Page 15 - สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ
P. 15
โครงสร้างและการทำ�งานของหน่วยความจำ� 3-5
ความน�ำ
การทำ�งานของระบบคอมพิวเตอร์หน่วยความจำ�มีความสำ�คัญมากรองจากซีพียู ซึ่งหน่วยความจำ�ที่ใช้ในการ
ประมวลผลของซีพียูหลายรูปแบบขึ้นกับความต้องการใช้งานของซีพียู ถ้ามีความต้องการใช้บ่อยก็จะเก็บไว้ในหน่วย
ความจำ�ที่อยู่ใกล้ซีพียูและหน่วยความจำ�จะมีความเร็วสูงมาก ถ้ามีความต้องการใช้ไม่มากก็จะเก็บไว้ในหน่วยความ
จำ�ที่อยู่ห่างจากซีพียูออกไปและความเร็วของหน่วยความจำ�ก็ลดลงตามลำ�ดับ ยิ่งถ้าเป็นข้อมูลที่ไม่ค่อยได้ใช้งานก็จะ
เก็บไว้ในหน่วยความจำ�สำ�รองที่อยู่ภายในหรือภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์ เมื่อมีความจำ�เป็นต้องการใช้งานก็จะนำ�
ขอ้ มลู ทีเ่ กบ็ ไวใ้ นหนว่ ยความจ�ำ ส�ำ รองนัน้ มาอา่ นเกบ็ ลงหนว่ ยความจำ�หลกั ใหซ้ พี ยี ไู ดป้ ระมวลผลไดส้ ะดวกและรวดเรว็
วิวัฒนาการของระบบคอมพิวเตอร์จะเน้นความต้องการให้โพรเซสเซอร์มีการทำ�งานที่เร็วขึ้นแต่ในทางตรง
ข้ามขนาดของอุปกรณ์กลับมีขนาดที่เล็กลง และการเพิ่มปริมาณหน่วยความจำ�ให้มากขึ้นก็จะช่วยทำ�ให้การทำ�งานของ
โพรเซสเซอร์มีความเร็วเพิ่มขึ้นได้ รวมทั้งการยิ่งเพิ่มให้หน่วยรับและแสดงผลมีขีดความสามารถที่เร็วขึ้นก็ยิ่งทำ�ให้
การทำ�งานของคอมพิวเตอร์เร็วขึ้น
เร่อื งที่ 3.1.1
ล�ำ ดบั ชั้นของหน่วยความจ�ำ
ในการออกแบบระบบหน่วยความจำ�ของคอมพิวเตอร์ทั่วไปคำ�นึงถึง 3 ตัวแปรหลัก คือ
1. ความจุของหน่วยความจ�ำ
ความจขุ องหนว่ ยความจำ�ทีเ่ หมาะสม ควรมพี อเพียงสำ�หรับการประมวลผลโปรแกรมของซพี ยี ูที่มกี ารพัฒนา
เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามเทคโนโลยี ซึ่งโปรแกรมทั่วไปในเทคโนโลยีสมัยใหม่มีขนาดใหญ่ขึ้น จึงมีความต้องการใช้หน่วย
ความจำ�ที่เพิ่มมากขึ้น
2. ความเร็วของหนว่ ยความจ�ำ
ความเรว็ ของหนว่ ยความจ�ำ เป็นส่วนส�ำ คญั ในการตอบสนองการทำ�งานใหท้ นั ต่อการท�ำ งานของซพี ยี ูได้ตลอด
เวลา โดยไม่เกิดเหตกุ ารณ์ที่ซพี ียูตอ้ งหยดุ การประมวลผลเนื่องจากตอ้ งรอขอ้ มลู ในการประมวลผลจากหนว่ ยความจำ�
3. ราคาของหน่วยความจ�ำ
ราคาของหน่วยความจำ�มีความสัมพันธ์กับองค์ประกอบทางเทคโนโลยี คือ
• ความเร็วของหน่วยความจำ�ในการส่งข้อมูลให้ซีพียูยิ่งเร็วสูงมากเท่าไร ราคาต่อหน่วยบิตก็ยิ่งสูงขึ้น
• ความจุของหน่วยความจำ�ยิ่งมาก ก็จะทำ�ให้ราคาต่อหน่วยบิตตํ่าลง แต่เวลาในการเข้าถึงข้อมูลก็จะ
ช้าลง
