bob Uniprotsessor unumdorligini oshirish 1 kirish

2.4 Xotira IERARXÿYASIDAN FOYDALANISH
Hali mavjud bo'lmagan ideal xotira bir nechta atributlarga ega bo'lishi kerak:
1. Quvvat o'chirilganda xotira mazmuni yo'qolmasligi uchun o'zgarmasdir
2. Xotira yuklanishi va saqlanadigan protsessor tezligiga mos keladigan qisqa kirish vaqti. operatsiyalar bajarish uchun bir necha soat siklini talab qilmaydi
3.Katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash imkoniyatiga ega bo'lish uchun katta sig'im
4. Ular talab qiladigan kremniy ko'chmas mulk maydoni jihatidan ham arzon narx, chunki ko'p ma'lumotlar saqlanishi kerak
Bunday ideal xotira hali mavjud emas. Yuqoridagi atributlarning ba'zilarini qondiradigan bir
nechta xotira texnologiyalari mavjud, ammo ularning barchasi bir vaqtning o'zida emas. Tizim
dizayneri 2.3-rasmda ko'rsatilganidek, har bir xotira texnologiyasidan foydalanish uchun xotira
ierarxiyasidan foydalangan holda kompyuterni saqlash talablarini qurishi kerak.
Hozirgi protsessorlar tomonidan qo'llaniladigan saqlash texnologiyalari turlari
•registrlar;
•kesh;
• RAM; va
• magnit, optik va flesh drayvlar kabi ommaviy saqlash.
Protsessor to'g'ridan-to'g'ri registrlar va kesh xotirasi mavjud bo'lgan eng tezkor, qaysi
xotira moduli bilan gaplashadi. Yagona muammo shundaki, bu ikki xotira moduli katta sig‘imga
ega emas va ularni qurish qimmat.
Xotira ierarxiyasining o'zaro bog'liqligi shundan iboratki, rasmda ko'rsatilgan har bir xotira
moduli ulangan qo'shni modullar bilan aloqa qiladi.

2.3-rasm Xotira ierarxiyasi
unga ko'rsatilgan chiziqlar bo'yicha. Ma'lumotlar protsessorga arxiyaning pastki qismidan
ko'chiriladi. Xuddi shunday, protsessordan olingan ma'lumotlar ierarxiyadan pastga qarab ko'chiriladi. Har bir chiziqning qalinligi chiziqning aloqa tezligini anglatadi. Masalan, protsessor protsessorning takt tezligiga mos keladigan yuqori tezlikda o'z registrlari va kesh bilan bevosita bog'lanishi mumkin. Ushbu ikkala xotira komponenti ham juda tezdir, chunki ular doimo protsessor bilan bir xil chipda amalga oshiriladi. Bu protsessor ko'rsatmalarini bajarish tezligiga mos keladigan tezlikni ta'minlaydi.
Maqsad protsessor ko'pincha faqat registrlari va keshlarida joylashgan ma'lumotlar va
ko'rsatmalardan foydalangan holda ishlashiga ishonch hosil qilishdir. Har doim protsessorga
xotiradan ma'lumot yoki ko'rsatmalar kerak bo'lganda, bunday ma'lumotlar keshga o'tmaguncha
ishlar sezilarli darajada sekinlashadi.
Protsessorga eng yaqin xotira registrlar banki xotirasi bo'lib, u protsessorning qolgan qismi kabi bir xil eshik texnologiyasidan foydalangan holda qurilgan. Demak, registrlar juda tez va protsessor tezligiga mos keladi. Tizimni saqlash uchun barcha talablarni registrlar yordamida
qondirish mumkin emas, chunki chip cheklangan kremniy maydoniga ega. Shuning uchun
registr xotirasi kichik hajmga ega va ko'pchilik kompyuterlarda cheklangan miqdordagi registrlar mavjud. Masalan, Intel kompaniyasining Itanium protsessorida 96 ta registr mavjud.
Kesh ham protsessorga juda yaqin va protsessorlar bilan bog'lanishi mumkin. Registrlarga o'xshab, kesh protsessor tezligiga mos keladigan tezlikda muloqot qiladi. Kesh shuningdek, sekinroq aloqa havolalari yordamida o'chirilgan chipli dinamik tasodifiy kirish xotirasi (DRAM) bilan ham bog'lanadi. Kesh foydalidir, chunki ko'pgina vazifalar yoki ilovalar vaqtinchalik va fazoviy joylashuvni ko'rsatadi . Vaqtinchalik joylashuv yaqin kelajakni anglatadi. Fazoviy joylashuv joriy ma'lumotlar yaqinida saqlangan ma'lumotlardan foydalanishni anglatadi. Shu sababli, umumiy xotira va keshlar o'rtasidagi ma'lumotlarni yuklash/saqlash operatsiyalari
ma'lumotlar bloklari yordamida amalga oshiriladi . Kesh xotira statik tasodifiy kirish xotirasi
(SRAM) texnologiyasidan foydalangan holda qurilgan. SRAM ham tez, ham o'zgarmas, lekin
ayni paytda cheklangan imkoniyatlarga ega, chunki bitni saqlash uchun tranzistorlar soni to'rtdan oltitagacha o'zgarib DRAM yoki xotira sekinroq xotira, lekin kesh bilan solishtirganda katta hajmga ega. Biroq, DRAM ommaviy xotira disklari bilan solishtirganda juda tez hisoblanadi. DRAM bilan bog'liq muammo uning o'zgaruvchanligidir. Quvvat qo'llanilganda ham oqim oqishi tufayli barcha mazmunini yo'qotadi. Butun xotira tarkibi har 1 millisekundda yangilanishi kerak. DRAM sekin ishlaydi, chunki u boshqa chipda qurilgan va uning katta sig'imi ma'lumotlarga kirish operatsiyalarini sekinlashtiradi.
Xulosa qilib aytganda, DRAM har qanday protsessorning asosiy xotirasini tashkil qiladi. Ushbu xotira arzon, keshdan sekinroq, lekin ommaviy diskda saqlashdan ancha tezroq.
CD, DVD, Blu-ray va hokazolarda bo'lgani kabi magnit xotira yoki optik xotiradan foydalansa
ham, eng arzon xotira ommaviy diskli xotira hisoblanadi. Disk xotirasi arzon va katta sig'imga
ega. Biroq, u sekin, chunki u mexanik qurilmalarga asoslangan. Disk xotirasiga yaqinda
qo'shilgan flesh xotira kartalariga asoslangan elektron disklar. Bu odatda qattiq holatda disk
yoki flesh haydovchi deb ataladi. Magnit disklarga nisbatan, flesh-disklar yuqori tezlikda
ishlaydigan qurilmalar bo'lib, doimiy ravishda katta hajmga ega bo'lishni boshlaydilar. Biroq,
ularning tezligi protsessor tezligiga mos kelmaydi, chunki ular o'chirilgan - chip xotirasi. Biz
allaqachon xotiraning ko'pgina kerakli xususiyatlariga ega bo'lgan flesh xotirada yutuqlarni
ko'rmoqdamiz. U o'zgarmas va tezdir va uning quvvati texnologiya rivojlanishi bilan ortib
bormoqda.