Page 16 - สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ
P. 16
3-6 สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ
นักออกแบบระบบคอมพิวเตอร์ต้องการออกแบบหน่วยความจำ�ที่มีขนาดใหญ่ ขีดความสามารถสูง และราคา
ต่อหน่วยบิตตํ่า แต่คงเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ครบทุกอย่าง อย่างไรก็ตามนักออกแบบคำ�นึงถึงเวลาในการเข้าถึงข้อมูลของ
หนว่ ยความจำ�ที่นอ้ ยลงท�ำ ใหเ้ วลาการประมวลผลข้อมลู เร็วขึ้นมากกว่าแม้วา่ การออกแบบหน่วยความจำ�จะมีราคาแพง
ขึ้นและปริมาณหน่วยความจำ�ที่ออกแบบจะลดน้อยลง
รีจิส
เตอร์
แคช
ภายคใวนหาบนมอ่วจรยำ�์ด หน่วยความจำ�หลัก
ภหายนน่วอยกคบวอามร์ดจำ� จานแซมีด่เีรหดอลีวม็กีดี
ภาหยนน่วอยกคเควารมื่อจงำ� เทสปื่อแแมบ่เบหถลอ็กดได้
ภาพที่ 3.1 แสดงล�ำ ดับชั้นของหนว่ ยความจ�ำ
จากภาพที่ 3.1 แสดงการจดั ล�ำ ดับชั้นของหน่วยความจ�ำ โดยสว่ นยอดจะเปน็ หนว่ ยความจำ�ที่อยู่ใกลซ้ พี ียูมาก
ที่สุด และพักเก็บข้อมูลส�ำ หรับซีพียูในการประมวลผล หน่วยความจำ�ที่อยู่ส่วนฐานจะอยู่ห่างจากซีพียูมากสุด และยิ่ง
หน่วยความจำ�ที่อยู่ห่างจากส่วนยอดมากเท่าไรก็จะยิ่งห่างจากซีพียูมากเท่านั้นการใช้งานข้อมูลก็จะน้อยลงตามลำ�ดับ
การจัดลำ�ดับชั้นของหน่วยความจำ�ตามการใช้งานจะแบ่งออกเป็น 3 ระดับ
1. หนว่ ยความจ�ำ ภายในบอรด์ (inboard memory) เป็นหน่วยความจำ�ภายในเมนบอร์ด (mainboard) ที่
ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงข้อมูลอยู่ตลอดเวลา หากไม่มีกระแสไฟฟ้าข้อมูลเหล่านั้นก็จะหายไปทันทีประกอบด้วย
รีจิสเตอร์ แคช และหนว่ ยความจ�ำ หลัก โดยรจี ิสเตอรเ์ ป็นหน่วยความจำ�ทีม่ ีความเร็วสูงอยู่ภายในซีพยี เู ป็นทีพ่ ักในการ
ประมวลผลข้อมูลของซีพียู ส่วนแคชเป็นหน่วยความจำ�ที่มีความเร็วสูงรองจากรีจิสเตอร์ซึ่งจะอยู่ในซีพียูหรือไม่อยู่
ในซีพียูก็ได้แต่อยู่ใกล้ซีพียูสามารถส่งข้อมูลให้รีจิสเตอร์ได้อย่างรวดเร็ว แต่มีขนาดเล็กทำ�ให้เก็บข้อมูลได้ไม่มากจึง
เก็บเฉพาะข้อมูลที่ใช้บ่อย ๆ ในการประมวลผล และหน่วยความจำ�หลัก เป็นหน่วยความจำ�ที่มีความเร็วรองจากแคช
แต่มีขนาดใหญ่พอสมควรในการเก็บโปรแกรมและข้อมูลในการประมวลผลข้อมูลของซีพียู สามารถส่งข้อมูลที่ใช้ใน
การประมวลผลข้อมูลให้แคชได้อย่างรวดเร็ว
