Reģistri pret atmiņu: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Reģistri ir mazi, ātrdarbīgi krātuves bloki, kas atrodas CPU un ko izmanto datu, instrukciju un adrešu īslaicīgai glabāšanai aprēķina laikā. Tie piedāvā ātrāko piekļuves ātrumu, un tiem ir ierobežota jauda.
2. Atmiņa, piemēram, RAM, ir lielāka uzglabāšanas sistēma, kurā tiek glabāti dati un instrukcijas, kas nepieciešamas centrālajam procesoram un citiem komponentiem. Tas nodrošina lielāku atmiņas ietilpību nekā reģistri, bet ir lēnāks piekļuves ātrumā.
3. Reģistri veido augstāko atmiņas hierarhijas līmeni, savukārt atmiņa atrodas zemākā līmenī. Reģistri ir nepastāvīgi un zaudē savu saturu, kad dators tiek izslēgts. Turpretim atmiņa var būt nepastāvīga vai nepastāvīga, saglabājot datus pat tad, ja noteikta veida atmiņā ir izslēgta barošana.

Kas ir Reģistri?

Reģistri ir veids, kā uzglabāt datus dažādās datorsistēmās, klēpjdatoros un galddatoru sistēmās. Reģistru primārais lietojums ir datu glabāšana apstrādes laikā, bet īslaicīgi. Tie atrodas procesorā, un reģistru piekļuves laiks ir salīdzinoši ātrs. Piekļuves laika diapazons ir aptuveni dažas nanosekundes vai mazāks par to.

Reģistri ir neatņemama datorsistēmas sastāvdaļa un tiem ir visaptverošs mērķis, piemēram, – steka rādītājs, kas norāda uz steka augšdaļu, kas izmantota pagaidu datu glabāšanai, programmu skaitītāju izsekošanai un tālāk norādīto norādījumu norādīšanai. kas ir jāpabeidz.

Reģistru kapacitāte ir ierobežota, jo tie tirgū ir dārgi. Noslēgumā jāsaka, ka tie ir būtiska datorsistēmas sastāvdaļa un ļauj ātri un efektīvi uzglabāt datus.

Kas ir atmiņa?

Tiek uzskatīts, ka atmiņa ir viens no datu glabāšanas veidiem, ko izmanto datorsistēmās, klēpjdatoros un galddatoru sistēmās. Atmiņas primārais lietojums ir datu un programmas instrukciju glabāšana. Tie atrodas ārpus procesora, un atmiņas piekļuves laiks ir salīdzinoši lēns, salīdzinot ar reģistriem. Piekļuves laika diapazons ir aptuveni no dažām nanosekundēm līdz milisekundēm.

Tos izmanto ilgtermiņa datu un programmu instrukciju glabāšanai, pretēji pagaidu glabāšanai izmantotajiem reģistriem. Atmiņa ir pieejama dažādos veidos, piemēram – ROM (tikai lasāmatmiņa), cietais disks, zibatmiņa un RAM (brīvpiekļuves atmiņa).

Atmiņas ietilpība ir diezgan liela, un tā svārstās no vairākiem gigabaitiem līdz terabaitiem, un tāpēc tās cena ir zema. Noslēgumā jāsaka, ka atmiņa ir jebkuras sistēmas neatņemama sastāvdaļa un ir iespējamais datu glabāšanas veids sistēmās.

Atšķirība starp reģistriem un atmiņu

1. Reģistri atrodas procesorā. No otras puses, atmiņa atrodas ārpus procesora. 
2. Reģistru piekļuves laiks ir ātrs, apmēram dažas nanosekundes. Salīdzinoši, no otras puses, atmiņas piekļuves laiks ir lēns (no dažām nanosekundēm līdz milisekundēm), salīdzinot ar reģistriem.
3. Reģistru ietilpība ir ierobežota attiecīgi no dažiem baitiem līdz dažiem kilobaitiem. Turpretim atmiņas ietilpība ir liela, līdz pat vairākiem gigabaitiem līdz terabaitiem.
4. Reģistru mērķis ir izmantot datu īslaicīgai glabāšanai. Tajā pašā laikā atmiņas mērķis ir tas, ka to izmanto datu ilgtermiņa glabāšanai. 
5. Tiek uzskatīts, ka reģistri ir nepastāvīgi, un tiek pieņemts, ka saturs var tikt zaudēts strāvas zuduma vai atiestatīšanas gadījumā. No otras puses, atmiņa tiek uzskatīta par nepastāvīgu, un tās saturu var saglabāt pat pēc atiestatīšanas vai strāvas zuduma.
6. Reģistri glabā apstrādājamos datus, bet tajā pašā laikā atmiņa glabā datus un programmas norādījumus.
7. Reģistri ir dārgi to ierobežotās ietilpības dēļ. Turpretim atmiņa ir lēta tās lielās ietilpības dēļ.
8. Reģistru piemēri ir – instrukciju reģistri, programmu skaitītāji un steka norādes. No otras puses, atmiņas piemēri ir ROM, zibatmiņa, RAM un cietais disks.

Salīdzinājums starp reģistriem un atmiņu

Salīdzināšanas parametrs	Reģistri	atmiņa
Adrese	Tas atrodas procesora iekšpusē	Tas atrodas ārpus procesora
Piekļuves laiks	Ātri	Lēni
Jauda	ierobežots	Liels
Nolūks	To izmanto datu īslaicīgai glabāšanai	To izmanto datu ilgstošai glabāšanai
Nepastāvība	Jā	Nē
Datu veids	Tas saglabā apstrādātos datus	Tas saglabā datus un programmas instrukcijas
Izmaksas	Dārgs	Lēts
Piemēri	Instrukciju reģistri, programmu skaitītājs, steka rādītājs	ROM, zibatmiņa, RAM, cietais disks

Atsauces

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6643294
2. https://ir.library.oregonstate.edu/concern/graduate_thesis_or_dissertations/qf85nf089

Pēdējo reizi atjaunināts: 14. gada 2023. oktobrī