कंप्यूटर आर्किटेक्चर में मेमोरी पदानुक्रम

कंप्यूटर प्रणाली के डिजाइन में, एक प्रोसेसर , साथ ही स्मृति उपकरणों की एक बड़ी मात्रा का उपयोग किया गया है। हालांकि, मुख्य समस्या यह है कि ये हिस्से महंगे हैं। ऐसा मेमोरी संगठन सिस्टम की स्मृति पदानुक्रम द्वारा किया जा सकता है। इसमें विभिन्न प्रदर्शन दरों के साथ मेमोरी के कई स्तर हैं। लेकिन ये सभी एक सटीक उद्देश्य की आपूर्ति कर सकते हैं, जैसे कि पहुंच का समय कम किया जा सकता है। स्मृति पदानुक्रम कार्यक्रम के व्यवहार के आधार पर विकसित किया गया था। यह लेख कंप्यूटर वास्तुकला में स्मृति पदानुक्रम के अवलोकन पर चर्चा करता है।

मेमोरी पदानुक्रम क्या है?

एक कंप्यूटर में मेमोरी को गति के आधार पर पाँच पदानुक्रमों में विभाजित किया जा सकता है और साथ ही उपयोग भी किया जा सकता है। प्रोसेसर अपनी आवश्यकताओं के आधार पर एक स्तर से दूसरे स्तर पर जा सकता है। मेमोरी में पाँच पदानुक्रम रजिस्टर, कैश, मुख्य मेमोरी, चुंबकीय डिस्क और चुंबकीय टेप हैं। पहले तीन पदानुक्रम अस्थिर यादें हैं जिनका अर्थ है जब कोई शक्ति नहीं होती है, और फिर स्वचालित रूप से वे अपने संग्रहीत डेटा को खो देते हैं। जबकि अंतिम दो पदानुक्रम अस्थिर नहीं हैं जिसका अर्थ है कि वे डेटा को स्थायी रूप से संग्रहीत करते हैं।

एक स्मृति तत्व का समुच्चय है भंडारण उपकरणों जो बाइनरी डेटा को बिट्स के प्रकार में संग्रहीत करता है। सामान्य रूप में, मेमोरी का भंडारण दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है जैसे कि अस्थिर और साथ ही गैर-अस्थिर।

कंप्यूटर आर्किटेक्चर में मेमोरी पदानुक्रम

मेमोरी पदानुक्रम डिजाइन कंप्यूटर सिस्टम में मुख्य रूप से विभिन्न स्टोरेज डिवाइस शामिल होते हैं। अधिकांश कंप्यूटर मुख्य मेमोरी क्षमता से अधिक शक्तिशाली रूप से चलाने के लिए अतिरिक्त स्टोरेज के साथ इनबिल्ट थे। निम्नलिखित मेमोरी पदानुक्रम आरेख कंप्यूटर मेमोरी के लिए एक पदानुक्रमित पिरामिड है। मेमोरी पदानुक्रम की डिजाइनिंग को दो प्रकारों जैसे प्राथमिक (आंतरिक) मेमोरी और सेकेंडरी (बाहरी) मेमोरी में विभाजित किया गया है।

स्मृति पदानुक्रम

प्राथमिक मेमरी

प्राथमिक मेमोरी को आंतरिक मेमोरी के रूप में भी जाना जाता है, और यह प्रोसेसर द्वारा सीधे पहुंच योग्य है। इस मेमोरी में मुख्य, कैश, साथ ही सीपीयू रजिस्टर शामिल हैं।

माध्यमिक स्मृति

द्वितीयक मेमोरी को बाहरी मेमोरी के रूप में भी जाना जाता है, और यह प्रोसेसर द्वारा इनपुट / आउटपुट मॉड्यूल के माध्यम से सुलभ है। इस मेमोरी में एक ऑप्टिकल डिस्क, चुंबकीय डिस्क और चुंबकीय टेप शामिल हैं।

स्मृति पदानुक्रम की विशेषताएँ

स्मृति पदानुक्रम विशेषताओं में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

प्रदर्शन

पहले, कंप्यूटर सिस्टम का डिज़ाइन मेमोरी पदानुक्रम के बिना किया गया था, और मुख्य मेमोरी के साथ-साथ सीपीयू रजिस्टरों की गति अंतराल, एक्सेस समय में भारी असमानता के कारण बढ़ाता है, जो सिस्टम के निचले प्रदर्शन का कारण होगा। इसलिए, एन्हांसमेंट अनिवार्य था। सिस्टम के प्रदर्शन में वृद्धि के कारण इसे मेमोरी पदानुक्रम मॉडल में बढ़ाया गया था।

योग्यता

मेमोरी पदानुक्रम की क्षमता मेमोरी को संग्रहीत करने वाले डेटा की कुल मात्रा है। क्योंकि जब भी हम मेमोरी पदानुक्रम के अंदर ऊपर से नीचे की ओर शिफ्ट होते हैं, तो क्षमता बढ़ जाएगी।

पहूंच समय

मेमोरी पदानुक्रम में पहुंच समय डेटा उपलब्धता के साथ-साथ पढ़ने या लिखने के अनुरोध के बीच के समय का अंतराल है। क्योंकि जब भी हम मेमोरी पदानुक्रम के अंदर ऊपर से नीचे की ओर शिफ्ट होते हैं, तो एक्सेस टाइम बढ़ जाएगा

प्रति बिट लागत

जब हम मेमोरी पदानुक्रम के अंदर नीचे से ऊपर की ओर जाते हैं, तो प्रत्येक बिट के लिए लागत में वृद्धि होगी जिसका मतलब है कि आंतरिक मेमोरी बाहरी मेमोरी के साथ तुलना में महंगी है।

मेमोरी पदानुक्रम डिजाइन

कंप्यूटर में मेमोरी पदानुक्रम में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

रजिस्टर

आमतौर पर, रजिस्टर कंप्यूटर के प्रोसेसर में एक स्थिर रैम या एसआरएएम होता है, जिसका उपयोग डेटा शब्द जो आमतौर पर 64 या 128 बिट्स को रखने के लिए किया जाता है। कार्यक्रम काउंटर रजिस्टर सबसे महत्वपूर्ण है साथ ही सभी प्रोसेसरों में पाया जाता है। अधिकांश प्रोसेसर एक स्टेटस शब्द रजिस्टर के साथ-साथ एक संचायक का उपयोग करते हैं। निर्णय लेने के लिए एक स्थिति शब्द रजिस्टर का उपयोग किया जाता है, और संचयकर्ता का उपयोग गणितीय ऑपरेशन जैसे डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। आमतौर पर, कंप्यूटर पसंद करते हैं जटिल निर्देश सेट कंप्यूटर मुख्य स्मृति को स्वीकार करने के लिए बहुत सारे रजिस्टर हैं, और RISC- निर्देश सेट कम कंप्यूटर में अधिक रजिस्टर हैं।

कैश मेमरी

कैश मेमोरी प्रोसेसर में भी मिल सकती है, हालांकि शायद ही कभी यह दूसरा हो सकता है आईसी (एकीकृत सर्किट) जिसे स्तरों में अलग किया जाता है। कैश डेटा का हिस्सा है जो अक्सर मुख्य मेमोरी से उपयोग किया जाता है। जब प्रोसेसर में एक ही कोर होता है तो इसमें दो (या) अधिक कैश स्तर कभी-कभार ही होते हैं। वर्तमान मल्टी-कोर प्रोसेसर में प्रत्येक एक कोर के लिए तीन, 2-स्तर होंगे, और एक स्तर साझा किया जाता है।

मुख्य स्मृति

कंप्यूटर में मुख्य मेमोरी कुछ नहीं है, लेकिन सीपीयू में मेमोरी यूनिट जो सीधे संचार करती है। यह कंप्यूटर की मुख्य स्टोरेज यूनिट है। यह मेमोरी तेज है और साथ ही बड़ी मेमोरी का उपयोग कंप्यूटर के संचालन के दौरान डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है। यह मेमोरी RAM के साथ-साथ ROM से बनी है।

चुंबकीय डिस्क

कंप्यूटर में चुंबकीय डिस्क प्लास्टिक से बने परिपत्र प्लेट्स हैं अन्यथा चुंबकित सामग्री द्वारा धातु। बार-बार, डिस्क के दो चेहरों का उपयोग किया जाता है और साथ ही कई डिस्क को एक स्पिंडल पर स्टैक किया जा सकता है, जो प्रत्येक विमान पर प्राप्त होने वाले हेड को पढ़ने या लिखने के द्वारा। कंप्यूटर के सभी डिस्क उच्च गति पर संयुक्त रूप से मुड़ते हैं। कंप्यूटर में पटरियां कुछ भी नहीं हैं, लेकिन बिट्स जो संकेंद्रित हलकों के बगल में धब्बों में चुंबकित विमान के भीतर जमा होते हैं। इन्हें आमतौर पर उन वर्गों में विभाजित किया जाता है जिन्हें सेक्टर के रूप में नामित किया जाता है।

चुंबकीय टेप

यह टेप एक सामान्य चुंबकीय रिकॉर्डिंग है जिसे पतली पट्टी की एक विस्तारित, प्लास्टिक की फिल्म पर एक पतला चुंबकीय कवर के साथ डिज़ाइन किया गया है। यह मुख्य रूप से विशाल डेटा का बैकअप लेने के लिए उपयोग किया जाता है। जब भी कंप्यूटर को एक पट्टी का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, तो सबसे पहले यह डेटा तक पहुंचने के लिए माउंट होगा। एक बार जब डेटा को अनुमति दी जाती है, तो यह अनमाउंट किया जाएगा। मैमोरी का एक्सेस टाइम मैग्नेटिक स्ट्रिप के भीतर धीमा होगा और साथ ही स्ट्रिप तक पहुंचने में कुछ मिनट का समय लगेगा।

मेमोरी पदानुक्रम के लाभ

मेमोरी पदानुक्रम की आवश्यकता में निम्नलिखित शामिल हैं।

• मेमोरी वितरण सरल और किफायती है
• बाहरी विनाश को दूर करता है
• डेटा को सभी जगह फैलाया जा सकता है
• परमिट मांग पेजिंग और पूर्व पेजिंग
• स्वैपिंग अधिक कुशल होगी

इस प्रकार, यह सब के बारे में है स्मृति पदानुक्रम । उपरोक्त जानकारी से, आखिरकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि इसका उपयोग मुख्य रूप से बिट लागत, पहुंच आवृत्ति, और क्षमता बढ़ाने के लिए, समय का उपयोग करने के लिए किया जाता है। तो यह डिजाइनर पर निर्भर है कि उन्हें अपने उपभोक्ताओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए इन विशेषताओं की कितनी आवश्यकता है। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, OS में मेमोरी पदानुक्रम ?