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記憶體的分類
ROM是「Read Only Memory」的簡稱,即使沒有供應記憶體電源,也能繼續保存資料,但只能讀取該筆資料。
另一方面,RAM是「Read Access Memory」的簡稱,不受限於位址的順序,能夠隨機指定位址,以讀取、寫入資料。有些人會以為「ROM和RAM」是相對的,但事實並非如此。
如上圖所示,與RAM相對的是SAM(Sequential AccessMemory),這是過去用於磁帶、磁鼓(magnetic drum),按照記憶體位址順序來讀寫的記憶體。與ROM相對的則是RWM(Read Write Memory)。
即使沒有供應電源,也能繼續保存寫入的資料,等到再次供應電源時,即可讀寫原資料的記憶體,稱為「非揮發性記憶體(Nonvolatile Memory)」。與此相對,停止供應電源(切斷電源),記憶資料便會消失的記憶體,稱為「揮發性記憶體(Volatile Memory)」。
最近,我們則稱揮發性記憶體為「RAM」;非揮發性記憶體為「ROM」。
◆ I/O埠與
若I/O(輸入、輸出)裝置沒有和CPU的暫存器、ALU連接,外部的輸入即無法傳遞到CPU。
外部的輸入不單指以鍵盤輸入的文字,還包括電力訊號。此外,若不將運算結果的電力訊號,以「閃爍LED」等方式輸出,電腦就無法和人類互動。
因此,與連接外部記憶體的原理相同,內部匯流排會藉由I/O埠(輸入、輸出埠),連接外部裝置。
我們平常使用的電腦輸出單元——電腦螢幕,其實大多沒有和運算中的CPU直接相連。
螢幕畫面是利用GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理專用的運算IC),做出圖像並顯示出來。而內含GPU的大型系統專用CPU,即設有GPU專用的I/O埠。
除了電腦的大型系統,配備彩色LCD(液晶螢幕)顯示器的機器,CPU仍會經由I/O埠,將資料傳給LCD控制器,接著,LCD控制器與驅動器再輸出畫面。
◆ 時脈頻率與準確度
操作CPU當然需要電源。此外,「時脈(時脈頻率;Clock Frequency)」這種在一定週期內,重複H位準和L位準的訊號也是必要的。
順帶一提,「頻率」是指波(訊號)每秒重複的次數。
時脈訊號扮演著「CPU心臟脈搏」的角色,如要驅動CPU內部的電路(例如,將資料鎖存到ALU、推進程式計數器的區塊※),時脈訊號是不可或缺的。
※區塊是指為了實現某功能所集結的資料塊。
時脈的單位是Hz(赫茲),表示「每秒能夠重複幾次時脈動作」,例如,40MHz表示每秒重複四千萬次時脈動作。