記憶装置の階層

という言葉を使っているときに、 "メモリは、 "彼らは、通常のデータストレージを参照して提供される専用チップをマザーボード上に位置しています。 これらのチップを提供するストレージと呼ばれることが多いランダムアクセスメモリ ( RAM ) 、 メインメモリ 、およびプライマリストレージです。 鉄の時代に戻って、メインフレームを歩いたときに、地球は、 コアと呼ばれていた。 これらのチップは、ストレージ提供される揮発性 、これは、チップと言って、そのデータを失ったときには、電源がオフになります。

そこにはさまざまな種類のラム:

ダイナミックRAM (ドラム)が再充電されるごとに何千回も2番目だ。 シンクロナスDRAM ( SDRAMの)は、リフレッシュは、プロセッサのクロック速度では、最も効率的に運営しています。 スタティックRAM ( SRAMの)をしてすっきりする必要はありませんDRAMのような、とこれによりずっと速い。 残念なことに、 SRAMはDRAMのよりもはるかに高額とは、控えめに使用されています。 SRAMのプロセッサに使われる傾向にあるキャッシュのために使われる傾向にあるとのDRAMメモリの卸売。 最後に、そこのビデオRAM ( vram ) 、これは、ビデオハードウェアで使用されるメモリ領域です。

最近の技術の進展や特別な最適化の特定のメーカーが主導して実装され、いくつかの追加の頭字語です。 ここではいくつかのこと:

DDR SDRAMには、ダブルデータレートシンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリです。 DDR SDRAMにして、データが増加しており、その両方に読んでは、システムクロック落下ダニは、基本的には通常の2倍の帯域幅を利用可能です。 rdramは短いRambus DRAMのは、 DRAMの高性能バージョンで販売されることができるラムバス800 MHzのデータを転送します。 強化されたシンクロナスDRAM ( esdram )は、製造された拡張メモリシステムでは、 SRAMに交換する方法を提供してSDRAMに安い。

少しでは、 1組のバイナリ桁(すなわち、ある1または0 ) 。 少しRAMチップは、基本的には、細胞の構造をしては、ラムの種類に応じて、特定の構成のトランジスタとキャパシタです。 各セルは、デジタルスイッチをオンまたはオフにいずれかのことができる(すなわち、 1または0 ) 。 これらの細胞は8ビット単位でグループ分けを呼ぶバイトです。 バイト単位のは、根本的なメモリの量を測定するためのストレージデバイスに提供されています。 年の初めには、ハードウェアベンダー別のバイトのサイズを使用して実施します。 1つのベンダーは、 6ビットバイトを使用するとは別の16ビットバイトを使用する。 誰もが、事実上の業界標準を順守するように今日では、しかし、バイトは8ビットです。

そこは、全体のバイトベースの統計情報のセットを指定するメモリ領域のサイズ:

1バイト= 8ビット

1ワード= 2バイト

1ダブルワード= 4バイト

1クワッドワード= 8バイト

1 8進数ワード= 8バイト

1段落= 16バイト

一キロバイト= 1,024バイト( KB )の

1メガバイト( MB )の=一〇二四キロバイト= 1,048,576バイト

1ギガバイト( GB )の=千二十四メガバイト= 1,073,741,824バイト

1テラバイト(結核) =一〇二四ギガバイト= 1099511627776バイト

1ペタバイト(以下PB ) = 1024tb = 1125899906842624バイト

注意

は、 1980年代、 DRAMの持つメガバイトで大騒ぎだった。 子供たちのために使われて、両親にバグ十六キロバイトメモリのアップグレードに大きいので、アタリ400年代遊べるゲームです。 当時、メガバイトのみではないことに大きな問題があったのエンジニアはアセンブリコードをプログラムする傾向があったと非常に小さなプログラムを構築します。 実際、この1981年にはしばしば引用に起因するビルゲイツ: "誰かのために十分な640kでなければならない"と述べた。

今日では、ほとんどの開発マシンでは、少なくとも128 MBのDRAMのです。 2002年には、普通のことと思われる二五六メガバイト。 今から10年で、金額は、標準のギガバイトのDRAMのかもしれない(私たちは、いまだに使用してDRAMの場合) 。 うまくいけば、引用することはありませんよ。

ラムだけではないデータを保存する場所は、私たちリードしており、これがどのようにメモリ階層です。 のさまざまな場所で使用されることのできる情報を格納することができます彼らの指示によると、プロセッサに近接しています。 この注文生産し、以下の階層:

  1. レジスタ

  2. キャッシュ

  3. ラム

  4. ディスクストレージ

これらの主な違いは、 メモリをストレージ分野での待ち時間、あるいは時間遅れています。 ストレージに近い部分に、プロセッサにアクセスするにあまり時間がかかりませんよりも遠いところに保管しています。 経験豊富で、レイテンシーのハードドライブ上のデータにアクセスするよりもずっと大きいが、待ち時間が発生する場合がメモリにアクセスする際に、プロセッサのキャッシュです。 たとえば、 DRAMの待ち時間ナノ秒で測定される傾向にある。 ディスクドライブの待ち時間は、しかし、ミリ秒単位で測定される傾向にある!

レジスタのストレージスペースが小さいこと自体は、プロセッサ内に位置しています。 レジスタは、プロセッサのお気に入りのワークスペースです。 プロセッサのほとんどは、日々の仕事上のデータは、レジスタが行われています。 登録してからデータを移動するもう1つは、 1つ1つのデータを移動する最も功利主義的なやり方だ。

コンパイラは、ソフトウェアエンジニアの設計を通じてあらゆる種類のジャンプホープス変数と定数を維持するだけでは、レジスタのです。 が、多数のレジスタの状態により、より多くのプログラム内に格納して、プロセッサ自体やメモリのレイテンシを削減する。 mips64プロセッサは、 32 、 64ビット、汎用レジスタまさにこの理由です。 ののItaniumは、インテル社の次世代64ビットチップは、さらに一歩とは、文字通りには何百人ものレジスタです。

インテルPentiumプロセッサには、さまざまなレジスタセットです。 そこには6人、 16ビット、セグメントレジスタ( csのは、 ds 、 es 、 fs 、 gs 、 ss ) 。 そこには8つ、 32ビット、汎用レジスタ( EAXのは、 ebx 、 ecx 、 edx 、 esi 、 EDIのは、 ebp 、 ESP )といいます。 また、 32ビットエラーフラグレジスタ( eflags )に信号の問題や、 32ビット命令ポインタ( eip ) 。

高度なメモリ管理機能が促進された4つのシステムレジスタ( gdtr 、 ldtr 、 idtr 、 tr )と5つのモード制御レジスタ( cr0 、 cr1 、 cr2 、 cr3 、 cr4 ) 。

注意

興味深いことに注意することは、どのようにされてペンティアムのコレクションのレジスタに制約される歴史的な勢力だ。 設計要件を要求し、下位互換性は、ペンティアムにつながったことはほんの数よりもより多くのレジスタ8086 。

キャッシュを提供する一時的な記憶のDRAMよりも高速にアクセスすることができる。 集中的に配置された部分を計算するプログラムでは、キャッシュは、プロセッサのオーバーヘッドを避けることがDRAMのアクセスを継続します。 劇的な貯蓄ことができます。 そこには様々な種類のキャッシュに保存しています。 L1キャッシュすることは、記憶容量は、プロセッサ自体に位置しています。 L2キャッシュのSRAMチップの外には、通常のプロセッサ(たとえば、インテルペンティアム4に付属して転送する先進のL2キャッシュを256または五一二キロバイト) 。

注意

しようとする場合は、最適化を実行するコードをキャッシュに保存して、不要な関数呼び出し避けなければならない。 遠くの関数をコールすることを必要として嘘のコードを実行するプロセッサの外には、キャッシュです。 この原因は、キャッシュをリロードする。 この理由の1つは、特定のCコンパイラを提供する場合は、オプションのインライン関数を生成します。 コインの反対側には、インライン関数を使用するプログラムを開発することは、自分よりもはるかに大規模にしていない。 対速度の大きさのトレードオフバランシング行為は、すべてのオーバーヘッドが、コンピュータサイエンスrears 。

ディスクストレージのオプションは、最後の手段です。 伝統的には、ディスクの空き容量を作成し、仮想メモリが使用されています。仮想メモリは、メモリには、ディスクの空き容量を使用してシミュレートします。 言い換えれば、メモリ部分は、通常のDRAM保存され、ディスクに書き込まれるので、メモリの量以上のアクセスは、プロセッサは、実際の物理メモリの容量です。 たとえば、 10MBのDRAMの場合は、ご利用のディスクスペースをシミュレート2メガバイトメモリは、その後、プロセッサは、仮想メモリのアクセス12メガバイト。

仮想メモリを使用しては、悪魔のように対処する。 確かに、たくさんの余分なメモリになるでしょうが、料金をお支払いするには非常にコスト面でのパフォーマンスが向上します。 ディスクI / Oには必須のアクションシリーズ全体で、その一部は機械的です。 ページングものと推定されるWindowsアカウントで実行時間は約10 %です。 仮想メモリを管理するにはかなりの部分は、簿記のプロセッサが必要です。

ディスクストレージはいつもよりも安いラムです。 1960年代に戻っていたときに巨額の投資を八キロバイトのRAMは、仮想メモリを使用してディスクを作成する前に、おそらく感覚です。 今日では、しかし、そのコストのDRAMとディスクドライブの違いではないことは、当時として重要です。 買い512メガバイトのSDRAMマシンで知られていないのではない。 ということがあり得るの完全な仮想メモリとなる遺物や何らかの緊急セーフガードとして実装されます。

提出された記事をvuk mitrovich
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