« poprzedni punkt  następny punkt »


2. Hierarchia pamięci w komputerze

Urządzenia pamięciowe w komputerze pogrupować w zależności od czasu dostępu do nich ze strony bloku arytmetyczno-logicznego lub układu sterującego procesora oraz "bliskości" od tych bloków - to znaczy liczby przesłań pośrednich przy sprowadzaniu danych. Grupy te można też scharakteryzować podobnymi parametrami takimi jak czas dostępu, czas cyklu, pojemność, koszt na bit informacji. Tak określone grupy można ustawić w pewnym porządku (wyznaczającym ich hierarchię ze względu na możliwość dostępu) w prostokątnym układzie współrzędnych, na osiach którego podano szybkość działania i czas cyklu (oś pionowa), pojemność i koszt na bit informacji (oś pozioma). Wykres przedstawiający omówione powyżej elementy hierarchii pamięci komputera jest przedstawiony na rysunku poniżej.

Hierarchia pamięci w komputerze

"Najbliżej" wymienionych bloków procesora znajduje się tzw. pamięć rejestrowa (ang. register memory), która stanowi zbiór rejestrów procesora. Pamięć rejestrową charakteryzuje bardzo mały czas dostępu, , mała pojemność, wysoki koszt na bit, duża szybkość działania.

W większej "odległości" od tych znajduje się pamięć podręczna lub inaczej pamięć schowkowa, kieszeniowa (ang. cache memory) komputera. Jest to bardzo szybka pamięć o dostępie swobodnym, która przechowuje kopie rozkazów i danych aktualnie używanych w obliczeniach komputera, sprowadzane do niej z pamięci operacyjnej komputera. Pamięć podręczna może być wspólna lub oddzielna dla danych i rozkazów. Pamięć podręczną charakteryzują następujące parametry: duża szybkość działania, niski czas dostępu i cyklu, mała pojemność i wysoki kosz na bit. Pamięć podręczna jest budowana jako statyczna pamięć półprzewodnikowa.

Trzecią w hierarchii pamięci od strony bloku arytmetyczno-logicznego i układu sterującego jest pamięć operacyjna lub pamięć główna (ang. operational memory lub main memory). Jest to pamięć, w której adresowane są instrukcje i dane aktualnie wykonywanych programów w języku maszynowym. Pamięć operacyjna ma zwykle dużą pojemność , niski koszt na bit , średnią szybkość działania, średnie czasy dostępu i cyklu. Obecnie pamięć operacyjna jest budowana jako dynamiczna pamięć półprzewodnikowa.

"Najdalej" położona w stosunku do wymienionych bloków jest pamięć pomocnicza lub inaczej pamięć dodatkowa, pamięć peryferyjna (ang. auxiliary memory, secondary store, peripheral memory). Jest to pamięć o bardzo dużej pojemności, niskim koszcie na bit informacji, małej szybkości działania, wysokim czasie dostępu i cyklu. Obecnie pamięć pomocnicza jest budowana jako dyskowa lub taśmowa pamięć magnetyczna.

Pamięć pomocnicza może być jeszcze podzielona wewnętrznie na kilka poziomów, różniących się czasem dostępu i pojemnością:

Schemat wymiany między różnymi poziomami hierarchii pamięci jest pokazany na rysunku poniżej. Rozpatrzymy możliwe wymiany informacji między różnymi Widzimy tam, że blok arytmetyczny procesora komunikuje się bezpośrednio z pamięcią rejestrową. Pamięć rejestrowa wymienia informacje z pamięcią podręczną a w braku szukanych informacji w pamięci podręcznej - z pamięcią operacyjną. Pamięć operacyjna wymienia informacje z pamięcią dodatkową.

Schemat wymiany informacji między poziomami hierarchii pamięci

« poprzedni punkt  następny punkt »