การลงทะเบียนกับหน่วยความจำหลัก: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ประเด็นที่สำคัญ

1. ลงทะเบียน: รีจิสเตอร์เป็นสถานที่จัดเก็บข้อมูลขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงภายใน CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) ของคอมพิวเตอร์ พวกเขาจัดเก็บและจัดการข้อมูลที่ CPU กำลังประมวลผลอยู่ในปัจจุบัน รีจิสเตอร์คือพื้นที่จัดเก็บหน่วยความจำที่เร็วที่สุดในคอมพิวเตอร์ และเก็บข้อมูลและคำแนะนำที่ใช้บ่อยเพื่อเร่งการดำเนินการตามคำสั่ง
2. หน่วยความจำหลัก: หน่วยความจำหลักที่เรียกว่า RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม) เป็นหน่วยความจำคอมพิวเตอร์รูปแบบที่ใหญ่กว่าและช้ากว่ารีจิสเตอร์ เป็นสถานที่จัดเก็บข้อมูลชั่วคราวสำหรับข้อมูลและคำสั่งที่ CPU จำเป็นต้องเข้าถึงระหว่างการทำงานของโปรแกรม RAM มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเรียกใช้แอปพลิเคชันและการจัดเก็บข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ใช้งานอยู่
3. รีจิสเตอร์เป็นส่วนสำคัญของ CPU และช่วยให้เข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็วที่สุด ทำให้เหมาะสำหรับการจัดเก็บตัวถูกดำเนินการและผลลัพธ์ระดับกลางระหว่างการคำนวณ ในทางกลับกัน หน่วยความจำหลักมีความจุมากกว่า แต่มีความเร็วในการเข้าถึงช้ากว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรีจิสเตอร์ รีจิสเตอร์และหน่วยความจำหลักทำงานร่วมกันเพื่อให้การทำงานของโปรแกรมคอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพ โดยอนุญาตให้ย้ายข้อมูลระหว่างโปรแกรมเหล่านั้นได้ตามต้องการในระหว่างการประมวลผล

ลงทะเบียนคืออะไร?

รีจิสเตอร์คือที่เก็บข้อมูลขนาดเล็กของคอมพิวเตอร์ มีความเร็วสูงและตั้งอยู่ภายใน CPU ในฐานะที่เป็นที่เก็บข้อมูลจะเก็บข้อมูลที่ CPU ประมวลผล

เวลาในการเข้าถึงของ Registers คำนวณเป็นนาโนวินาที นอกจากนี้ยังเป็นหน่วยความจำที่เร็วที่สุดในบรรดาที่เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ หากไม่มีการลงทะเบียน CPU จะไม่สมบูรณ์ พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการเร่งการประมวลผลข้อมูล

ลงทะเบียนข้อมูลการควบคุมเมื่อดำเนินการตามคำสั่ง นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเก็บตัวถูกดำเนินการและที่อยู่หน่วยความจำ เนื่องจากมีความรวดเร็วมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานที่รวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพมาพร้อมกับต้นทุน มีราคาแพงในการใช้งาน ต้นทุนที่สูงก็เกิดจากขนาดที่เล็ก จำนวนรีจิสเตอร์ในคอมพิวเตอร์อยู่ในช่วงระหว่าง 16 ถึง 32 จำนวนนั้นมีจำกัด ในขณะที่หน่วยความจำหลักมีขนาดใหญ่กว่ามาก คำสั่งของ CPU จะควบคุมทั้งหมด

หน่วยความจำหลักคืออะไร?

หน่วยความจำหลักอีกคำหนึ่งคือ Random Access Memory หรือเรียกสั้นๆ ว่า RAM มีพื้นที่สำหรับคอมพิวเตอร์เพื่อเก็บข้อมูลที่ CPU ใช้ขณะรันโปรแกรม

ถือเป็นความทรงจำที่ผันผวน สาเหตุก็คือมันเป็นชั่วคราว หากคุณปิดคอมพิวเตอร์หรือรีสตาร์ท ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ใน RAM จะถูกลบออก มันค่อนข้างตรงกันข้ามกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดไดร์ฟหรือโซลิดสเตตไดรฟ์ ที่จะเก็บข้อมูลไว้อย่างถาวร

ระบบปฏิบัติการจัดการหน่วยความจำหลัก ระบบปฏิบัติการจะกำหนดวิธีการจัดเก็บและดึงข้อมูลในหน่วยความจำหลัก

หน่วยความจำหลักไม่เพียงแต่จัดเก็บข้อมูลเท่านั้น แต่ยังให้พื้นที่สำหรับคำสั่งโปรแกรมอีกด้วย นอกจากนี้ยังเก็บข้อมูลที่ซอฟต์แวร์ต่าง ๆ จำเป็นต้องใช้ในการทำงาน มันทำงานเพื่อให้คุณได้รับผลลัพธ์อย่างรวดเร็ว ดังนั้นหากคุณเปิดไฟล์ ไฟล์นั้นจะโหลดจากที่เก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์ไปยังหน่วยความจำหลัก

ความแตกต่างระหว่างการลงทะเบียนและหน่วยความจำหลัก

1. รีจิสเตอร์อยู่ภายใน CPU ในขณะที่หน่วยความจำหลักอยู่นอก CPU
2. เนื่องจากรีจิสเตอร์ถูกวางไว้ภายใน CPU จึงได้รับการจัดการตามคำสั่งของ CPU ในขณะที่ระบบปฏิบัติการจะจัดการหน่วยความจำหลัก
3. หากเราแสดงรายการลำดับชั้นของหน่วยความจำ รีจิสเตอร์จะอยู่ในตำแหน่งบนสุด ในขณะที่หน่วยความจำหลักจะอยู่ในตำแหน่งที่ต่ำกว่า
4. CPU เข้าถึงรีจิสเตอร์โดยตรง แต่บัสหน่วยความจำเข้าถึงหน่วยความจำหลัก
5. ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์นั้นเป็นข้อมูลชั่วคราว ในขณะที่หน่วยความจำหลักจะจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูล
6. เกี่ยวกับการถ่ายโอนข้อมูล รีจิสเตอร์จะให้อัตราสูงสุดในขณะที่อัตราของหน่วยความจำหลักต่ำ

การเปรียบเทียบระหว่างการลงทะเบียนและหน่วยความจำหลัก

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	สมัครสมาชิก	หน่วยความจำที่หน้าหลัก
แผนที่	มันตั้งอยู่ภายใน CPU	มันตั้งอยู่นอก CPU
ความจุ	ความจุของมันนั้นมีจำกัดมาก	มันมีความจุขนาดใหญ่
ความเร็ว	เป็นที่รู้จักในเรื่องความเร็วที่เหลือเชื่อ	มันช้ากว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการลงทะเบียน
เป้าหมาย	มันถูกใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลที่ช่วยในการทำงานของ CPU	ใช้สำหรับจัดเก็บคำสั่งและข้อมูลของโปรแกรม
จำเป็นสำหรับ	จำเป็นเพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลข้อมูล	จำเป็นสำหรับการรันโปรแกรมและงานต่างๆ
อัตราการถ่ายโอนข้อมูล	อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงที่สุด	เมื่อเปรียบเทียบกับรีจิสเตอร์ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลของหน่วยความจำหลักจะต่ำกว่า
การใช้จ่าย	การลงทะเบียนมีราคาแพง	เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว หน่วยความจำหลักจะมีราคาถูกกว่า

อ้างอิง

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

อัพเดตล่าสุด : 29 กันยายน 2023