討論計算機體系結構中的記憶體層次結構？

記憶體單元是任何數字計算機中的一個重要元件，因為它需要用於儲存程式和資訊。一臺軟體有限的非常小的計算機可以在不需要額外儲存容量的情況下完成其預期功能。

一個記憶體單元中沒有足夠的空間來容納普通計算機中使用的所有程式。此外，各種計算機使用者獲取並繼續獲取大量的資料處理軟體。並非所有獲取的資料都需要處理器在相同時間使用。因此，使用低成本的儲存裝置作為備份來儲存 CPU 不經常使用的資料，在成本效益方面更為有效。

直接連線到 CPU 的記憶體單元稱為主記憶體。提供備份儲存的計算機稱為輔助儲存器。在普通計算機系統中提供儲存的最常見裝置是磁磁碟和磁帶。

它們主要用於儲存系統程式、大型資訊檔案和其他備份資訊。只有處理器當前需要的程式和資料駐留在主記憶體中。所有其他資料都儲存在輔助/二級儲存器中，並在需要時傳輸到主記憶體。

裝置的總記憶體容量可以被視為一個元件結構。記憶體層次結構系統包括裝置系統中所有工作的儲存裝置，從容量適中但較大的輔助儲存器到大約更快的主記憶體，再到更小且更快的快取記憶體，適用於高速處理邏輯。

該圖顯示了典型記憶體層次結構中的元件。

主記憶體佔據主要區域，因為它能夠透過輸入/輸出 (I/O) 處理器直接連線到 CPU 和輔助儲存裝置。當 CPU 需要主記憶體中不存在的程式時，它們將從輔助儲存器中調入。

為了提高處理速度，使用了稱為快取的超高速記憶體。它有助於使 CPU 以高速訪問當前資料和程式。快取記憶體用於計算機系統中，以彌補主記憶體訪問時間和處理器邏輯速度之間的差異。

快取訪問時間幾乎等於處理器邏輯時鐘週期時間。快取用於儲存以下內容：

• 當前在 CPU 中執行的程式片段
• 當前操作中重複需要的臨時資料

Ginni

更新於：2021-07-27

2K+ 瀏覽量

啟動你的職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始