Регистар наспрам кеш меморије: разлика и поређење

Кеш меморија чува све често коришћене податке и упутства уређаја. Као резултат тога, побољшава опште перформансе и рад рачунара.

Насупрот томе, регистар чува само одређену информацију, као што је компјутерска инструкција или локација одређеног податка.

Рачунари кеш је мања и бржа меморијска компонента између ЦПУ-а и главне меморије.

Да би ова конфигурација функционисала, кеш мора бити бржа од главне меморије.

Време обраде је минимизирано јер кеш меморија чува често коришћене податке и упутства.

Када му је потребна инструкција или део података, ЦПУ претражује меморију следећим редоследом: Л1 кеш, Л2 кеш и РАМ, са дужим временом обраде за сваки потребан ниво меморије.

Л1 кеш меморија је интегрисана директно у ЦПУ чип.

Најмања компонента која држи податке интегрисана у ЦПУ назива се регистар.

Ово су области меморије којима ЦПУ има директан приступ.

Регистар који је довољно велик за складиштење инструкција је неопходан.

Регистар у рачунару који има 32 бита инструкција, на пример, мора бити дугачак 32 бита.

Смањује време потребно за лоцирање информација ускладиштених у меморији.

Цена по бајту је виша него за кеш меморија.

Кључне Такеаваис

1. Регистри су мале, брзе складишне локације унутар ЦПУ-а које садрже податке или упутства за непосредну обраду.
2. Кеш меморија је средњи ниво складиштења између регистара и главне меморије, побољшавајући брзину преузимања података.
3. Меморија се односи на укупан систем складиштења у рачунару, укључујући РАМ, РОМ и кеш меморију.

Регистрација наспрам кеша и меморије

Регистри су најбржи тип складиштења и налазе се унутар процесора. Кеш меморија је врста меморије велике брзине која се налази између ЦПУ-а и главне меморије. Меморија, такође позната као РАМ, најчешћи је тип рачунарског складишта. Користи се за складиштење података и инструкција којима ЦПУ треба брзо да приступи.

Упоредна табела

Параметри поређења	Регистровати	Цацхе	Меморија
Обрада података	Подаци које процесор рачунара тренутно обрађује се чувају у регистрима.	Недавно коришћене информације/подаци рачунара се чувају у кешу.	Директно је у интеракцији са ЦПУ-ом
локација	Део ЦПУ-а рачунарског уређаја.	На матичној плочи или унутар ЦПУ-а.	У ЦПУ-у
Брзина приступа меморији	Више операција у једном циклусу такта.	много брже од те регистарске меморије	Релативно спорије
Примери	Петља	Кеш упита базе података, динамички кеш страница	РАМ, РОМ
корисност	За обраду нових података	Откривање претходно сачуваних података	Обрада података

Шта је кеш меморија?

Кеш меморија рачунара је мања и бржа меморијска компонента између ЦПУ-а и главне меморије. Да би ова конфигурација функционисала. Кеш меморија мора бити бржа од главне меморије.

Овај приступ је јефтинији од коришћења брзих меморијских уређаја за имплементацију целе главне меморије.

Време обраде је минимизирано јер кеш меморија чува често коришћене податке и упутства. Када му је потребна инструкција или део података, ЦПУ претражује меморију следећим редоследом: Л1 кеш, Л2 кеш и РАМ, са дужим временом обраде за сваки потребан ниво меморије.

Ако се инструкција или подаци не могу пронаћи у меморији, морају се претражити на споријем медијуму за складиштење, као што је чврсти диск или оптички диск.

Л1 кеш меморија је интегрисана директно у ЦПУ чип. Л1 кеш меморије су веома мале величине, у распону од 8 КБ до 128 КБ.

Иако Л2 кеш има много већи капацитет, у распону од 64 КБ до 16 МБ, он је само незнатно спорији од Л1 кеш меморије.

Модерни процесори долазе са напредном кеш меморијом за пренос, врстом Л2 кеша који је интегрисан директно у процесорски чип.

Шта је регистар?

Најмања компонента која држи податке интегрисана у ЦПУ назива се регистар. Ово су области меморије којима ЦПУ има директан приступ.

Може да складишти инструкцију, адресу за складиштење или било коју врсту података, као што је секвенца битова или појединачни карактери, и може да садржи малу количину података која је између 32 и 64 бита.

Регистар који је довољно велик за складиштење инструкција је неопходан. Регистар у рачунару који има 32 бита инструкција, на пример, мора бити дугачак 32 бита.

Међутим, многи рачунари укључују мање регистре, као што су полурегистри, за краћа упутства. Имена регистара могу бити насумична или нумеричка, на основу дизајна процесора и језичких стандарда.

Смањује време потребно за лоцирање информација ускладиштених у меморији.

ЦПУ може извршити многе операције над садржајем регистра у сваком циклусу такта.

Цена по бајту је виша него за кеш меморију.

Шта је меморија?

Садржи упутства и информације о покренутој апликацији које су потребне ЦПУ-у.

Величина меморије може да се креће од неколико гигабајта до терабајта. За разлику од приступа меморији у регистру, ЦПУ приступа меморији релативно споро.

РАМ и РОМ су два различита облика меморије. Не можете командовати меморијом.

Значајно је напоменути да је рачунар ограничен на рад са подацима који се чувају у главној меморији.

То је меморијски елемент који директно комуницира са централном процесорском јединицом.

Главне разлике између регистра и кеша и меморије

1. Подаци које процесор рачунара тренутно обрађује се чувају у регистрима. Недавно коришћене информације/подаци рачунара се чувају у кешу.
2. Регистар је део ЦПУ-а рачунара, док је кеш меморија на матичној плочи унутар ЦПУ-а
3. Регистер привремено складишти податке за обраду, а кеш меморија је простор за складиштење велике брзине за даљу обраду.
4. Петља је пример регистра. Кеширање упита базе података и динамичко кеширање страница су типови кеш меморије.
5. За обраду нових података користи се регистар. Кеш меморија детектује претходно сачуване податке

Референце

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

Последње ажурирање: 29. јул 2023