОЗУ, являются временными, поэтому они исчезают при отключении питания. Это делает ОЗУ энергозависимой памятью.
Рисунок 01: ОЗУ
Типы оперативной памяти
В компьютере используется несколько типов оперативной памяти; основными типами являются статическая RAM (SRAM) и динамическая RAM (DRAM). SRAM намного быстрее при доступе, а стоимость производства выше, чем у DRAM. Поэтому SRAM используется в качестве кэш-памяти микросхемы микропроцессора. DRAM, с другой стороны, немного медленнее и сравнительно дешевле. DRAM используются снаружи микропроцессора на материнской плате. Иногда компьютер создает отдельный раздел на жестком диске в качестве оперативной памяти, чтобы компенсировать чрезмерно используемую физическую оперативную память. Этот процесс замедляет работу компьютера, поскольку требует записи и чтения данных в файл под названием файл подкачки на жестком диске. Этот тип оперативной памяти называется виртуальной оперативной памятью.
Что такое ПЗУ?
ROM - это аббревиатура от «Read-Only Memory». В отличие от ОЗУ, ПЗУ является энергонезависимой памятью; хотя питание микросхемы ПЗУ отключено, сохраненные данные все еще остаются в их регистрах. ПЗУ, как правило, имеют данные, предварительно сохраненные при их изготовлении. Для компьютеров ПЗУ полезно для хранения неизмененных программ; например, BIOS, который выполняется при старте (boot).
Недостатки ПЗУ
Есть много недостатков ПЗУ, и главный недостаток заключается в невозможности изменить или обновить функции встроенного ПО. Если производитель запрограммировал его неисправной прошивкой, то приходится отзывать и заменять все микросхемы по одной. Еще одним недостатком является то, что ПЗУ бесполезны в научно-исследовательских работах, поскольку многие версии прошивки должны быть протестированы программистом перед запуском конечного продукта.
Типы ПЗУ
Стираемое программируемое ПЗУ (СППЗУ), где прошивка может быть перезаписана программистом, было введено для решения вышеупомянутых проблем. Однако для стирания требуется ультрафиолетовый свет высокой интенсивности, что делает его все еще трудным. В качестве решения этой проблемы программистам было представлено электрически стираемое программируемое ПЗУ (EEPROM), чтобы их можно было использовать на самом испытательном стенде и многократно перепрограммировать.
Рисунок 02: EEPROM
Флэш-память, используемая в USB-накопителях и современных ноутбуках в качестве жесткого диска, является дальнейшим развитием EEPROM, в котором очень эффективно используется площадь чипа. Перезаписываемые компакт-диски и DVD-диски также считаются усовершенствованием компакт-дисков и DVD-дисков.
Разница между ОЗУ и ПЗУ
ОЗУ против ПЗУ |
|
| Данные можно как сохранять, так и извлекать из ОЗУ (оперативной памяти). | Данные могут быть считаны только из ПЗУ (постоянной памяти). |
| Доступ | |
| Время доступа к оперативной памяти очень мало. Компьютер быстро использует его для хранения часто необходимых данных. | Длительное время доступа в ПЗУ. Его нельзя использовать для быстрого чтения. |
| Хранилище | |
| ОЗУ является энергозависимой памятью, поэтому при отключении питания данные удаляются из памяти. | ROM - энергонезависимая память. Если это невозможно стереть, данные остаются в хранилище до тех пор, пока оборудование не будет повреждено. |
| Использовать | |
| RAM используется в кэш-памяти и основной памяти компьютера, поскольку она быстрая, себестоимость производства высока, а площадь поверхности на единицу памяти больше. | ПЗУ используются для хранения постоянных, но редко используемых данных, таких как настройки программного обеспечения, одноразовый BIOS в компьютерах, поскольку они производятся в больших объемах, а себестоимость производства меньше. |
Резюме – ОЗУ и ПЗУ
RAM - это высокоскоростное временное хранилище данных, которое используется для хранения значений, которые быстро используются. Напротив, ПЗУ представляют собой постоянный тип памяти, и в отличие от ОЗУ потеря данных не произойдет, даже если напряжение будет отключено. Это ключевое различие между ОЗУ и ПЗУ. ПЗУ невыгодны в использовании, поскольку после того, как прошивка записана в ПЗУ, ее нельзя изменить для улучшения или исправления. Поэтому ПЗУ также представлены с возможностью чтения и записи, как и ОЗУ. Но функция чтения/записи ОЗУ намного быстрее, чем ПЗУ.
