Registrace vs hlavní paměť: Rozdíl a srovnání

Key Takeaways

1. Registrovat: Registry jsou malá, vysokorychlostní paměťová místa v CPU počítače (Central Processing Unit). Ukládají a spravují data, která CPU aktuálně zpracovává. Registry jsou nejrychlejším úložištěm paměti v počítači a obsahují často používaná data a instrukce pro urychlení provádění instrukcí.
2. Hlavní paměť: Hlavní paměť, nazývaná RAM (Random Access Memory), je větší a pomalejší forma počítačové paměti než registry. Je to dočasné úložiště dat a instrukcí, ke kterým CPU potřebuje přistupovat během provádění programu. RAM je klíčová pro běh aplikací a ukládání dat, která počítač aktivně využívá.
3. Registry jsou nedílnou součástí CPU a poskytují nejrychlejší přístup k datům, díky čemuž jsou ideální pro ukládání operandů a mezivýsledků během výpočtů. Na druhou stranu má hlavní paměť větší kapacitu, ale pomalejší přístupovou rychlost ve srovnání s registry. Registry a hlavní paměť společně pracují v tandemu a umožňují efektivní provádění počítačových programů tím, že umožňují přesun dat mezi nimi podle potřeby během zpracování.

Co je to Register?

Registr je malé úložiště počítače. Je vysokorychlostní a je umístěn v CPU. Jako úložiště ukládá data, která CPU zpracovává.

Přístupové časy registrů se počítají v nanosekundách. Je také nejrychlejší mezi počítačovými úložišti. Bez registrů jsou CPU neúplné. Jsou zodpovědní za urychlení zpracování dat.

Registruje řídicí informace, když jsou instrukce provedeny. Používají se také k uchování operandů a adres paměti. Protože jsou extrémně rychlé, jsou ideální pro ukládání dat nezbytných pro rychlé operace.

Efektivita však něco stojí. Jejich implementace je nákladná. Vysoká cena je způsobena také jeho malými rozměry. Počet registrů v počítači se pohybuje mezi 16 až 32. Jejich počet je omezený, zatímco hlavní paměť je mnohem větší – všechny je řídí instrukce CPU.

Co je hlavní paměť?

Dalším termínem pro hlavní paměť je Random Access Memory nebo zkráceně RAM. Nabízí počítači místo pro uchování dat používaných CPU při spouštění programů.

Je považována za nestálou paměť. Důvodem je, že je to dočasné. Pokud počítač vypnete nebo restartujete, data uložená v paměti RAM budou vymazána. Je to pravý opak úložných zařízení, jako jsou pevné disky nebo disky SSD, které trvale uchovávají data.

Operační systém spravuje hlavní paměť. OS rozhoduje o tom, jak budou data uložena a načtena do hlavní paměti.

Hlavní paměť nejen ukládá data, ale také poskytuje prostor pro programové instrukce. Uchovává také data, která různý software potřebuje k provozu. Funguje to tak, že vám rychle nabídne výsledky. Pokud tedy otevřete soubor, načte se z úložiště počítače do hlavní paměti.

Rozdíl mezi registrem a hlavní pamětí

1. Registr je uvnitř CPU, zatímco hlavní paměť je mimo CPU.
2. Protože je registr umístěn v CPU, je spravován instrukcemi CPU, zatímco operační systém spravuje hlavní paměť.
3. Pokud vypíšeme paměťovou hierarchii dolů, registr zaujme nejvyšší místo, zatímco hlavní paměť bude na nižší pozici.
4. CPU přistupuje k registru přímo, ale paměťová sběrnice přistupuje k hlavní paměti.
5. Data uložená v registru jsou dočasná, zatímco hlavní paměť ukládá program a data.
6. Pokud jde o přenos dat, registry poskytují nejvyšší rychlost, zatímco rychlost hlavní paměti je nízká.

Srovnání mezi registrem a hlavní pamětí

Parametr srovnání	Registrace	Hlavní paměť
KDE?	Nachází se uvnitř CPU.	Je umístěn mimo CPU.
Kapacita	Jeho kapacita je velmi omezená.	Má velkou kapacitu.
Rychlost	Je známá svou závratnou rychlostí.	Ve srovnání s registry je pomalejší.
Cíl	Používá se k ukládání dat, která pomáhají při operacích CPU.	Slouží k ukládání programových instrukcí a dat.
Požadováno pro	Je potřeba pro urychlení zpracování dat.	Je potřeba k provádění programů a úloh.
Rychlost přenosu dat	Jeho rychlost přenosu dat je nejvyšší.	Ve srovnání s registry je rychlost přenosu dat hlavní paměti nižší.
Výdaj	Registry jsou drahé.	Ve srovnání s tím je hlavní paměť levnější.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4145108/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1672774/

Poslední aktualizace: 29. září 2023