* RAM
* ROM
* Cache
* Dynamic RAM
* Static RAM
* Flash memory
* Memory Sticks
* Virtual memory
* Video memory
* BIOS
Anda telah tahu bahawa komputer di hadapan anda mempunyai ingatan. Apa yang anda mungkin tidak ketahui adalah kebanyakan barang-barang elektronik yang anda gunakan setiap hari juga menggunakan beberapa bentuk ingatan. Di sini ada beberapa contoh barang yang menggunakan ingatan itu:
* Telefon bimbit/selular
* PDA
* Konsol permainan video
* Radio kereta
* VCR
* TV
Setiap alat-alat ini menggunakan jenis ingatan yang berbeza dalam cara-cara berlainan.
Asas-asas Ingatan Komputer
Walaupun ingatan adalah dari segi teknik satu bentuk storan elektronik, ia adalah paling kerap digunakan untuk mengenalpasti bentuk-bentuk sementara storan dengan cepat. Jika CPU komputer anda terpaksa berterusan akses ke cakera keras untuk mendapatkan semula setiap bahagian data yang ia perlukan, ia akan beroperasi amat perlahan. Apabila maklumat disimpan dalam ingatan, CPU boleh aksesnya lebih banyak dengan cepat. Kebanyakan bentuk ingatan adalah bertujuan untuk menyimpan data buat sementara waktu.
Sebagai yang anda boleh melihat pada gambar rajah di atas, CPU mengakses memori mengikut satu hierarki yang berbeza. Jika ia datang daripada storan kekal (cakera keras) atau input (papan kekunci), kebanyakan butir maklumat masuk ke ingatan capaian rawak (RAM) terlebih dahulu. CPU kemudiannya menyimpan bahagian data yang ia perlukan untuk memasuki, selalunya dalam satu cache, dan memelihara arahan-arahan khas yang tertentu dalam daftar (register). Kita akan bercakap mengenai cache dan daftar-daftar kemudian.
Semua komponen dalam komputer anda,seperti CPU, cakera keras dan sistem pengoperasian, kerja bersama sebagai satu pasukan, dan memori adalah salah satu bahagian-bahagian keperluan pasukan ini. Dari saat anda hidupkan komputer anda sehingga anda menutupnya, CPU anda secara berterusan menggunakan memori. Mari kita lihat kepada sebuah senario yang biasa:
* Anda hidupkan komputer.
* Komputer memuatkan data daripada ingatan baca sahaja (Read Only Memory - ROM) dan melaksanakan ujian sendiri hidupkan kuasa (Power On Self-Test - POST) untuk memastikan segala komponen-komponen utama adalah berfungsi dengan baik. Sebagai sebahagian ujian ini, pengawal ingatan memeriksa keseluruhan alamat ingatan dengan satu baca/tulis yang cepat untuk memastikan bahawa tiada kesilapan dalam cip-cip ingatan. Membaca / menulis bermaksud bahawa data ditulis ke bit dan kemudiannya membaca dari bit itu.
* Komputer memuatkan input/output asas (Basic Input Output System - BIOS) dari ROM. BIOS menyediakan maklumat yang paling asas mengenai alat penyimpanan, urutan boot komputer, keselamatan, sambung dan main (Plug and Play - pengecaman peranti automatik) keupayaan dan beberapa barang lain.
* Komputer memuatkan sistem pengoperasian (OS) daripada cakera keras ke dalam RAM sistem. Umumnya, bahagian-bahagian kritikal sistem pengoperasian dikekalkan dalam RAM selama komputer dihidupkan. Ini membenarkan CPU untuk memiliki capaian segera pada sistem pengoperasian, yang menambah prestasi dan kefungsian keseluruhan sistem.
* Apabila anda membuka satu aplikasi, ia dimuatkan dalam RAM. Untuk memelihara penggunaan RAM, banyak aplikasi memuatkan hanya bahagian-bahagian penting atur cara pada mulanya dan kemudian memuat bahagian-bahagian lain seperti apabila diperlukan.
* Selepas suatu aplikasi dimuatkan/dibuka, mana-mana fail yang dibuka untuk digunakan dalam aplikasi tersebut adalah dimuatkan dalam RAM.
* Apabila anda simpan (save) sebuah fail dan menutup sesuatu aplikasi, fail itu tertulis pada peranti storan di mana anda simpan itu, dan ia kemudian beserta aplikasi itu disingkirkan (purge) dari RAM.
Dalam kebanyakan komputer, seretan (shuffle) data antara CPU dan RAM berlaku berjuta kali setiap saat. Bila satu aplikasi ditutup, ia dan mana-mana fail yang mengiringi adalah biasanya disingkirkan (dihapuskan) dari RAM untuk menyediakan ruang bagi data baru. Jika fail yang berubah itu tidak disimpan pada satu peranti storan yang tetap sebelum disingkirkan, mereka akan hilang.
Sebuah komputer yang biasa mempunyai:
* Cache tahap 1 dan 2
* RAM Sistem normal
* Ingatan maya
* Satu cakera keras
CPU yang cepat, berkuasa memerlukan akses yang cepat dan mudah untuk jumlah data yang besar jika sekiranya mereka mahu memaksimumkan prestasi mereka. Jika CPU tidak berpeluang mendapatkan data yang ia perlukan, ia akan berhenti dan menunggu. CPU-CPU yang moden memproses pada kelajuan kira-kira 1 gigahertz boleh menggunakan data yang banyak - kemungkinan bilion bait-bait per saat. Masalah yang perekabentuk komputer hadapi adalah bahawa ingatan yang boleh mengikuti sebuah CPU 1 gigahertz adalah sangat mahal - lebih mahal dari sesiapa yang mampu dalam kuantiti yang besar.
Pereka-pereka komputer telah menyelesaikan masalah kos dengan "mengikat" ingatan - menggunakan ingatan mahal dalam kuantiti yang kecil dan ia menyokongnya dengan kuantiti lebih besar ingatan yang kurang mahal.
Bentuk paling murah memori baca / tulis dalam penggunaan meluas hari ini adalah cakera keras. Cakera keras menyediakan kuantiti besar storan kekal yang tidak mahal. Anda boleh membeli ruang cakera keras untuk satu peni setiap megabait, tetapi ia boleh mengambil sedikit masa yang baik (menghampiri seketika) untuk membaca satu megabait satu cakera keras. Kerana ruang simpanan di satu cakera keras adalah begitu murah dan banyak, ia membentuk peringkat akhir satu hirarki ingatan CPU, yang diberi nama ingatan maya.
Tahap seterusnya hierarki adalah RAM. Beberapa perkara mengenai RAM adalah penting di sini. Saiz bit satu CPU memberitahu anda berapa banyak bait-bait (byte) maklumat ia boleh didatangi dari RAM pada masa yang sama. Sebagai contoh, satu CPU 16 bit boleh memproses 2 bait-bait pada satu masa (1 bait = 8 bit, maka 16 bit = 2 bait), dan satu CPU 64 bit boleh memproses 8 bait pada satu masa.
Megahertz (MHz) adalah satu ukuran kelajuan pemprosesan CPU, atau kitar jam, dalam juta per saat. Maka, sebuah Pentium III 800 MHz 32-bit boleh kemungkinan memproses 4 bait serentak, 800 juta kali per saat (mungkin lebih berdasarkan penalian paip / pipeline). Matlamat sistem ingatan adalah untuk memenuhi yang kehendak-kehendak itu.
Sebuah sistem RAM komputer sendiri tidaklah lebih cepat untuk menandingi kelajuan CPU. Ini ialah mengapa anda perlukan kepada cache (diperbincangkan kemudian). Bagaimanapun, RAM yang lebih cepat adalah, lebih baik. Kebanyakan cip hari ini beroperasi dengan satu kadar kitaran 50 ke 70 nanosaat. Kelajuan baca / tulis adalah lazimnya satu fungsi dari jenis RAM yang digunakan, contoh seperti DRAM, SDRAM, RAMBUS.
RAM sistem
Kelajuan RAM sistem adalah dikawal oleh lebar dan kelajuan bas. Kelebaran bas merujuk kepada bilangan bit yang boleh dihantar ke CPU serentak, dan kelajuan bas merujuk kepada bilangan berapa kali sebuah kumpulan bit boleh dihantar setiap saat. Satu kitaran bas berlaku setiap kali data masa berjalan dari ingatan ke CPU. Sebagai contoh, satu bas 100-MHz 32-bit adalah secara teori mampu menghantar 4 bait (32 bit dibahagikan dengan 8 = 4 bait) data ke CPU 100 juta kali per saat, sementara satu bas 66-MHz 16-bit boleh menghantar 2 bait data 66 juta kali per saat.
Jika anda pandai matematik, anda akan dapati bahawa hanya dengan mengubah kelebaran bas dari 16 bit ke 32 bit dan kelajuan dari 66 MHz ke 100 MHz dalam contoh kita, membenarkan tiga kali banyaknya data (400 juta bait lawan 132 juta bait) melalui CPU setiap saat.
Sebenarnya, RAM biasanya tidak beroperasi pada kelajuan optimum. Kependaman (latency) menukarkan persamaan secara radikal. Kependaman merujuk kepada jumlah pusingan jam diperlukan untuk membaca satu bit maklumat. Sebagai contoh, RAM digredkan pada 100 MHz adalah berupaya menghantar satu bit dalam 0.00000001 saat, tetapi mengambil masa 0.00000005 saat untuk memulakan proses bacaan untuk bit pertama. Untuk dipampasi kepada kependaman, CPU menggunakan satu teknik istimewa yang dipanggil mod letusan (burst mode).
Mod letusan (burst mode) bergantung kepada jangkaan bahawa data diminta oleh CPU akan disimpan dalam sel-sel ingatan berjujukan. Pengawal ingatan menjangka bahawa apa pun CPU lakukan akan berterusan datang dari siri-siri serupa alamat-alamat ingatan ini, maka ia membaca beberapa turutan bit data bersama-sama. Ini bermaksud bahawa bit pertama adalah subjek untuk keputusan penuh kependaman, membaca berturut-turut bit-bit mengambil masa yang kurang.
Mod letusan yang dinilaikan pada ingatan adalah biasanya dinyatakan sebagai empat nombor dipisahkan oleh tanda sempang. Jumlah pertama memberitahu anda jumlah pusingan jam diperlukan untuk memulakan satu operasi baca; nombor yang kedua, ketiga dan keempat memberitahu anda berapa banyak pusingan diperlukan untuk membaca setiap satu turutan bit dalam barisan, juga dikenali sebagai jalur perkataan (wordline). Sebagai contoh: 5-1-1-1 memberitahu anda yang ia mengambil lima kitaran untuk membaca bit pertama dan satu kitaran untuk tiap-tiap bit selepas itu. Secara nyata, lebih rendah nombor ini adalah, lebih baik prestasi memori.
Mod letusan kerap digunakan bersempena dengan penalian paip (pipeline), satu lagi cara mengurangkan kesan-kesan kependaman. Penalian paip menganjurkan perolehan semula data ke dalam satu jenis proses barisan pemasangan. Pengawal ingatan secara serentak membaca satu atau lebih perkataan dari ingatan, menghantar perkataan atau perkataan-perkataan semasa ke CPU dan tulis satu atau lebih perkataan untuk sel-sel ingatan. Digunakan bersama-sama, mod letusan dan penalian paip boleh secara mendadak mengurangkan kelambatan disebabkan oleh kependaman.
Jadi mengapa tidak perlu anda beli ingatan yang paling laju, paling luas yang anda boleh dapatkan? Laju dan keluasan bas memori harus bersesuaian dengan bas sistem. Anda boleh menggunakan ingatan direka untuk bekerja pada 100 MHz dalam sebuah sistem 66-MHz, tetapi ia akan berjalan pada kelajuan bas 66-MHz jadi tiada kelebihan di situ, dan memori 32 bit tidak sesuai dengan bas 16 bit.
Cache dan daftar (register)
Cache direka untuk mengurangkan kesesakan dengan membuat data paling kerap digunakan oleh CPU boleh didapati serta merta. Ini adalah dilaksanakan dengan membangunkan jumlah kecil memori, terkenal sebagai cache utama atau Tahap 1, terus ke dalam CPU. Cache Tahap 1 sangat kecil, biasanya berjarak di antara 2 kilobait (KB) DAN 64 KB.
Cache yang kedua atau Tahap 2 lazimnya terletak di atas satu kad memori terletak dekat CPU. Cache Tahap 2 mempunyai sambungan terus ke CPU. Satu litar bersepadu yang berdedikasi di papan induk, pengawal L2, mengatur penggunaan cache Tahap 2 oleh CPU. Bergantung pada CPU, saiz cache Tahap 2 berjulat dari 256 KB ke 2 megabytes (MB). Dalam kebanyakan sistem, data yang diperlukan oleh CPU adalah didatangi dari cache kira-kira 95 peratus dari masa, sangat kurang overhead yang diperlukan apabila CPU mesti menunggu data dari memori utama.
Beberapa sistem yang tidak mahal mengagihkan cache Tahap 2 bersama-sama. Banyak CPU prestasi tinggi sekarang yang mempunyai cache Tahap 2 sebenarnya telah dibina ke dalam cip CPU itu sendiri. Oleh itu, saiz cache Tahap 2 dan sama ada ia adalah terbina dalam (built in/onboard - pada CPU) adalah satu faktor penentu utama dalam prestasi sesebuah CPU.
Suatu model tertentu RAM, ingatan capaian rawak statik (Static Random Access Memory - SRAM), adalah digunakan terutamanya untuk cache. SRAM guna transistor berganda, lazimnya empat hingga enam, untuk tiap-tiap sel ingatan. Ia mempunyai satu aturan pagar luar (external gate array) dikenali sebagai satu penggetar berbilang (multivibrator) yang menukarkan, atau flip-flop, antara dua keadaan. Ini bermaksud bahawa ia tidak perlu jadi meleret-leret menyegarkan semula (refresh) seperti DRAM. Setiap sel akan mengekalkan datanya selama ia mempunyai kuasa. Tanpa perlu untuk tetap segarkan semula, SRAM boleh beroperasi dengan tersangat laju. Tetapi kerumitan setiap sel membuatkannya mahal untuk penggunaan sebagai RAM piawai.
SRAM dalam cache boleh menjadi tak serentak atau serentak. SRAM yang serentak adalah direka untuk dengan tepat menandingi kepantasan CPU, manakala yang tak serentak bukan. Jangkaan masa yang sedikit itu membuatkan satu kelainan dalam prestasi. Sepadan dengan kelajuan jam CPU adalah satu perkara yang baik, maka selalulah mencari SRAM yang serentak.
Langkah akhir dalam memori adalah daftar-daftar (register). Ini ialah sel-sel memori yang dibina terus ke dalam CPU yang mengandungi data tertentu yang diperlukan oleh CPU, terutamanya unit arithmetik dan logik (Arithmetic and Logic Unit - ALU). Satu bahagian penting CPU sendiri, mereka adalah dikawal secara langsung oleh penyusun (compiler) yang menghantar maklumat untuk diproses oleh CPU.
* PDA
* Konsol permainan video
* Radio kereta
* VCR
* TV
Setiap alat-alat ini menggunakan jenis ingatan yang berbeza dalam cara-cara berlainan.
Asas-asas Ingatan Komputer
Walaupun ingatan adalah dari segi teknik satu bentuk storan elektronik, ia adalah paling kerap digunakan untuk mengenalpasti bentuk-bentuk sementara storan dengan cepat. Jika CPU komputer anda terpaksa berterusan akses ke cakera keras untuk mendapatkan semula setiap bahagian data yang ia perlukan, ia akan beroperasi amat perlahan. Apabila maklumat disimpan dalam ingatan, CPU boleh aksesnya lebih banyak dengan cepat. Kebanyakan bentuk ingatan adalah bertujuan untuk menyimpan data buat sementara waktu.
Sebagai yang anda boleh melihat pada gambar rajah di atas, CPU mengakses memori mengikut satu hierarki yang berbeza. Jika ia datang daripada storan kekal (cakera keras) atau input (papan kekunci), kebanyakan butir maklumat masuk ke ingatan capaian rawak (RAM) terlebih dahulu. CPU kemudiannya menyimpan bahagian data yang ia perlukan untuk memasuki, selalunya dalam satu cache, dan memelihara arahan-arahan khas yang tertentu dalam daftar (register). Kita akan bercakap mengenai cache dan daftar-daftar kemudian.
Semua komponen dalam komputer anda,seperti CPU, cakera keras dan sistem pengoperasian, kerja bersama sebagai satu pasukan, dan memori adalah salah satu bahagian-bahagian keperluan pasukan ini. Dari saat anda hidupkan komputer anda sehingga anda menutupnya, CPU anda secara berterusan menggunakan memori. Mari kita lihat kepada sebuah senario yang biasa:
* Anda hidupkan komputer.
* Komputer memuatkan data daripada ingatan baca sahaja (Read Only Memory - ROM) dan melaksanakan ujian sendiri hidupkan kuasa (Power On Self-Test - POST) untuk memastikan segala komponen-komponen utama adalah berfungsi dengan baik. Sebagai sebahagian ujian ini, pengawal ingatan memeriksa keseluruhan alamat ingatan dengan satu baca/tulis yang cepat untuk memastikan bahawa tiada kesilapan dalam cip-cip ingatan. Membaca / menulis bermaksud bahawa data ditulis ke bit dan kemudiannya membaca dari bit itu.
* Komputer memuatkan input/output asas (Basic Input Output System - BIOS) dari ROM. BIOS menyediakan maklumat yang paling asas mengenai alat penyimpanan, urutan boot komputer, keselamatan, sambung dan main (Plug and Play - pengecaman peranti automatik) keupayaan dan beberapa barang lain.
* Komputer memuatkan sistem pengoperasian (OS) daripada cakera keras ke dalam RAM sistem. Umumnya, bahagian-bahagian kritikal sistem pengoperasian dikekalkan dalam RAM selama komputer dihidupkan. Ini membenarkan CPU untuk memiliki capaian segera pada sistem pengoperasian, yang menambah prestasi dan kefungsian keseluruhan sistem.
* Apabila anda membuka satu aplikasi, ia dimuatkan dalam RAM. Untuk memelihara penggunaan RAM, banyak aplikasi memuatkan hanya bahagian-bahagian penting atur cara pada mulanya dan kemudian memuat bahagian-bahagian lain seperti apabila diperlukan.
* Selepas suatu aplikasi dimuatkan/dibuka, mana-mana fail yang dibuka untuk digunakan dalam aplikasi tersebut adalah dimuatkan dalam RAM.
* Apabila anda simpan (save) sebuah fail dan menutup sesuatu aplikasi, fail itu tertulis pada peranti storan di mana anda simpan itu, dan ia kemudian beserta aplikasi itu disingkirkan (purge) dari RAM.
Dalam kebanyakan komputer, seretan (shuffle) data antara CPU dan RAM berlaku berjuta kali setiap saat. Bila satu aplikasi ditutup, ia dan mana-mana fail yang mengiringi adalah biasanya disingkirkan (dihapuskan) dari RAM untuk menyediakan ruang bagi data baru. Jika fail yang berubah itu tidak disimpan pada satu peranti storan yang tetap sebelum disingkirkan, mereka akan hilang.
Sebuah komputer yang biasa mempunyai:
* Cache tahap 1 dan 2
* RAM Sistem normal
* Ingatan maya
* Satu cakera keras
CPU yang cepat, berkuasa memerlukan akses yang cepat dan mudah untuk jumlah data yang besar jika sekiranya mereka mahu memaksimumkan prestasi mereka. Jika CPU tidak berpeluang mendapatkan data yang ia perlukan, ia akan berhenti dan menunggu. CPU-CPU yang moden memproses pada kelajuan kira-kira 1 gigahertz boleh menggunakan data yang banyak - kemungkinan bilion bait-bait per saat. Masalah yang perekabentuk komputer hadapi adalah bahawa ingatan yang boleh mengikuti sebuah CPU 1 gigahertz adalah sangat mahal - lebih mahal dari sesiapa yang mampu dalam kuantiti yang besar.
Pereka-pereka komputer telah menyelesaikan masalah kos dengan "mengikat" ingatan - menggunakan ingatan mahal dalam kuantiti yang kecil dan ia menyokongnya dengan kuantiti lebih besar ingatan yang kurang mahal.
Bentuk paling murah memori baca / tulis dalam penggunaan meluas hari ini adalah cakera keras. Cakera keras menyediakan kuantiti besar storan kekal yang tidak mahal. Anda boleh membeli ruang cakera keras untuk satu peni setiap megabait, tetapi ia boleh mengambil sedikit masa yang baik (menghampiri seketika) untuk membaca satu megabait satu cakera keras. Kerana ruang simpanan di satu cakera keras adalah begitu murah dan banyak, ia membentuk peringkat akhir satu hirarki ingatan CPU, yang diberi nama ingatan maya.
Tahap seterusnya hierarki adalah RAM. Beberapa perkara mengenai RAM adalah penting di sini. Saiz bit satu CPU memberitahu anda berapa banyak bait-bait (byte) maklumat ia boleh didatangi dari RAM pada masa yang sama. Sebagai contoh, satu CPU 16 bit boleh memproses 2 bait-bait pada satu masa (1 bait = 8 bit, maka 16 bit = 2 bait), dan satu CPU 64 bit boleh memproses 8 bait pada satu masa.
Megahertz (MHz) adalah satu ukuran kelajuan pemprosesan CPU, atau kitar jam, dalam juta per saat. Maka, sebuah Pentium III 800 MHz 32-bit boleh kemungkinan memproses 4 bait serentak, 800 juta kali per saat (mungkin lebih berdasarkan penalian paip / pipeline). Matlamat sistem ingatan adalah untuk memenuhi yang kehendak-kehendak itu.
Sebuah sistem RAM komputer sendiri tidaklah lebih cepat untuk menandingi kelajuan CPU. Ini ialah mengapa anda perlukan kepada cache (diperbincangkan kemudian). Bagaimanapun, RAM yang lebih cepat adalah, lebih baik. Kebanyakan cip hari ini beroperasi dengan satu kadar kitaran 50 ke 70 nanosaat. Kelajuan baca / tulis adalah lazimnya satu fungsi dari jenis RAM yang digunakan, contoh seperti DRAM, SDRAM, RAMBUS.
RAM sistem
Kelajuan RAM sistem adalah dikawal oleh lebar dan kelajuan bas. Kelebaran bas merujuk kepada bilangan bit yang boleh dihantar ke CPU serentak, dan kelajuan bas merujuk kepada bilangan berapa kali sebuah kumpulan bit boleh dihantar setiap saat. Satu kitaran bas berlaku setiap kali data masa berjalan dari ingatan ke CPU. Sebagai contoh, satu bas 100-MHz 32-bit adalah secara teori mampu menghantar 4 bait (32 bit dibahagikan dengan 8 = 4 bait) data ke CPU 100 juta kali per saat, sementara satu bas 66-MHz 16-bit boleh menghantar 2 bait data 66 juta kali per saat.
Jika anda pandai matematik, anda akan dapati bahawa hanya dengan mengubah kelebaran bas dari 16 bit ke 32 bit dan kelajuan dari 66 MHz ke 100 MHz dalam contoh kita, membenarkan tiga kali banyaknya data (400 juta bait lawan 132 juta bait) melalui CPU setiap saat.
Sebenarnya, RAM biasanya tidak beroperasi pada kelajuan optimum. Kependaman (latency) menukarkan persamaan secara radikal. Kependaman merujuk kepada jumlah pusingan jam diperlukan untuk membaca satu bit maklumat. Sebagai contoh, RAM digredkan pada 100 MHz adalah berupaya menghantar satu bit dalam 0.00000001 saat, tetapi mengambil masa 0.00000005 saat untuk memulakan proses bacaan untuk bit pertama. Untuk dipampasi kepada kependaman, CPU menggunakan satu teknik istimewa yang dipanggil mod letusan (burst mode).
Mod letusan (burst mode) bergantung kepada jangkaan bahawa data diminta oleh CPU akan disimpan dalam sel-sel ingatan berjujukan. Pengawal ingatan menjangka bahawa apa pun CPU lakukan akan berterusan datang dari siri-siri serupa alamat-alamat ingatan ini, maka ia membaca beberapa turutan bit data bersama-sama. Ini bermaksud bahawa bit pertama adalah subjek untuk keputusan penuh kependaman, membaca berturut-turut bit-bit mengambil masa yang kurang.
Mod letusan yang dinilaikan pada ingatan adalah biasanya dinyatakan sebagai empat nombor dipisahkan oleh tanda sempang. Jumlah pertama memberitahu anda jumlah pusingan jam diperlukan untuk memulakan satu operasi baca; nombor yang kedua, ketiga dan keempat memberitahu anda berapa banyak pusingan diperlukan untuk membaca setiap satu turutan bit dalam barisan, juga dikenali sebagai jalur perkataan (wordline). Sebagai contoh: 5-1-1-1 memberitahu anda yang ia mengambil lima kitaran untuk membaca bit pertama dan satu kitaran untuk tiap-tiap bit selepas itu. Secara nyata, lebih rendah nombor ini adalah, lebih baik prestasi memori.
Mod letusan kerap digunakan bersempena dengan penalian paip (pipeline), satu lagi cara mengurangkan kesan-kesan kependaman. Penalian paip menganjurkan perolehan semula data ke dalam satu jenis proses barisan pemasangan. Pengawal ingatan secara serentak membaca satu atau lebih perkataan dari ingatan, menghantar perkataan atau perkataan-perkataan semasa ke CPU dan tulis satu atau lebih perkataan untuk sel-sel ingatan. Digunakan bersama-sama, mod letusan dan penalian paip boleh secara mendadak mengurangkan kelambatan disebabkan oleh kependaman.
Jadi mengapa tidak perlu anda beli ingatan yang paling laju, paling luas yang anda boleh dapatkan? Laju dan keluasan bas memori harus bersesuaian dengan bas sistem. Anda boleh menggunakan ingatan direka untuk bekerja pada 100 MHz dalam sebuah sistem 66-MHz, tetapi ia akan berjalan pada kelajuan bas 66-MHz jadi tiada kelebihan di situ, dan memori 32 bit tidak sesuai dengan bas 16 bit.
Cache dan daftar (register)
Cache direka untuk mengurangkan kesesakan dengan membuat data paling kerap digunakan oleh CPU boleh didapati serta merta. Ini adalah dilaksanakan dengan membangunkan jumlah kecil memori, terkenal sebagai cache utama atau Tahap 1, terus ke dalam CPU. Cache Tahap 1 sangat kecil, biasanya berjarak di antara 2 kilobait (KB) DAN 64 KB.
Cache yang kedua atau Tahap 2 lazimnya terletak di atas satu kad memori terletak dekat CPU. Cache Tahap 2 mempunyai sambungan terus ke CPU. Satu litar bersepadu yang berdedikasi di papan induk, pengawal L2, mengatur penggunaan cache Tahap 2 oleh CPU. Bergantung pada CPU, saiz cache Tahap 2 berjulat dari 256 KB ke 2 megabytes (MB). Dalam kebanyakan sistem, data yang diperlukan oleh CPU adalah didatangi dari cache kira-kira 95 peratus dari masa, sangat kurang overhead yang diperlukan apabila CPU mesti menunggu data dari memori utama.
Beberapa sistem yang tidak mahal mengagihkan cache Tahap 2 bersama-sama. Banyak CPU prestasi tinggi sekarang yang mempunyai cache Tahap 2 sebenarnya telah dibina ke dalam cip CPU itu sendiri. Oleh itu, saiz cache Tahap 2 dan sama ada ia adalah terbina dalam (built in/onboard - pada CPU) adalah satu faktor penentu utama dalam prestasi sesebuah CPU.
Suatu model tertentu RAM, ingatan capaian rawak statik (Static Random Access Memory - SRAM), adalah digunakan terutamanya untuk cache. SRAM guna transistor berganda, lazimnya empat hingga enam, untuk tiap-tiap sel ingatan. Ia mempunyai satu aturan pagar luar (external gate array) dikenali sebagai satu penggetar berbilang (multivibrator) yang menukarkan, atau flip-flop, antara dua keadaan. Ini bermaksud bahawa ia tidak perlu jadi meleret-leret menyegarkan semula (refresh) seperti DRAM. Setiap sel akan mengekalkan datanya selama ia mempunyai kuasa. Tanpa perlu untuk tetap segarkan semula, SRAM boleh beroperasi dengan tersangat laju. Tetapi kerumitan setiap sel membuatkannya mahal untuk penggunaan sebagai RAM piawai.
SRAM dalam cache boleh menjadi tak serentak atau serentak. SRAM yang serentak adalah direka untuk dengan tepat menandingi kepantasan CPU, manakala yang tak serentak bukan. Jangkaan masa yang sedikit itu membuatkan satu kelainan dalam prestasi. Sepadan dengan kelajuan jam CPU adalah satu perkara yang baik, maka selalulah mencari SRAM yang serentak.
Langkah akhir dalam memori adalah daftar-daftar (register). Ini ialah sel-sel memori yang dibina terus ke dalam CPU yang mengandungi data tertentu yang diperlukan oleh CPU, terutamanya unit arithmetik dan logik (Arithmetic and Logic Unit - ALU). Satu bahagian penting CPU sendiri, mereka adalah dikawal secara langsung oleh penyusun (compiler) yang menghantar maklumat untuk diproses oleh CPU.
Tiada ulasan:
Catat Ulasan
Terima kasih :)