Registreerimine vs vahemälu vs mälu: erinevus ja võrdlus

Vahemällu salvestatakse kõik seadme sageli kasutatavad andmed ja juhised. Selle tulemusena parandab see arvuti üldist jõudlust ja tööd.

Seevastu register salvestab ainult teatud teabe, näiteks arvuti juhise või konkreetse andmeosa asukoha.

Arvuti oma vahemälu on väiksem ja kiirem mälukomponent CPU ja põhimälu vahel.

Selle konfiguratsiooni toimimiseks vahemälu peab olema kiirem kui põhimälu.

Töötlemisaeg on minimaalne, kuna vahemällu salvestatakse sageli kasutatavad andmed ja juhised.

Kui see vajab käsku või andmeosa, otsib protsessor mälust järgmises järjekorras: L1 vahemälu, L2 vahemälu ja RAM, kusjuures iga vajaliku mälutaseme jaoks on pikem töötlemisaeg.

L1 vahemälu on integreeritud otse protsessori kiibile.

Väikseimat CPU-sse integreeritud andmehoidmiskomponenti nimetatakse registriks.

Need on mälupiirkonnad, millele CPU-l on otsene juurdepääs.

Vajalik on juhiste salvestamiseks piisavalt suur register.

Näiteks 32 bitti käsku sisaldav arvuti register peab olema 32 bitti pikk.

See vähendab mällu salvestatud teabe leidmiseks kuluvat aega.

Baidi hind on kõrgem kui eest vahemälu.

Võtme tagasivõtmine

1. Registrid on väikesed ja kiired salvestuskohad protsessoris, mis hoiavad andmeid või juhiseid koheseks töötlemiseks.
2. Vahemälu on vahepealne salvestustase registrite ja põhimälu vahel, parandades andmete otsimise kiirust.
3. Mälu viitab arvuti üldisele salvestussüsteemile, sealhulgas RAM, ROM ja vahemälu.

Registreerimine vs vahemälu ja mälu

Registrid on kiireim salvestustüüp ja asuvad protsessori sees. Vahemälu on teatud tüüpi kiire mälu, mis asub protsessori ja põhimälu vahel. Mälu, tuntud ka kui RAM, on kõige levinum arvutisalvestuse tüüp. Seda kasutatakse andmete ja juhiste salvestamiseks, millele protsessor peab kiiresti juurde pääsema.

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Registreeri	Cache	Mälu
Andmetöötlus	Andmed, mida arvuti protsessor hetkel töötleb, salvestatakse registritesse.	Arvuti hiljuti kasutatud teave/andmed salvestatakse vahemällu.	See suhtleb otse protsessoriga
asukoht	Osa arvutiseadme CPU-st.	Emaplaadil või CPU sees.	CPU-s
Mälu juurdepääsu kiirus	Mitu toimingut ühe kellatsükli jooksul.	palju kiiremini kui registrimälu	Suhteliselt aeglasem
Näited	Silmus	Andmebaasi päringu vahemälu, dünaamiline lehe vahemälu	RAM, ROM
kasulikkus	Uute andmete töötlemiseks	Varem salvestatud andmete tuvastamine	Andmete töötlemine

Mis on vahemälu?

Arvuti vahemälu on väiksem ja kiirem mälukomponent CPU ja põhimälu vahel. Selle konfiguratsiooni toimimiseks. Vahemälu peab olema kiirem kui põhimälu.

See lähenemine on odavam kui kiirete mäluseadmete kasutamine kogu põhimälu rakendamiseks.

Töötlemisaeg on minimaalne, kuna vahemällu salvestatakse sageli kasutatavad andmed ja juhised. Kui see vajab käsku või andmeosa, otsib protsessor mälust järgmises järjekorras: L1 vahemälu, L2 vahemälu ja RAM, kusjuures iga vajaliku mälutaseme jaoks on pikem töötlemisaeg.

Kui käsku või andmeid mälust ei leita, tuleb seda otsida aeglasemalt andmekandjalt, näiteks kõvakettalt või optiliselt kettalt.

L1 vahemälu on integreeritud otse protsessori kiibile. L1 vahemälud on väga väikese suurusega, ulatudes 8 KB kuni 128 KB.

Kuigi L2 vahemälu mahutavus on palju suurem, ulatudes 64 KB kuni 16 MB, on see vaid veidi aeglasem kui L1 vahemälu.

Kaasaegsed protsessorid on varustatud täiustatud edastusvahemäluga, omamoodi L2 vahemälu, mis on integreeritud otse protsessori kiibile.

Mis on register?

Väikseimat CPU-sse integreeritud andmehoidmiskomponenti nimetatakse registriks. Need on mälupiirkonnad, millele CPU-l on otsene juurdepääs.

See võib salvestada käske, salvestusaadressi või mis tahes tüüpi andmeid, näiteks bitijada või üksikuid märke, ning mahutab väikese koguse andmeid, mis on vahemikus 32–64 bitti.

Vajalik on juhiste salvestamiseks piisavalt suur register. Näiteks 32 bitti käsku sisaldav arvuti register peab olema 32 bitti pikk.

Paljud arvutid sisaldavad aga lühemate juhiste jaoks väiksemaid registreid, näiteks poolregistreid. Registrite nimed võivad olla juhuslikud või numbrilised, olenevalt protsessori disainist ja keelestandarditest.

See vähendab mällu salvestatud teabe leidmiseks kuluvat aega.

Protsessor suudab teha registri sisuga palju toiminguid iga kella tsükli jooksul.

Baidi hind on kõrgem kui vahemälu hind.

Mis on mälu?

See sisaldab juhiseid ja teavet töötava rakenduse kohta, mida protsessor vajab.

Mälu suurus võib ulatuda mõnest gigabaidist terabaidini. Vastupidiselt registris olevale mälule pääseb CPU mälule juurde suhteliselt aeglaselt.

RAM ja ROM on kaks erinevat mäluvormi. Mälule käskida ei saa.

Oluline on märkida, et arvuti töötab ainult põhimällu salvestatud andmetega.

See on mäluelement, mis suhtleb otse keskprotsessoriga.

Peamised erinevused registri ning vahemälu ja mälu vahel

1. Andmed, mida arvuti protsessor hetkel töötleb, salvestatakse registritesse. Arvuti hiljuti kasutatud teave/andmed salvestatakse vahemällu.
2. Register on arvuti CPU osa, vahemälu aga emaplaadil CPU sees
3. Register salvestab andmed ajutiselt töötlemiseks ja vahemälu on kiire salvestusala edasiseks töötlemiseks.
4. Silmus on registri näide. Andmebaasipäringu vahemälu ja dünaamiline lehe vahemälu on vahemälu tüübid.
5. Uute andmete töötlemiseks kasutatakse registrit. Vahemälu tuvastab varem salvestatud andmed

viited

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/17356.17400
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/73141.74849

Viimati värskendatud: 29. juulil 2023