จ ดทาโดย นางวน ดา ดมเด น คร โรงเร ยนกงหราพ ชากร สาน กงานเขตพ นท การศ กษาม ธยมศ กษา เขต 12

Transcription

1 จ ดทาโดย นางวน ดา ดมเด น คร โรงเร ยนกงหราพ ชากร สาน กงานเขตพ นท การศ กษาม ธยมศ กษา เขต 12

2 หน วยความจาหล ก ม หน าท ในการเก บข อม ล และโปรแกรมท จะ ให ซ พ ย เร ยกไปใช งานได หน วยความจาหล ก เป นอ ปกรณ ท ทามาจากไอซ เช นเด ยวก น วงจรหน วยความจาเก บข อม ลในร ปต วเลขฐานสอง ซ งก ค อ ส ญญาณทางไฟฟ า การเก บข อม ลจะเก บรวมก นเป นกล ม เช น 8 บ ต รวมก น เป น 1 ไบต หน วยความจาจะม ท เก บได เป นจานวนมาก เช นในเคร อง คอมพ วเตอร ม หน วยความจาหล ก 8 เมกะไบต หมายถ ง สามารถเก บข อม ล หร อคาส งได 8 x 1024 x 1024 ไบต น นเอง (ประมาณ 2000 หน ากระดาษ)

3 หน วยความจาของคอมพ วเตอร ประกอบด วยวงจรอ เล กทรอน กส ท ร บและส งส ญญาณไฟฟ าในร ปแบบของรห ส โดยแทนด วยต วเลข 0 และ 1 ซ งแทนสถานะการม ส ญญาณไฟฟ าต าและสถานะการม ส ญญาณไฟฟ าส ง หร ออาจเปร ยบเท ยบได ก บสถานะของหลอดไฟฟ าค อ สถานะป ด และ สถานะเป ด ต วเลขฐานสอง สภาวะของประจ ไฟฟ า สถานะทางไฟฟ า (หลอดไฟต ด /ด บ) (เป ด/ป ด) 1 เป ด 2 ป ด

4 หน วยความจาหล ก ค อ หน วยความจาท ต อก บหน วยประมวลผล กลางและหน วยประมวลผลกลางสามารถใช งานได โดยตรง หน วยความจา ชน ดน จะเก บข อม ลและช ดคาส งในระหว างการประมวลผลและม กระแสไฟฟ า เม อป ดเคร องคอมพ วเตอร ข อม ลในหน วยความจาน จะหายไปด วย หน วยความจาหล กท ใช ในระบบคอมพ วเตอร ป จจ บ นเป นชน ดท ทา มาจากสารก งต วนา หน วยความจาชน ดน ม ขนาดเล ก ราคาถ ก แต เก บ ข อม ลได มาก และสามารถให หน วยประมวลผลกลางนาข อม ลมาเก บและ เร ยกค นได อย างรวดเร ว

5 เคร องคอมพ วเตอร ท กเคร องต องอาศ ยหน วยความจาหล ก เพ อใช เก บข อม ลและคาส ง ซ พ ย จะทาหน าท นาคาส ง จากหน วยความจาหล ก มา แปลงความหมายแล วกระทาตาม เม อทาเสร จ ก จะนาผลล พธ มาเก บไว ในหน วยความจาหล ก ซ พ ย จะกระทา ตามข นตอนเช นน เป นวงรอบเร อยๆ ไป อย างรวดเร ว เร ยกการทางานน ว า วงรอบคาส ง (Execute cycle)

6 จากการท างานเป นวงรอบของซ พ ย น เอง การอ านเข ยนข อม ลลงใน หน วยความจ าหล ก จะต องท าได อย างรวดเร ว เพ อให ท นการท างานของซ พ ย โดยปกต ถ าให ซ พ ย ท างานท ม ความถ ของส ญญาณนาฬ กา 2,000 เมกะเฮ รตซ หน วยความจาหล กท ใช ท วไปม กจะม ความเร วไม ท นช วงต ดต ออาจม เพ ยง 100 เมกะเฮ รตซ หน วยความจาหล กท ใช ก บไมโครคอมพ วเตอร จ งต องกาหนดค ณล กษณะในเร องช วงเวลา เข าถ งข อม ล (Access time) ค าท ใช ท วไปอย ในช วงประมาณ 60 นาโนว นาท ถ ง 125 นาโนว นาท (1 นาโนว นาท เท าก บ 10 ยกก าล ง -9 ว นาท ) แต อย างไรก ตาม ม การ พ ฒนาให หน วยความจ า สามารถใช ก บซ พ ย ท ท างานเร วขนาด 33 เมกะเฮ รตซ โดยการ สร าง หน วยความจ าพ เศษมาค นกลางไว ซ งเร ยกว า หน วยความจ าแคช (cache memory) ซ งเป นหน วยความจ าท เพ มเข ามา เพ อน าช ดค าส ง หร อข อม ลจากหน วยหล ก มาเก บไว ก อน เพ อให ซ พ ย เร ยกใช ได เร วข น

7 หน วยความจาหล กแบ งตามล กษณะการเก บข อม ล แบ งได เป น 2 ประเภท ค อ 1. หน วยความจาแบบลบเล อนได (Volatile memory) 2. หน วยความจาไม ลบเล อน (Nonvolatile memory)

8 หน วยความจาหล กแบ งตามล กษณะการเก บข อม ล 1. หน วยความจาแบบลบเล อนได (Volatile memory) ค อหน วยความจา ท เก บข อม ลไว แล ว หากไฟฟ าด บ ค อไม ม ไฟฟ าจ ายให ก บวงจรหน วยความจา ข อม ลท เก บไว จะหายไปหมด เร ยกหน วยความจาน ว า แรม (RAM)

9 หน วยความจาหล กแบ งตามล กษณะการเก บข อม ล 2. หน วยความจาไม ลบเล อน (Nonvolatile memory) ค อ หน วยความจาเก บข อม ลได โดยไม ข นก บ ไฟฟ าท เล ยงวงจร เร ยกหน วยความจาน ว า รอม (ROM) ซ งเป นช ป (Chip) ต างๆ ท อย บนแผงวงจร

10 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน แบ งได เป น 3 ประเภท ค อ 1. หน วยความจาท ซ พ ย อ านได อย างเด ยว ไม สามารถเข ยนลงไปได เร ยกว า รอม (Read Only Memory : ROM) 2. หน วยความจาท เข ยนหร ออ านข อม ลได เร ยกว า แรม (RAM : Random Access Memory) 3. หน วยความจาความเร วส ง (Cache Memory) หร อ หน วยความจาแคช

11 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน 1. หน วยความจาท ซ พ ย อ านได อย างเด ยว ไม สามารถเข ยนลงไปได เร ยกว า รอม (Read Only Memory : ROM) รอมเป นหน วยความจาท เก บ ข อม ลหร อโปรแกรมไว ถาวร เช นเก บโปรแกรมควบค ม การจ ดการพ นฐาน ของระบบ ไมโครคอมพ วเตอร (bios) รอม ส วนใหญ เป นหน วยความจาไม ลบ เล อนแต อาจยอมให ผ พ ฒนาระบบ ลบข อม ลและ เข ยนข อม ลลงไปใหม ได

12 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน ล กษณะของ รอม (Read Only Memory : ROM) ใช บรรจ โปรแกรมสาค ญ ท ใช ในการสตาร ทอ พเคร อง เก บโปรแกรมคาส งไว อย างถาวร ไม ต องใช กระแสไฟฟ าเล ยง ข อม ลก จะย งคงอย เข ยนหร อบ นท กข อม ลคาส งได เพ ยงคร งเด ยว ในข นตอนการผล ตเคร องจาก โรงงาน ไม สามารถแก ไขเปล ยนแปลงได อ ก ซ งเป นช ดคาส งท ต ดต งในรอมอย าง ถาวรมาต งแต การผล ตของบร ษ ท เร ยกว า เฟ ร มแวร อ านข อม ลได อย างเด ยว และการเข าถ งข อม ลเป นแบบส ม

13 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน 2. หน วยความจาท เข ยนหร ออ านข อม ลได การเข ยนหร ออ านจะเล อกท ตาแหน งใดก ได เราเร ยกหน วยความจาประเภทน ว า แรม (RAM : Random Access Memory) แรมเป น หน วยความจาแบบลบเล อนได เป น หน วยความจาหล กท สามารถนาโปรแกรม และข อม ลจากอ ปกรณ ภายนอก หร อหน วยความจารองมาบรรจ ไว หน วยความจาแรมต างจากรอม ค อ สามารถเก บข อม ลได เฉพาะเวลาท ม ไฟฟ าเล ยงวงจรอย เท าน น หากป ดเคร อง ข อม ล จะหายได หมดส น เม อเป ดเคร องใหม อ กคร ง จ งจะนาข อม ลหร อ โปรแกรมมาเข ยนใหม อ กคร ง

14 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน ล กษณะของ RAM เป นช ป (Chip) ท ทาหน าท เป นหน วยความจาหล ก ใช เก บข อม ลหร อคาส งท งก อนและหล งการประมวลผล สามารถเก บข อม ลได ช วคราวขณะท ม ไฟฟ าเท าน น ผ ใช สามารถเข ยน/อ าน/ลบ/เปล ยนแปลงข อม ลบน RAMได ด งน นความจ (Capacity) และความเร วในการเข ยน/อ าน(Access Time)ข อม ลของ RAM จะม ผล ต อประส ทธ ภาพ ถ า RAM ม ความเร วส งและม ความจ มากก จะทาให คอมพ วเตอร ทางานให ได เร ว ข น

15 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน หน วยว ดขนาดความจ ของ RAM 1 ไบต (Byte) 1 ก โลไบต (KB) 1 เมกะไบต (MB) 1 จ กะไบต (GB) 1 เทระไบต (TB) 1 ต วอ กษร 1024 ไบต (Byte) 1024 ก โลไบต (KB) 1024 เมกะไบต (MB) 1024 จ กะไบต (GB)

16 หน วยความจาหล กแบ งตามสภาพการใช งาน 3.หน วยความจาความเร วส ง(Cache Memory) หร อหน วยความจาแคช เป นหน วยความจาขนาดเล กท ม ความเร วส ง ทาหน าท เหม อนท พ กคาส ง และ ข อม ลระหว างการทางาน เพ อให การทางานโดยรวมเร วข น แบ งเป นสอง ประเภท ค อ แคชภายใน (Internal Cache) และแคชภายนอก (External Cache) โดยแคชภายใน หร อ L1 หร อ Primary Cache เป นแคชท อย ในซ พ ย ส วนแคชภายนอก เป นช ปแบบ SRAM ต ดอย บนเมนบอร ด ทางานได ช ากว า แบบแรก แต ม ขนาดใหญ กว า เร ยกอ กช อได ว า L2 หร อ Secondary Cache

17