컴퓨터 메모리의 로깅과 캐시

메모리 계층 구조는 컴퓨터가 가지고 있는 수준으로 메모리의 피라미드 조직입니다. 메모리의 계층의 목표는 참조의 친밀감의 원리에 따라 고속 메모리의 성능을 저속 메모리 비용에 더 가깝게 가져오는 것입니다. 메모리와 관련된 기본 점은 용량과 속도, 비트당 비용으로 요약할 수 있습니다. 용량의 문제는 간단하고 메모리를 더 많이 사용할수록 더 많이 사용할 수 있습니다. 반면에, 메모리에 대한 최적의 속도는 마이크로프로세서가 작동할 수 있는 속도이므로 오스퍼랜드를 가져오거나 결과를 저장하는데 사용되는 계산과 계산 사이에 시간 차이가 없습니다. 요컨대, 메모리의 비용은 과도 하지 않아야 합니다. 그래서 액세스 할 수 있는 컴퓨터를 구축하는 것이 가능한 것입니다.

메모리는 용량과 속도 그리고 비용의 세 가지 요소 모두 서로 경쟁하기 때문에 균형을 맞추어야 합니다. 때문에 메모리는 다음과 같은 특성을 가집니다. 첫번째, 액세스 시간이 짧을수록 비용이 증가합니다. 두 번째, 용량이 높을수록 비트당 비용이 낮아집니다. 세 번째, 용량이 높을수록 속도가 낮아집니다. 그런 다음 성능에 대한 수요를 충족하는 속도와 과도한 비용으로 충분한 메모리 용량을 갖기 위해 노력합니다. 참조의 친밀감이라는 원칙 덕분에 다른 유형의 혼합물을 사용하고 더 빠른 메모리에 가까운 성능을 달성하는 것이 가능합니다.

메모리는 총 5단계의 계층적 수준을 가집니다. 레벨 0단계는 로깅입니다. 로깅은 컴퓨터 아키텍처에서 레지스터는 마이크로프로세서에 통합된 고속의 저용량 메모리로, 일반적으로 수학 작업에서 일시적인 저장 및 널리 사용되는 값에 액세스할 수 있습니다. 레지스터는 메모리 계층 구조의 맨 위에 있으며 시스템이 데이터를 저장하는 가장 빠른 방법입니다. 레지스터는 일반적으로 저장하는 비트 수로 측정됩니다. 예를 들어 "8비트 레지스터" 또는 "32비트 레지스터"입니다. 레지스터는 일반적으로 레지스터 뱅크에서 구현되지만 과거에는 개별 쌍안정, SRAM 메모리 또는 더 많은 원시 양식이 사용되었습니다. 이 용어는 일반적으로 명령 집합에 정의된 대로 명령의 오페산으로 직접 인덱싱할 수 있는 레지스터 그룹을 참조하는데 사용됩니다. 그러나 마이크로프로세서에는 프로그램 카운터와 같은 특정 용도로 사용되는 다른 레지스터도 많이 있습니다. 예를 들어 IA32 아키텍처에서 명령 집합은 8개의 32비트 레지스터를 정의합니다.

데이터 레코드는 정수를 저장하는데 사용됩니다. 일부 오래된 컴퓨터에서는 모든 정보가 저장되어 있는 단일 레코드인 누적기라고 합니다. 메모리 레지스터는 메모리 주소만 저장하는데 사용됩니다. 그들은 하버드 아키텍처에서 널리 사용되었습니다. 주소는 종종 데이터보다 다른 단어 크기 값을 가집니다. 범용 레지스터(GpR)는 데이터와 주소를 모두 저장할 수 있습니다. 그들은 폰 노이만의 건축의 기본입니다. 대부분의 최신 컴퓨터는 GPR을 사용합니다. 부동점 레코드는 부동 점형식으로 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 상수 레지스터에는 하드웨어가 만든 값만 읽습니다. 예를 들어 MIPS에서는 제로 레코드가 항상 0으로 설정됩니다. 목적별 레지스터는 스택 포인터 또는 상태 레지스터와 같은 시스템 상태에 특정한 정보를 저장합니다.

메모리의 캐시란, 컴퓨터 과학에서 캐시 또는 버퍼 데이터를 저장하는 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소로 향후 해당 데이터에 대한 요청이 더 빨리 제공될 수 있도록 합니다. 캐시된 데이터는 이전 계산 또는 다른 곳에 저장된 중복 데이터의 결과일 수 있으며 일반적으로 액세스 속도가 빨라집니다. 캐시 히트는 요청된 데이터를 캐시에서 찾을 수 있는 경우 발생하며 요청된 데이터가 없을 때 캐시 오류가 발생합니다. 캐시를 읽는 것은 결과를 다시 계산하거나 느린 데이터 저장소에서 읽는 것보다 빠릅니다. 따라서 캐시에서 제공될 수 있는 요청이 많을수록 시스템이 더 빨리 작동합니다. 메모리 캐시에 대해 이야기할 때 처리된(정보)의 최근 데이터를 일시적으로 저장하는 중앙 처리 장치(CPU)의 빠른 액세스 메모리를 의미합니다. 캐시는 컴퓨터가 보유한 메모리의 특수 버퍼로, 주 메모리와 유사하게 작동하지만 크기가 작고 액세스 속도가 빠릅니다. 기억력이 더 이상 프로세서의 속도를 동반할 수 없을 때 태어났기 때문에, 마이크로프로세서가 더 자주 사용하는 주요 메모리에 대한 액세스 시간을 줄이기 위해 마이크로프로세서에 사용되는 보조 메모리라고 할 수 있다.