Bilgisayar Temelleri - Birincil Bellek
Veri ve talimatları saklamak için bilgisayarlarda bellek gerekir. Bellek fiziksel olarak, her biri bir bit depolayabilen çok sayıda hücre olarak düzenlenmiştir. Mantıksal olarak, adı verilen bit grupları olarak düzenlenirlerwordsbir adres atanmış olanlar. Verilere ve talimatlara bunlar aracılığıyla erişilirmemory address. Bu hafıza adreslerine erişilebilen hız, hafıza maliyetini belirler. Bellek hızı ne kadar yüksekse, fiyat o kadar yüksek olur.
Bilgisayar belleğinin, en hızlı erişim hızlarına ve en yüksek maliyetlere sahip belleğin en üstte, en düşük hızlara ve dolayısıyla en düşük maliyetlere sahip olanların en altta olduğu hiyerarşik bir şekilde düzenlendiği söylenebilir. Bu kriterlere göre bellek iki türdendir -primary ve secondary. Burada birincil belleğe ayrıntılı olarak bakacağız.
Birincil hafızanın, onu ikincil hafızadan ayıran temel özellikleri şunlardır:
- Doğrudan işlemci tarafından erişilir
- Mevcut en hızlı bellektir
- Her kelime aynı zamanda saklanır
- Uçucudur, yani güç kapatıldığında içeriği kaybolur
Birincil bellek pahalı olduğundan, kullanımını optimize etmek için teknolojiler geliştirilmiştir. Bunlar, mevcut geniş birincil bellek türleridir.
Veri deposu
RAM, Random Access Memory. İşlemci, kelime uzunluğuna bakılmaksızın tüm bellek adreslerine doğrudan erişerek depolama ve erişimi hızlı hale getirir. RAM, mevcut en hızlı bellektir ve dolayısıyla en pahalıdır. Bu iki faktör, RAM'in 1 GB'a kadar çok küçük miktarlarda mevcut olduğunu gösterir. RAM uçucudur, ancak bu iki türden herhangi biri olabilirim
DRAM (Dinamik RAM)
Bir DRAM'deki her bellek hücresi, bir bitlik veriyi depolayan bir transistör ve bir kapasitörden oluşur. Bununla birlikte, bu hücre şarjını kaybetmeye başlar ve dolayısıyla veriler saniyenin binde biri kadar kısa sürede depolanır. Bu yüzden saniyede bin kez yenilenmesi gerekiyor, bu da işlemci süresini alıyor. Bununla birlikte, her hücrenin küçük boyutundan dolayı, bir DRAM çok sayıda hücreye sahip olabilir. Kişisel bilgisayarların çoğunun birincil belleği DRAM'den yapılmıştır.
SRAM (SRAM)
SRAM'deki her hücre, bir bit depolayan bir flip flop'tan yapılmıştır. Güç kaynağı açılıncaya kadar bitini korur ve DRAM gibi yenilenmesi gerekmez. Ayrıca DRAM ile karşılaştırıldığında daha kısa okuma-yazma döngülerine sahiptir. SRAM, özel uygulamalarda kullanılır.
ROM
ROM'un kısaltması Read Only Memory. Adından da anlaşılacağı gibi, ROM yalnızca işlemci tarafından okunabilir. Yeni veriler ROM'a yazılamaz. ROM'a depolanacak veriler, üretim aşamasında yazılır. Bir bilgisayarın önyükleme sırası veya matematiksel uygulamalar için algoritmik tablolar gibi değiştirilmesi gerekmeyen verileri içerirler. ROM daha yavaştır ve dolayısıyla RAM'den daha ucuzdur. Verilerini güç kapatıldığında bile tutar, yani uçucu değildir. ROM, RAM'in olabileceği şekilde değiştirilemez, ancak bu tür ROM'ları programlamak için teknolojiler mevcuttur -
PROM (Programlanabilir ROM)
PROM, PROM programcısı veya PROM yazıcı adı verilen özel bir donanım cihazı kullanılarak programlanabilir.
EPROM (Silinebilir Programlanabilir ROM)
EPROM silinebilir ve ardından özel elektrik sinyalleri veya UV ışınları kullanılarak programlanabilir. UV ışınları kullanılarak silinebilen EPROM'lara UVEPROM, elektrik sinyalleri kullanılarak silinebilen EPROM'lara EEPROM denir. Bununla birlikte, elektrik sinyallerini kullanmak UV ışınlarından daha kolay ve daha güvenlidir.
Ön bellek
Hızlı işlem için işlemcinin kullanabileceği küçük bir yüksek hızlı uçucu bellek parçası olarak adlandırılır cache memory. Önbellek, ana belleğin ayrılmış bir kısmı, CPU üzerindeki başka bir yonga veya bağımsız bir yüksek hızlı depolama aygıtı olabilir. Önbellek, yüksek hızlı SRAM'lardan yapılmıştır. Daha hızlı erişim için bazı verileri ve talimatları önbellekte tutma işleminecaching. Önbelleğe alma, bir dizi veriye veya talimata tekrar tekrar erişildiğinde yapılır.
İşlemci herhangi bir veriye veya talimata ihtiyaç duyduğunda, önce önbelleği kontrol eder. Orada mevcut değilse, ana belleğe ve son olarak ikincil belleğe erişilir. Önbellek çok yüksek hıza sahip olduğundan, her seferinde ona erişmek için harcanan zaman, veriler gerçekten önbellekte ise kaydedilen zamanla karşılaştırıldığında önemsizdir. Önbellekte veri veya talimat bulma denircache hit.