কম্পিউটার আর্কিটেকচারে মেমরি হায়ারার্কি

কম্পিউটার সিস্টেমের ডিজাইনে, একটি প্রসেসর পাশাপাশি প্রচুর পরিমাণে মেমরি ডিভাইস ব্যবহার করা হয়েছে। তবে মূল সমস্যাটি হ'ল এই অংশগুলি ব্যয়বহুল। তাহলে স্মৃতি সংস্থা সিস্টেমের মেমরি শ্রেণিবদ্ধ দ্বারা করা যেতে পারে। এতে বিভিন্ন পারফরম্যান্স হারের সাথে বিভিন্ন স্তরের মেমরি রয়েছে। তবে এগুলি একটি সঠিক উদ্দেশ্য সরবরাহ করতে পারে যেমন অ্যাক্সেসের সময় হ্রাস করা যায়। প্রোগ্রামটির আচরণের উপর নির্ভর করে মেমোরি শ্রেণিবদ্ধতা তৈরি করা হয়েছিল। এই নিবন্ধটি কম্পিউটার আর্কিটেকচারে মেমরি শ্রেণিবদ্ধের একটি ওভারভিউ আলোচনা করেছে।

মেমোরি হায়ারার্কি কী?

কম্পিউটারে থাকা স্মৃতিটিকে গতির পাশাপাশি ব্যবহারের ভিত্তিতে পাঁচটি শ্রেণিবিন্যাসে ভাগ করা যায়। প্রসেসর এর প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে এক স্তর থেকে অন্য স্তরে যেতে পারে। মেমরির পাঁচটি হায়ারারচি হ'ল রেজিস্ট্রার, ক্যাশে, প্রধান মেমরি, চৌম্বকীয় ডিস্ক এবং চৌম্বকীয় টেপ। প্রথম তিনটি শ্রেণিবিন্যাস হ'ল অস্থির স্মৃতি যার অর্থ শক্তি নেই যখন এবং তখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে তারা তাদের সঞ্চিত ডেটা হারাবে। যদিও শেষ দুটি স্তরক্রমগুলি অস্থির নয় যার অর্থ তারা স্থায়ীভাবে ডেটা সঞ্চয় করে।

একটি স্মৃতি উপাদান সেট জমাকৃত যন্ত্রসমুহ যা বিটের প্রকারে বাইনারি ডেটা সঞ্চয় করে। সাধারণভাবে, স্মৃতি সঞ্চয় অস্থির পাশাপাশি অস্থির হিসাবে দুটি বিভাগে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।

কম্পিউটার আর্কিটেকচারে মেমরি হায়ারার্কি

দ্য মেমরি শ্রেণিবদ্ধ নকশা একটি কম্পিউটার সিস্টেমে মূলত বিভিন্ন স্টোরেজ ডিভাইস অন্তর্ভুক্ত থাকে। মূল মেমরির ক্ষমতা ছাড়িয়ে বেশিরভাগ কম্পিউটারগুলি অতিরিক্ত স্টোরেজ সহ অন্তর্নির্মিত ছিল। পরবর্তী মেমরি শ্রেণিবদ্ধ চিত্র কম্পিউটার মেমরির জন্য হায়ারারিকিকাল পিরামিড। মেমোরি হায়ারার্কির ডিজাইনিংকে প্রাথমিক (অভ্যন্তরীণ) মেমরি এবং গৌণ (বাহ্যিক) মেমরির দুটি ধরণের মধ্যে বিভক্ত করা হয়।

মেমরি হায়ারার্কি

প্রাথমিক স্মৃতি

প্রাথমিক মেমরিটি অভ্যন্তরীণ মেমরি হিসাবেও পরিচিত এবং এটি প্রসেসরের মাধ্যমে সরাসরি অ্যাক্সেসযোগ্য। এই মেমরিটিতে প্রধান, ক্যাশে, পাশাপাশি সিপিইউ নিবন্ধগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

মাধ্যমিক স্মৃতি

গৌণ স্মৃতিটি বাহ্যিক মেমরি হিসাবেও পরিচিত এবং এটি একটি ইনপুট / আউটপুট মডিউলটির মাধ্যমে প্রসেসরের মাধ্যমে অ্যাক্সেসযোগ্য। এই স্মৃতিতে একটি অপটিকাল ডিস্ক, চৌম্বকীয় ডিস্ক এবং চৌম্বকীয় টেপ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

মেমরি হায়ারার্কির বৈশিষ্ট্য

মেমরি শ্রেণিবদ্ধ বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত নিম্নলিখিতটি অন্তর্ভুক্ত করে।

কর্মক্ষমতা

পূর্বে, কম্পিউটার সিস্টেমের ডিজাইনিং মেমরি শ্রেণিবদ্ধতা ছাড়াই করা হত, এবং প্রধান মেমরির পাশাপাশি সিপিইউ রেজিস্টারগুলির মধ্যে গতির ব্যবধান বৃদ্ধি পায় কারণ অ্যাক্সেসের সময়টিতে প্রচুর বৈষম্য দেখা দেয়, যা সিস্টেমের নিম্ন কার্যকারিতা তৈরি করবে। সুতরাং, বর্ধন বাধ্যতামূলক ছিল। সিস্টেমের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির কারণে এর বর্ধন মেমরি শ্রেণিবদ্ধ মডেলটিতে ডিজাইন করা হয়েছিল।

ক্ষমতা

মেমরির শ্রেণিবিন্যাসের ক্ষমতা মেমরিটি যে পরিমাণ ডেটা সঞ্চয় করতে পারে তার পরিমাণ। কারণ যখনই আমরা মেমরি শ্রেণিবদ্ধের ভিতরে থেকে উপরে থেকে নীচে স্থানান্তরিত করব, তখন ক্ষমতা বাড়বে।

প্রবেশাধিকার সময়

মেমরি শ্রেণিবিন্যাসের অ্যাক্সেসের সময় হ'ল ডেটা উপলভ্যতার মধ্যে সময়ের ব্যবধানের পাশাপাশি পড়ার বা লেখার অনুরোধ। কারণ যখনই আমরা মেমরি শ্রেণিবদ্ধের ভিতরে থেকে উপরে থেকে নীচে স্থানান্তরিত করব, তখন অ্যাক্সেসের সময় বাড়বে

বিট প্রতি ব্যয়

যখন আমরা মেমরি শ্রেণিবদ্ধের নীচে থেকে শীর্ষে স্থানান্তরিত করি, তখন প্রতিটি বিটের জন্য ব্যয় বাড়বে যার অর্থ বাহ্যিক মেমরির তুলনায় একটি অভ্যন্তরীণ মেমরি ব্যয়বহুল।

মেমোরি হায়ারার্কি ডিজাইন

কম্পিউটারগুলিতে মেমরি শ্রেণিবদ্ধের মূলত নিম্নলিখিতটি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

রেজিস্টার

সাধারণত, কম্পিউটারের প্রসেসরে রেজিস্টারটি একটি স্ট্যাটিক র‌্যাম বা এসআআআআআআআএম, যা সাধারণত 64৪ বা 128 বিট জাতীয় ডেটা শব্দ ধারণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রোগ্রাম কাউন্টার নিবন্ধ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পাশাপাশি সমস্ত প্রসেসরের মধ্যে পাওয়া যায়। প্রসেসরগুলির বেশিরভাগ স্ট্যাটাস ওয়ার্ড রেজিস্টারের পাশাপাশি একটি সঞ্চালক ব্যবহার করে। স্থিতি শব্দের রেজিস্ট্রার সিদ্ধান্ত গ্রহণের জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং সঞ্চালক গাণিতিক ক্রিয়াকলাপের মতো ডেটা সঞ্চয় করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত কম্পিউটার পছন্দ করে জটিল নির্দেশ কম্পিউটার সেট প্রধান স্মৃতি গ্রহণ করার জন্য এতগুলি নিবন্ধ আছে এবং RISC- হ্রাস নির্দেশ সেট কম্পিউটারে আরও রেজিস্টার রয়েছে।

ক্যাশ মেমরি

প্রসেসরের মধ্যেও ক্যাশে মেমরি পাওয়া যায়, তবে খুব কমই এটি অন্য কোনও হতে পারে আইসি (সংহত সার্কিট) যা স্তরগুলিতে বিভক্ত। ক্যাশে ডেটা বিশিষ্ট ধারণ করে যা মূল স্মৃতি থেকে প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। প্রসেসরের যখন একটি একক কোর থাকে তখন এতে দুটি (বা) বেশি ক্যাশের স্তর খুব কমই থাকবে। বর্তমান মাল্টি-কোর প্রসেসরের প্রতিটি কোরের জন্য তিনটি, ২-স্তর থাকবে এবং একটি স্তর ভাগ করা হবে।

প্রধান স্মৃতি

কম্পিউটারের মূল মেমরিটি সিপিইউতে মেমরি ইউনিট যা সরাসরি যোগাযোগ করে তা ছাড়া কিছুই নয়। এটি কম্পিউটারের প্রধান স্টোরেজ ইউনিট। এই মেমরিটি তাত্পর্যপূর্ণ পাশাপাশি কম্পিউটারের সমস্ত ক্রিয়াকলাপ জুড়ে ডেটা সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত বড় মেমরি। এই স্মৃতিটি রমের পাশাপাশি রমের সমন্বয়ে তৈরি।

চৌম্বকীয় ডিস্কগুলি

কম্পিউটারের চৌম্বকীয় ডিস্কগুলি চৌম্বকীয় প্লেটগুলি প্লাস্টিকের বানোয়াট অন্যথায় ধাতব ধাতব দ্বারা ধাতব হয়। প্রায়শই, ডিস্কের দুটি মুখ ব্যবহার করা হয় পাশাপাশি প্রতিটি প্লেনে প্রচুর ডিস্কগুলি একটি স্পিন্ডলে স্ট্যাক করা যায় বা পড়তে বা হেডগুলি লেখার মাধ্যমে লিখে যায়। কম্পিউটারে সমস্ত ডিস্কগুলি দ্রুত গতিতে যৌথভাবে চালু হয়। কম্পিউটারের ট্র্যাকগুলি বিট ছাড়া কিছুই নয় যা চৌম্বকীয় প্লেনের মধ্যে কেন্দ্রীক বৃত্তের পাশের দাগগুলিতে সঞ্চিত থাকে। এগুলি সাধারণত বিভাগগুলিতে পৃথক করা হয় যা খাত হিসাবে নামকরণ করা হয়।

চৌম্বকীয় টেপ

এই টেপটি একটি সাধারণ চৌম্বকীয় রেকর্ডিং যা পাতলা স্ট্রিপের একটি বর্ধিত, প্লাস্টিকের ফিল্মে একটি সরু চৌম্বকীয় আচ্ছাদন দিয়ে নকশাকৃত। এটি প্রধানত বিপুল তথ্য ব্যাক আপ করতে ব্যবহৃত হয়। যখনই কম্পিউটারের একটি স্ট্রিপ অ্যাক্সেস করার প্রয়োজন হয়, প্রথমে এটি ডেটা অ্যাক্সেস করতে মাউন্ট করবে। একবার ডেটা অনুমোদিত হয়ে গেলে তা আনমাউন্ট হবে m চৌম্বকীয় স্ট্রিপের মধ্যে মেমরির অ্যাক্সেসের সময়টি ধীর হবে পাশাপাশি একটি ফালা অ্যাক্সেস করতে কয়েক মিনিট সময় লাগবে।

মেমরি হায়ারার্কির সুবিধা

মেমরি শ্রেণিবিন্যাসের প্রয়োজনীয়তার সাথে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• মেমরি বিতরণ করা সহজ এবং অর্থনৈতিক
• বাহ্যিক ধ্বংস সরিয়ে দেয়
• ডেটা সর্বত্র ছড়িয়ে যেতে পারে
• ডিমান্ড পেজিং এবং প্রি-পেজিংয়ের অনুমতি দেয়
• অদলবদল আরও দক্ষ হবে

সুতরাং, এই সব সম্পর্কে মেমরি শ্রেণিবদ্ধ । উপরের তথ্য থেকে, অবশেষে, আমরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে পারি যে এটি মূলত বিট ব্যয় হ্রাস করতে, অ্যাক্সেসের ফ্রিকোয়েন্সিটি এবং ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য, অ্যাক্সেসের সময় হিসাবে ব্যবহৃত হয়। সুতরাং তাদের গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা সন্তুষ্ট করার জন্য তাদের এই বৈশিষ্ট্যগুলির কতটা প্রয়োজন তা ডিজাইনারের উপর নির্ভর করে। এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, ওএসে মেমরি শ্রেণিবদ্ধতা ?