Dalam reka bentuk sistem komputer, pemproses , serta sejumlah besar peranti memori, telah digunakan. Walau bagaimanapun, masalah utama adalah, bahagian ini mahal. Jadi organisasi ingatan sistem boleh dilakukan oleh hierarki memori. Ia mempunyai beberapa tahap memori dengan kadar prestasi yang berbeza. Tetapi semua ini dapat memberikan tujuan yang tepat, sehingga waktu akses dapat dikurangkan. Hierarki memori dikembangkan bergantung pada tingkah laku program. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan hierarki memori dalam seni bina komputer.
Apakah Hierarki Memori?
Memori dalam komputer boleh dibahagikan kepada lima hierarki berdasarkan kelajuan dan penggunaannya. Pemproses boleh bergerak dari satu tahap ke tahap yang lain berdasarkan keperluannya. Lima hierarki dalam memori adalah daftar, cache, memori utama, cakera magnetik, dan pita magnetik. Tiga hierarki pertama adalah kenangan tidak stabil yang bermaksud apabila tidak ada kuasa, dan secara automatik mereka kehilangan data tersimpan. Manakala dua hierarki terakhir tidak stabil yang bermaksud menyimpan data secara kekal.
Elemen ingatan adalah set peranti simpanan yang menyimpan data binari dalam jenis bit. Secara umum, simpanan memori boleh dikelaskan kepada dua kategori seperti tidak menentu dan juga tidak menentu.
Hierarki Memori dalam Senibina Komputer
The reka bentuk hierarki ingatan dalam sistem komputer terutamanya merangkumi peranti penyimpanan yang berbeza. Sebilangan besar komputer dibina dengan storan tambahan untuk berjalan dengan lebih kuat di luar kapasiti memori utama. Yang berikut rajah hierarki ingatan adalah piramid hierarki untuk memori komputer. Perancangan hierarki memori terbahagi kepada dua jenis seperti memori primer (dalaman) dan memori sekunder (luaran).
Hierarki Ingatan
Ingatan Utama
Memori utama juga dikenali sebagai memori dalaman, dan ini dapat diakses oleh pemproses secara lurus. Memori ini merangkumi register utama, cache, dan juga CPU.
Ingatan Sekunder
Memori sekunder juga dikenali sebagai memori luaran, dan ini dapat diakses oleh pemproses melalui modul input / output. Memori ini merangkumi cakera optik, cakera magnetik, dan pita magnetik.
Ciri-ciri Hierarki Memori
Ciri-ciri hierarki memori merangkumi yang berikut.
Persembahan
Sebelumnya, perancangan sistem komputer dilakukan tanpa hierarki memori, dan jurang kelajuan di antara memori utama serta daftar CPU bertambah kerana perbezaan masa akses yang besar, yang akan menyebabkan prestasi sistem lebih rendah. Jadi, peningkatan itu wajib. Peningkatan ini dirancang dalam model hierarki memori kerana peningkatan prestasi sistem.
Keupayaan
Keupayaan hierarki memori adalah jumlah data yang dapat disimpan oleh memori. Kerana setiap kali kita beralih dari atas ke bawah di dalam hierarki memori, maka kapasitasnya akan meningkat.
Masa Akses
Waktu akses dalam hierarki memori adalah selang waktu antara ketersediaan data serta permintaan untuk membaca atau menulis. Kerana setiap kali kita beralih dari atas ke bawah di dalam hierarki memori, maka waktu akses akan meningkat
Kos per bit
Apabila kita beralih dari bawah ke atas di dalam hierarki memori, maka kos untuk setiap bit akan meningkat yang bermaksud Memori dalaman mahal berbanding dengan memori luaran.
Reka Bentuk Hierarki Memori
Hierarki memori dalam komputer merangkumi yang berikut.
Daftar
Biasanya, register adalah RAM statik atau SRAM dalam pemproses komputer yang digunakan untuk menahan kata data yang biasanya 64 atau 128 bit. Kaunter program daftar adalah yang paling penting dan juga terdapat di semua pemproses. Sebilangan besar pemproses menggunakan daftar kata status dan juga penumpuk. Daftar kata status digunakan untuk membuat keputusan, dan penumpuk digunakan untuk menyimpan data seperti operasi matematik. Biasanya, komputer suka komputer set arahan yang kompleks mempunyai begitu banyak daftar untuk menerima memori utama, dan RISC- set arahan yang dikurangkan komputer mempunyai lebih banyak daftar.
Memori Cache
Memori cache juga boleh didapati di pemproses, namun jarang sekali terdapat memori lain IC (litar bersepadu) yang dipisahkan menjadi tahap. Cache menyimpan sebahagian data yang sering digunakan dari memori utama. Apabila pemproses mempunyai satu teras maka jarang akan mempunyai dua (atau) tahap cache lebih banyak. Pemproses multi-teras yang ada sekarang mempunyai tiga, 2 peringkat untuk setiap teras, dan satu tahap dikongsi.
Ingatan Utama
Memori utama dalam komputer tidak lain adalah, unit memori dalam CPU yang berkomunikasi secara langsung. Ia adalah unit simpanan utama komputer. Memori ini cepat serta memori besar yang digunakan untuk menyimpan data sepanjang operasi komputer. Memori ini terdiri daripada RAM dan juga ROM.
Cakera Magnetik
Cakera magnetik di komputer adalah plat bulat yang diperbuat daripada plastik sebaliknya logam oleh bahan magnet. Sering kali, dua muka cakera digunakan serta banyak cakera boleh ditumpuk pada satu gelendong dengan kepala baca atau tulis yang dapat diperoleh di setiap satah. Semua cakera di komputer berpusing bersama pada kelajuan tinggi. Trek di komputer tidak lain hanyalah bit yang disimpan di dalam satah magnet di tempat bersebelahan dengan bulatan sepusat. Ini biasanya dipisahkan menjadi beberapa bahagian yang dinamakan sebagai sektor.
Pita magnetik
Pita ini adalah rakaman magnetik biasa yang dirancang dengan penutup magnetis yang langsing pada filem plastik jalur nipis yang dilanjutkan. Ini digunakan terutamanya untuk membuat sandaran data yang besar. Setiap kali komputer memerlukan akses jalur, pertama-tama komputer akan dipasang untuk mengakses data. Setelah data dibenarkan, maka ia akan dilepaskan. Masa akses memori akan lebih perlahan dalam jalur magnetik dan juga memerlukan beberapa minit untuk mengakses jalur.
Kelebihan Hierarki Memori
Keperluan untuk hierarki memori merangkumi perkara berikut.
- Pengedaran memori adalah mudah dan menjimatkan
- Menghilangkan kemusnahan luaran
- Data dapat disebarkan ke seluruh penjuru
- Mengizinkan permintaan paging & pra-paging
- Pertukaran akan lebih mahir
Oleh itu, ini semua berkaitan hierarki ingatan . Dari maklumat di atas, akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa ia digunakan terutamanya untuk mengurangkan kos bit, frekuensi akses, dan untuk meningkatkan kapasiti, waktu akses. Oleh itu, terserah kepada pereka berapa mereka memerlukan ciri-ciri ini untuk memenuhi keperluan pengguna mereka. Inilah soalan untuk anda, hierarki memori dalam OS ?
