WEBVTT 00:00.120 --> 00:00.990 Verteller: In deze 00:00.990 --> 00:03.390 les gaan we het hebben over willekeurig toegankelijk 00:03.390 --> 00:05.760 geheugen, kortweg geheugen in je systeem genoemd, 00:05.760 --> 00:07.920 en hoe we dat geheugen aanspreken. 00:07.920 --> 00:10.800 Voordat we het hebben over hoe we het geheugen kunnen aanspreken, 00:10.800 --> 00:12.150 moeten we eerst beter begrijpen 00:12.150 --> 00:13.230 wat geheugen is en wat 00:13.230 --> 00:16.200 het voor ons doet in ons computersysteem. 00:16.200 --> 00:18.270 Toen we eerder over processors spraken, hadden 00:18.270 --> 00:20.190 we het over het feit dat de processor alle 00:20.190 --> 00:21.960 berekeningen uitvoert, maar dat hij 00:21.960 --> 00:24.000 een plaats moet hebben om gegevens en instructies 00:24.000 --> 00:24.990 op te slaan voordat hij 00:24.990 --> 00:27.210 die berekeningen uitvoert. 00:27.210 --> 00:28.800 In de processor zelf bevindt 00:28.800 --> 00:30.720 zich een zeer snel geheugen, bekend 00:30.720 --> 00:32.310 als een cache. 00:32.310 --> 00:34.650 Deze cache is een zeer kleine hoeveelheid 00:34.650 --> 00:36.780 ruimte, maar het is extreem snel. 00:36.780 --> 00:38.730 Wanneer je cache ruimte op is, is het volgende 00:38.730 --> 00:40.890 type geheugen in je systeem wat we willekeurig 00:40.890 --> 00:44.640 toegankelijk geheugen noemen, of systeemgeheugen. 00:44.640 --> 00:46.470 Dit geheugen is nog steeds snel, 00:46.470 --> 00:49.380 maar lang niet zo snel als dat cachegeheugen. 00:49.380 --> 00:51.300 Wat er uiteindelijk gebeurt, is dat de processor 00:51.300 --> 00:53.370 eerst het cachegeheugen gebruikt en terwijl het de 00:53.370 --> 00:55.860 gegevens uit dat cachegeheugen gebruikt, wordt er nieuwe informatie 00:55.860 --> 00:59.160 van het systeemgeheugen naar het cachegeheugen verplaatst. 00:59.160 --> 01:01.710 En het blijft bewegen als een pijplijnproces, dat 01:01.710 --> 01:03.780 van het systeemgeheugen naar de cache gaat 01:03.780 --> 01:05.700 en vervolgens wordt verwerkt en uitgevoerd 01:05.700 --> 01:07.470 met behulp van de CPU. 01:07.470 --> 01:09.270 Naast dit systeemgeheugen hebben 01:09.270 --> 01:11.340 we ook iets dat bekend staat als opslag. 01:11.340 --> 01:13.680 En opslag is dingen zoals harde schijven, 01:13.680 --> 01:15.900 USB-sticks, CD-ROM's en DVD's en dat 01:15.900 --> 01:17.190 soort dingen. 01:17.190 --> 01:18.990 Deze apparaten voor massaopslag 01:18.990 --> 01:21.030 kunnen veel meer gegevens opslaan 01:21.030 --> 01:22.320 dan het geheugen, maar 01:22.320 --> 01:24.360 ze zijn veel trager. 01:24.360 --> 01:27.690 Dus als ik een nieuwe PowerPoint op mijn systeem wil laden, wordt deze meestal 01:27.690 --> 01:29.520 opgeslagen op mijn harde schijf, wat een 01:29.520 --> 01:31.410 apparaat voor massaopslag is. 01:31.410 --> 01:32.430 Als ik tegen mijn computer 01:32.430 --> 01:33.600 zeg dat ik dat wil lezen, 01:33.600 --> 01:35.580 stuurt de processor een signaal naar de 01:35.580 --> 01:36.600 harde schijf en zegt: 01:36.600 --> 01:38.610 waar zijn die gegevens? 01:38.610 --> 01:40.830 Die gegevens gaan dan van de harde schijf naar 01:40.830 --> 01:42.120 het systeemgeheugen. 01:42.120 --> 01:43.470 En vanuit het systeemgeheugen 01:43.470 --> 01:44.790 kunnen kleine stukjes daarvan 01:44.790 --> 01:46.410 naar de cache worden gebracht en daar 01:46.410 --> 01:48.600 door de processor worden bewerkt. 01:48.600 --> 01:50.160 Zo werkt dit allemaal 01:50.160 --> 01:51.960 samen in je systeem. 01:51.960 --> 01:53.580 Dus ik wil dat je dit in gedachten houdt als je nadenkt 01:53.580 --> 01:55.080 over de verschillende plaatsen waar gegevens 01:55.080 --> 01:56.850 worden opgeslagen in het systeem. 01:56.850 --> 01:58.320 We hebben apparaten voor massaopslag, 01:58.320 --> 02:00.390 die meer een permanente opslagruimte zijn. 02:00.390 --> 02:01.680 Wanneer u de computer uitschakelt, 02:01.680 --> 02:03.510 blijven de gegevens op deze massaopslagapparaten 02:03.510 --> 02:04.830 bewaard. 02:04.830 --> 02:07.470 Maar dan hebben we ook nog dit tijdelijke opslaggebied 02:07.470 --> 02:09.750 genaamd RAM, of systeemgeheugen, en dit is 02:09.750 --> 02:10.680 een gebied dat wordt 02:10.680 --> 02:12.960 beschouwd als niet-persistente opslag, want 02:12.960 --> 02:14.580 als je de computer uitschakelt, 02:14.580 --> 02:17.010 gaat alles in het RAM verloren. 02:17.010 --> 02:19.140 Dus, terwijl we met verschillende bestanden 02:19.140 --> 02:21.810 werken, gaan we ze tijdelijk in RAM plaatsen, op die manier 02:21.810 --> 02:24.270 kunnen we er op een veel snellere manier mee werken en 02:24.270 --> 02:25.500 als we er klaar mee zijn, worden 02:25.500 --> 02:27.240 ze terug opgeslagen op de harde schijf, 02:27.240 --> 02:29.700 dat is het permanente opslagapparaat. 02:29.700 --> 02:31.110 Dus, als je denkt aan systeemgeheugen 02:31.110 --> 02:32.610 of willekeurig toegankelijk geheugen, 02:32.610 --> 02:33.600 bekend als RAM, is dit 02:33.600 --> 02:36.330 een dynamisch en constant veranderend gebied, en het werkt 02:36.330 --> 02:37.950 erg snel in vergelijking met onze 02:37.950 --> 02:39.900 apparaten voor massaopslag, zoals harde 02:39.900 --> 02:42.300 schijven en cd-roms. 02:42.300 --> 02:44.040 Om je een idee te geven van hoe dit er in 02:44.040 --> 02:45.210 de fysieke wereld uitziet, 02:45.210 --> 02:46.950 kun je denken aan je kantoor. 02:46.950 --> 02:48.690 In je kantoor heb je een bureau en 02:48.690 --> 02:51.030 in je bureau heb je maar zoveel ruimte, maar 02:51.030 --> 02:52.650 als dingen op je bureau liggen, 02:52.650 --> 02:53.940 kun je er snel bij omdat 02:53.940 --> 02:55.440 ze al in de open lucht liggen 02:55.440 --> 02:57.180 en je ze kunt aanraken. 02:57.180 --> 02:58.950 Naast de drie of vier dossiers die misschien 02:58.950 --> 03:01.433 open op je bureau liggen, heb je waarschijnlijk ook 03:01.433 --> 03:02.520 honderden dossiers in 03:02.520 --> 03:04.170 een archiefkast. 03:04.170 --> 03:05.220 Nu is die archiefkast 03:05.220 --> 03:06.570 meer als je harde schijf, het 03:06.570 --> 03:08.220 is je massaopslagapparaat, terwijl 03:08.220 --> 03:10.560 je bureaublad meer als je RAM is. 03:10.560 --> 03:11.970 Dus als dingen in het RAM staan, 03:11.970 --> 03:13.110 zijn ze gemakkelijker 03:13.110 --> 03:13.950 en sneller toegankelijk 03:13.950 --> 03:16.350 en kun je er op dat moment mee werken. 03:16.350 --> 03:17.550 Maar als je er klaar mee bent, 03:17.550 --> 03:19.530 moet je dat bestand opvouwen en opbergen in 03:19.530 --> 03:21.090 de archiefkast, zodat het er is als 03:21.090 --> 03:22.950 je het over een week, of over twee weken, of 03:22.950 --> 03:24.720 over een jaar nodig hebt, en dat maakt meer 03:24.720 --> 03:26.820 ruimte vrij op je bureaublad zodat je andere bestanden 03:26.820 --> 03:28.080 kunt pakken en daarmee kunt 03:28.080 --> 03:29.400 werken. 03:29.400 --> 03:31.080 Dat is precies waar RAM voor wordt gebruikt, 03:31.080 --> 03:32.550 het is deze tijdelijke ruimte die 03:32.550 --> 03:34.830 voortdurend verandert en evolueert. 03:34.830 --> 03:37.950 Dus omdat onze apparaten voor massaopslag zo traag zijn, 03:37.950 --> 03:40.440 willen we vaak meer dingen in RAM zetten, maar 03:40.440 --> 03:41.970 RAM is beperkt. 03:41.970 --> 03:43.380 Als we kijken naar je harde schijf, 03:43.380 --> 03:45.120 dan heb je misschien een 500 gigabyte, 03:45.120 --> 03:48.870 of een-terabyte, of zelfs vier-terabyte massaopslagapparaat, maar als 03:48.870 --> 03:50.640 je kijkt naar je geheugen, dan heb 03:50.640 --> 03:52.230 je misschien acht gigabyte, of 03:52.230 --> 03:54.600 16 gigabyte, of, als je geluk hebt, misschien 03:54.600 --> 03:57.180 zelfs 32 gigabyte aan ruimte. 03:57.180 --> 03:58.680 Dit betekent dat je veel, veel 03:58.680 --> 04:01.650 minder RAM beschikbaar hebt dan op een harde schijf. 04:01.650 --> 04:03.330 Het geheugen werkt dus 04:03.330 --> 04:05.520 als een schijfcache. 04:05.520 --> 04:07.890 Op deze manier kunnen we bestanden van de schijf naar 04:07.890 --> 04:09.420 het geheugen halen, eraan werken 04:09.420 --> 04:10.440 en ze terugplaatsen op 04:10.440 --> 04:11.850 het apparaat voor massaopslag 04:11.850 --> 04:12.960 als we klaar zijn. 04:12.960 --> 04:16.020 Hierdoor kan het RAM fungeren als een snellere tijdelijke opslagruimte 04:16.020 --> 04:18.780 voor die recent gebruikte en veelgebruikte stukken data 04:18.780 --> 04:19.980 van die harde schijf, zodat 04:19.980 --> 04:22.230 we sneller kunnen werken. 04:22.230 --> 04:23.520 Dit komt omdat RAM in staat 04:23.520 --> 04:25.800 is om heel snel gegevens op te zoeken, terwijl 04:25.800 --> 04:26.760 een traditionele harde 04:26.760 --> 04:27.990 schijf de schijf moet ronddraaien 04:27.990 --> 04:29.340 tot het het juiste onderdeel 04:29.340 --> 04:30.720 heeft gevonden en er dan de gegevens 04:30.720 --> 04:32.280 af moet halen, wat veel langzamer 04:32.280 --> 04:34.110 gaat. 04:34.110 --> 04:36.120 We noemen dit een mechanisch systeem, terwijl 04:36.120 --> 04:37.230 wanneer we RAM gebruiken, 04:37.230 --> 04:39.030 we een elektronisch systeem gebruiken 04:39.030 --> 04:40.770 dat toegang heeft tot elk stuk van dat RAM 04:40.770 --> 04:43.050 met een bijna ogenblikkelijke snelheid. 04:43.050 --> 04:44.880 Dit komt omdat RAM wordt beschouwd 04:44.880 --> 04:46.260 als een solid state-apparaat 04:46.260 --> 04:48.210 en er geen buitensporige laadtijden 04:48.210 --> 04:49.860 zijn, zoals bij mechanische apparaten 04:49.860 --> 04:50.760 zoals een harde schijf, 04:50.760 --> 04:53.700 DVD, CD of zelfs Blu-ray disc. 04:53.700 --> 04:55.980 Dit betekent dat we heel snel kunnen werken in termen 04:55.980 --> 04:57.420 van nanoseconden, wat neerkomt 04:57.420 --> 04:59.490 op miljarden seconden, terwijl je harde schijf 04:59.490 --> 05:01.590 en andere magnetische media als heel langzaam 05:01.590 --> 05:03.210 worden beschouwd en in de duizenden 05:03.210 --> 05:06.990 seconden werken, wat bekend staat als milliseconden. 05:06.990 --> 05:09.120 Je kunt dus zien dat er een enorm snelheidsverschil 05:09.120 --> 05:11.130 is, en daarom willen we onze bestanden in RAM plaatsen 05:11.130 --> 05:12.540 terwijl we eraan werken. 05:12.540 --> 05:13.620 Dus, als technicus zul 05:13.620 --> 05:14.490 je merken dat een 05:14.490 --> 05:16.380 van de meest voorkomende dingen die 05:16.380 --> 05:17.580 je gaat doen bij het upgraden 05:17.580 --> 05:19.320 van een systeem, het upgraden van 05:19.320 --> 05:21.030 het RAM is, van vier gigabyte naar 05:21.030 --> 05:21.863 acht gigabyte, of 05:21.863 --> 05:23.880 van acht gigabyte naar 16 gigabyte, of 05:23.880 --> 05:26.340 van 16 gigabyte naar 32 gigabyte. 05:26.340 --> 05:27.660 Door de hoeveelheid RAM te verhogen, 05:27.660 --> 05:29.700 kun je je systeem serieus versnellen, omdat je 05:29.700 --> 05:31.200 de barrière wegneemt van het moeten 05:31.200 --> 05:32.940 lezen en schrijven van evenveel gegevens 05:32.940 --> 05:34.080 van de harde schijf, door meer 05:34.080 --> 05:35.850 bestanden open te kunnen hebben en meer werk 05:35.850 --> 05:38.550 te kunnen doen op elk gegeven moment. 05:38.550 --> 05:39.630 Goed, nu we de basisprincipes 05:39.630 --> 05:40.920 van RAM hebben behandeld en hebben 05:40.920 --> 05:43.020 uitgelegd waarom we dit systeemgeheugen moeten gebruiken 05:43.020 --> 05:45.360 in plaats van voor alles te vertrouwen op onze harde schijf, 05:45.360 --> 05:48.030 is het belangrijk om te praten over de beperkingen van RAM, gebaseerd 05:48.030 --> 05:49.680 op de adressering. 05:49.680 --> 05:50.850 Wanneer de processor in 05:50.850 --> 05:53.280 het RAM moet reiken om iets te pakken, staat dit 05:53.280 --> 05:55.860 bekend als het aanspreken van het geheugen. 05:55.860 --> 05:57.750 Dit komt omdat binnen dat RAM en die 05:57.750 --> 05:59.490 opslag die het heeft, elk een ander 05:59.490 --> 06:01.650 uniek adres heeft en dat is hoe we verwijzen 06:01.650 --> 06:03.750 naar het stuk data dat is opgeslagen 06:03.750 --> 06:06.180 in dat specifieke stuk RAM. 06:06.180 --> 06:07.410 Tussen de processor of 06:07.410 --> 06:09.210 CPU en het geheugen bevindt zich 06:09.210 --> 06:11.550 een zogenaamde geheugencontroller en tussen 06:11.550 --> 06:13.020 de geheugencontroller en 06:13.020 --> 06:14.070 de processor bevindt 06:14.070 --> 06:15.420 zich een bus. 06:15.420 --> 06:17.160 Een bus is eenvoudigweg een manier om gegevens 06:17.160 --> 06:18.330 over te dragen. 06:18.330 --> 06:19.440 En die geheugencontroller 06:19.440 --> 06:21.060 is bijna als een verkeersagent die het 06:21.060 --> 06:23.790 verkeer regelt en de CPU en processor vertelt hoe ze toegang moeten 06:23.790 --> 06:26.550 krijgen tot verschillende delen van het geheugen. 06:26.550 --> 06:27.630 Als je nu naar de bus kijkt, zie 06:27.630 --> 06:29.490 je dat er eigenlijk twee delen van de bus zijn. 06:29.490 --> 06:31.200 Er is een pad dat wordt gebruikt voor 06:31.200 --> 06:33.300 gegevens en om informatie te verzenden en te 06:33.300 --> 06:35.220 ontvangen, en dan is er ook nog een adrespad 06:35.220 --> 06:37.170 dat ons helpt te bepalen waar in het geheugen 06:37.170 --> 06:38.970 die gegevens zich bevinden. 06:38.970 --> 06:41.310 Dus als je kijkt naar de breedte van het datapad 06:41.310 --> 06:42.630 of de databus, dan bepaalt 06:42.630 --> 06:44.370 dit hoeveel informatie er per 06:44.370 --> 06:47.340 klokcyclus kan worden overgebracht. 06:47.340 --> 06:49.890 Als je éénkanaals geheugencontrollers gebruikt, 06:49.890 --> 06:53.250 is je databus meestal 64 bits breed, en dit is het geval 06:53.250 --> 06:55.950 op de meeste moderne computers. 06:55.950 --> 06:56.783 Als we nu kijken 06:56.783 --> 06:58.650 naar de adresbus, dan is 06:58.650 --> 07:00.720 daar ook een breedte aan verbonden 07:00.720 --> 07:04.140 en die kan 32 bit of 64 bit zijn. 07:04.140 --> 07:06.570 Dit wordt bepaald door het aantal locaties dat de 07:06.570 --> 07:07.770 CPU kan bijhouden en de gegevens 07:07.770 --> 07:09.240 kan benaderen door ze op de juiste 07:09.240 --> 07:11.010 manier te adresseren. 07:11.010 --> 07:13.290 Als je een 32-bits CPU gebruikt, of 07:13.290 --> 07:15.540 een x86-gebaseerde CPU, kun je alleen 07:15.540 --> 07:18.300 een 32-bits adres gebruiken om gegevens 07:18.300 --> 07:21.210 te benaderen via die geheugenbus. 07:21.210 --> 07:22.043 Hierdoor heb je 07:22.043 --> 07:24.900 ongeveer 4 miljard items die geadresseerd kunnen worden, 07:24.900 --> 07:27.690 wat bekend staat als vier gigabyte aan gegevens, dit 07:27.690 --> 07:30.690 komt omdat je twee tot de 32e bit beschikbaar hebt om die 07:30.690 --> 07:33.060 informatie te kunnen adresseren. 07:33.060 --> 07:35.190 Als je daarentegen een 64-bits 07:35.190 --> 07:36.180 CPU gebruikt, 07:36.180 --> 07:39.210 heb je twee tot de 64 mogelijke adreslocaties, 07:39.210 --> 07:40.200 wat neerkomt op 07:40.200 --> 07:44.340 ruwweg 184 quintiljoen mogelijke opties. 07:44.340 --> 07:45.480 In termen van geheugen 07:45.480 --> 07:48.450 noemen we dit 16 exabytes en dit betekent dat we veel 07:48.450 --> 07:50.610 gegevens kunnen adresseren als we een 07:50.610 --> 07:53.160 64-bits processor gebruiken. 07:53.160 --> 07:54.510 De meeste van onze systemen 07:54.510 --> 07:56.820 zullen tegenwoordig geen 16 exabytes RAM gebruiken, 07:56.820 --> 07:58.740 omdat dat onbetaalbaar duur zou zijn en 07:58.740 --> 08:00.960 er op de meeste moederborden niet echt genoeg 08:00.960 --> 08:02.700 ruimte is om zoveel geheugen aan te sluiten, 08:02.700 --> 08:05.100 maar dit is onze bovengrens. 08:05.100 --> 08:06.240 Het belangrijkste 08:06.240 --> 08:08.190 is dat als je een x86, of 32-bits processor 08:08.190 --> 08:09.870 gebruikt, je maximaal vier gigabyte 08:09.870 --> 08:11.160 geheugen kunt adresseren, 08:11.160 --> 08:18.000 en dit is een enorme beperking voor moderne computers, omdat de meeste moderne besturingssystemen minimaal vier 08:18.000 --> 08:20.790 gigabyte RAM nodig hebben om voldoende te kunnen 08:20.790 --> 08:23.250 werken. 08:23.250 --> 08:24.083 Aan de andere kant, 08:24.083 --> 08:25.710 als je een 64-bits processor 08:25.710 --> 08:27.930 of x64 architectuur gebruikt, betekent 08:27.930 --> 08:30.870 dit dat je toegang hebt tot meer dan vier gigabyte RAM 08:30.870 --> 08:31.860 tegelijk, en daarom 08:31.860 --> 08:33.540 zie je dit gebruikt in systemen 08:33.540 --> 08:35.370 die 8, 16, 32 of 64 gigabyte RAM hebben, 08:35.370 --> 08:37.290 omdat ze toegang hebben tot al dat 08:37.290 --> 08:41.460 RAM, wat ze veel betere prestaties geeft. 08:41.460 --> 08:42.540 Dit is nog een reden waarom 08:42.540 --> 08:44.700 je voor de meeste moderne computers en toepassingen 08:44.700 --> 08:46.470 een 64-bits processor wilt kiezen 08:46.470 --> 08:49.233 in plaats van een 32-bits processor.