Page 18 - สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ
P. 18
3-8 สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ
รีจิสเตอร์ ข้อมูลที่ใช้งานมากขึ้นจะขยับขึ้น
แคช
หน่วยความจำ�หลัก
ข้อมูลที่ใช้งานน้อยลงจะขยับลง
หน่วยความจำ�สำ�รอง
ภาพที่ 3.2 แสดงการเคล่ือนย้ายของข้อมูลขนึ้ ลงของหนว่ ยความจ�ำ ตา่ ง ๆ ขนึ้ อยู่กบั ความถี่ในการใชง้ านของขอ้ มลู นน้ั
จากภาพที่ 3.2 แสดงการเคลือ่ นยา้ ยขอ้ มลู ขึน้ ลงหนว่ ยความจำ�ตา่ ง ๆ ขึน้ อยูก่ บั ความถีใ่ นการใชง้ านของขอ้ มลู
นั้น โดยข้อมูลที่มีการใช้บ่อยจะเก็บอยู่ใน รีจิสเตอร์ต่าง ๆ ในซีพียู ที่มีพื้นที่จำ�นวนจำ�กัดที่น้อยที่สุดแต่มีความเร็วสูง
ที่สุด รองลงมาจะเก็บอยู่ในหน่วยความจำ�แคช ที่มีพื้นที่จำ�นวนไม่มากและจำ�กัดเช่นกัน แต่ก็มีขนาดพื้นที่มากกว่า
รีจิสเตอร์ซึ่งความเร็วจะตํ่ากว่ารีจิสเตอร์ ถ้าข้อมูลในแคชที่มีความถี่ในการใช้งานน้อยลงก็จะขยับลงมาเก็บในหน่วย
ความจำ�หลัก และหากข้อมูลในหน่วยความจำ�หลักที่ไม่ค่อยได้ใช้งานก็จะนำ�ไปเก็บไว้ในหน่วยความจำ�สำ�รองเพื่อ
รอการนำ�กลับมาใช้ภายหลังซึ่งหน่วยความจำ�สำ�รองจะเป็นหน่วยความจำ�ที่สามารถเก็บรักษาข้อมูลโดยไม่ใช้กระแส
ไฟฟ้าแม้ปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ข้อมูลก็ยังคงอยู่สามารถนำ�กลับมาใช้ภายหลังได้ ผิดกับข้อมูลที่เก็บใน รีจิสเตอร์
แคช และหน่วยความจำ�หลัก ที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าเลี้ยงไว้ตลอดเวลา หากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์หรือไม่มีกระแส
ไฟฟ้าเลี้ยงไว้ข้อมูลที่เก็บไว้ก็จะหายไปหมด ในทางตรงข้ามถ้าข้อมูลใดที่มีการใช้ที่บ่อยขึ้นก็จะขยับนำ�ไปเก็บไว้หน่วย
ความจำ�หลัก แคช และรีจิสเตอร์ ตามลำ�ดับ
กจิ กรรม 3.1.1
1. จงบอกตวั แปรหลกั ท่ใี ชใ้ นการออกแบบระบบหน่วยความจำ�ของคอมพิวเตอร์
2. จงบอกระดบั ชน้ั ของหนว่ ยความจำ�ของคอมพิวเตอร์จ�ำ แนกตามการใช้งาน
แนวตอบกจิ กรรม 3.1.1
1. ตวั แปรหลักท่ใี ชใ้ นการออกแบบระบบหนว่ ยความจำ�ของคอมพิวเตอรม์ ี 3 ตัวแปรคือ
1.1 ความจุของหนว่ ยความจ�ำ ควรมีเพยี งพอส�ำ หรับประมวลผลโปรแกรมท่ีมีขนาดใหญ่ได้
1.2 ความเรว็ ของหน่วยความจ�ำ ควรตอบสนองตอ่ ซพี ยี ูได้ตลอดเวลาโดยไมม่ ีการรอขอ้ มูล
1.3 ราคาของหนว่ ยความจ�ำ ไม่แพงจนเกนิ ไป
