Cpu داخل كامپيوتر بر اساس سرعت ساعت داخلي خود اقدام مي‌كند كه بساير سريعتر از گذرگاه سيستم و بسيار سريع‌تر از حافظة Ram می باشد. فرض كنيد Cup كامپيوتر شما با سرعت 100 Mhz كار مي‌كند. بنابراين هر چرخة Cpu معادل يك نانوثانيه می باشد.

اما عملكرد تراشه‌هاي حافظة Dram با سرعت 60 نانوثانيه می باشد. هرگاه Cpu به اطلاعات يا دستوراتي نياز داشته باشد كه داخل حافظة Ram مستقر باشند، Cpu مجبور می باشد مدتي را بيكار مانده و در انتظار بماند تا اطلاعات و دستورات از حافظه Ram برسند.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

اگر يك Cpu با سرعت Ghz 1 و تراشه‌هاي حافظه با سرعت 60dram داشته باشيد، آنگاه Cpu براي دريافت اطلاعات از حافظة Ram بايد حداقل معادل 6 چرخة Cpu بيكار و منتظر بماند.

فن آوري‌هاي حافظه

برنامه نويسان اغلب اوقات حافظه را به عنوان يك ستون طولاني از مكانهاي انفرادي ذخيره‌سازي اطلاعات تصور مي‌كنند در حالي كه تراشه‌هاي حافظه در واقع اطلاعات را داخل ستونها و سطرهاي متعدد سازماندهي مي‌كنند. تعدا سطرها و ستونها در هر تراشه بستگي به نوع و پكيج آن تراشه دارد. هر سطر داخل يك تراشه ميليونها ستون دارد كه در برگيرندة مكانهاي ذخيره سازي بيت ها هستند. براي پيدا كردن مكان ذخيرة يك بايت داخل تراشة حافظه در واقع كنترل كنندة حافظه آغاز سطر حاوي آن اطلاعات را پيدا مي‌كند. سپس كنترل كنندة حافظه ستون داخل آن سطر را پيدا مي‌كند كه مكان شروع ذخيرة اطلاعات مورد نظر می باشد.

فرض كنيد كه تراشة Dram مدت دسترسي 60 نانوثانيه داشته باشد. بخش از اين مدت دسترسي مربوط به عمليات جستجوي سطر می باشد ( چيزي حدود 15 نانوثانيه). بخش ديگري از مدت دسترسي مربوط به عمليات جستجوي ستون مورد نظر می باشد ( چيزي حدود 15نانوثانيه )، بقيه مدت دسترسي مربوط به عمليات خواندن يا نوشتن محتوي حافظه می باشد.

هر برنامه‌اي كه اجرا مي‌گردد تمايل دارد تا دستوراتي را اجرا كند و به اطلاعاتي دسترسي پيدا كند كه نزديك آخرين اطلاعات مورد بهره گیری قرار دارند. به همين دليل بيشتر برنامه‌ها 80 درصد زمان پردازش را صرف 20 درصد از كدها و اطلاعات مي‌كنند.

 

مفهوم Memory inter leaving

بيشتر زمان مصرف شده در ارتباط با ارجاع به حافظه مربوط به زماني می باشد كه كنترل كنندة حافظه مشغول پيدا كردن مكان ذخير اطلاعات داخل تراشة حافظه صرف مي‌كند. كنترل كنندة حافظه آغاز سطر مربوطه و سپس مربوطه را پيدا مي‌كند.

تكنيك Memory inter leaving يك تكنيك قديمي می باشد كه براي افزايش كارايي سيستم بهره گیری مي‌گردید و طي آن بايت هاي يك مقدار را در بانكهاي گوناگون حافظه قرار مي‌دادند.

به اين ترتيب زماني كه اولين كنترل كنندة بانك حافظه به دنبال پيدا كردن سطر و ستون مكان ذخيرة اولين بايت می باشد، دومين كنترل كنندة بانك حافظه به دنبال پيدا كردن سطر و ستون مكان ذخيرة دومين بايت مي‌گردد. در اين روش مدت دسترسي به اطلاعات كوتاهتر مي‌گردید.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

مفهوم حافظة FPM ( Fast page mode )

در اين نوع حافظه كه در دهة 80 ميلادي ابداع گردید به تراشة حافظه اين امكان را مي‌دهند تا سطر مكان قرارگيري آخرين اطلاعات دسترسي يافته را به خاطر بياورد. در اين تكنيك حافظه به صفحات با اندازة ثابت تقسيم مي‌گردد. اين صفحات از 512 بايت تا 4 كيلوبايت گنجايش دارند. هر صفحه شامل يك سطر از اطلاعات داخل حافظه می باشد.

 

مفهوم حافظة EDO ( Extended data out)

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

در دهة 90 ميلادي پردازنده‌هاي پنتيوم يك فن‌آوري جديد يعني Edo را جايگزين فن‌آوري Fpm نمودند. تراشه‌هاي Edo مي‌توانستند مدت دسترسي به اطلاعات را بر اساس ارجاعات متوالي به حافظه كاهش دهند.

حافظة SDRAM (Synhronous dynamic random access memory)

به مرور زمان سرعت تراشه‌هاي حافظه به شدت افزايش يافت اما به دليل عدم رشد متناسب سرعت گذرگاه سيستم نوعي ناهمگوني در عملكرد سيستم‌ها ايجاد گردید. در دهة 90 ميلادي تراشه‌هاي حافظة Sdram توسعه يافتند. اين تراشه ها مي توانستند عمليات تراشة حافظه را با سرعت گذرگاه سيستم متناسب نمايند. به دليل توانايي اين تراشه ها در هماهنگي با سرعت گذرگاه سيستم، سرعت آنها برحسب مگاهرتز ( Mhz ) محاسبه و بيان مي گردد.

براي تعيين مدت چرخة تراشه‌هاي Sdram كافي می باشد عدد1 را بر سرعت آنها تقسيم كنيد. به عنوان مثال تراشة Sdram با سرعت 100mhz داراي مدت دسترسي معادل 10 نانوثانيه می باشد. سازندگان تراشه ها به مقصود افزايش هر چه بيشتر سرعت عمليات سيستم و در پشتيباني از گذرگاه سيستم با سرعت 200 mhz، تراشه‌هاي جديد

DDR SDRAM را ابداع نموده و سپس تراشه‌هاي حافظه ESDRAM را عرضه نمودند.

تراشه‌هاي DDR SDRAM مي‌توانند دو برابر اطلاعات را در هر چرخه انتقال دهند. در تراشه هاي ESDRAM براي افزايش سرعت عمليات از حافظه ميانجي ( Cache ) توكار بهره گیری شده می باشد.

حافظة RAMBUS

درسال 1999 ميلادي تراشه‌هاي حافظة Ram bus ابداع و عرضه شدند كه از يك گذرگاه مخصوص براي تبادل اطلاعات بين Ram و Cpu بهره گیری مي‌كردند. اين تراشه‌ها قادرند 16 بيت اطلاعات را با سرعت 800 mhz انتقال دهند. در فن آوري اين تراشه‌ها از يك تراشة حافظه مخصوص با نام Rim m بهره گیری شده می باشد. اين تراشه به يك شكاف 168 پيني Rim m نياز دارد.

مفهوم Video RAM

در فصل 17 اين كتاب عمليات ويديوي كامپيوترهاي شخصي را با جزييات كامل مي‌آموزيد. بيشتر كارتهاي ويديويي مجهز به حافظه جداگانه هستند كه از ان براي ذخيرة تصوير ويديويي فعلي ( روي صحنه) بهره گیری مي كنند. در بيشتر كارتهاي ويديويي از يك تراشة مخصوص بهره گیری مي‌گردد كه همزمان عمليات خواندن و نوشتن اطلاعات ويديويي را پشتيباني مي‌كند. اين حافظه‌‌ها را تراشه Dual- mode مي‌نامند.

حافظة مجازي ويندوز

در فصل 10 اين كتاب عملكرد سيستم عامل در كامپيوترهاي شخصي را مي‌آموزيد. در آن فصل مي‌خوانيد كه سيستم عامل ويندوز از يك فن آوري تحت عنوان          memory management Virtual- ( مديريت حافظة مجازي) بهره مي‌گيرد و اين توهم را براي برنامه‌ها ايجاد مي‌كند كه هر كدام آنها يك فضاي 4 گيگابايتي از حافظة Ram بطور جداگانه در اختيار دارند. ويندوز براي پياده سازي اين فن آوري فضاي 4 گيگابايتي از حافظة Ram را با فضاي خالي از ديسك سخت تركيب نموده و آن را در اختيار برنامه ها قرار دهد تا دستورات و اطلاعات خود را در آنجا ذخيره نمايند. هرگاه طي عمليات در محيط ويندوز ظرفيت حافظة Ram پر گردد، ويندوز بطور خودكار بخشي از اطلاعات مستقر در حافظه Ram را به فضاهاي خالي ديسك سخت منتقل مي‌سازد، اين اطلاعات در يك فايل مخصوص كه آن را Page file مي‌نامند مستقر مي‌شوند تا فضاي خالي در حافظة Ram ايجاد گردد. اگر برنامه به اطلاعات منتقل شده در ديسك سخت نياز داشته باشد، ويندوز بطور خودكار و بدون دخالت كاربر بخشي از اطلاعات فعلي حافظة Ram را به فضاي مخصوص ديسك سخت منتقل نموده و با بهره گیری از اين تكنيك نوعي توهم براي برنامه‌هاي در حال اجرا ايجاد مي‌كند طوري كه آنها تصور مي‌‌كنند فضاي نامحدود از حافظة Ram در اختيار آنها قرار دارد.

علاوه بر اين زیرا به هر برنامه يك فضاي مجازي اختصاص داده مي‌گردد پس ساير برنامه‌ها نمي‌توانند به اطلاعات مربوط به اين برناممه دسترسي داشته باشند يا اختلالي در كار آن برنامه ايجاد نمايند.

سيستم عامل ويندوز با بهره گیری از تكنيك Vitual memory به هر برنامه مقدار نامحدود از فضاي ذخيره‌سازي را ارايه مي دهد. سالها قبل كه Ms- dos سيستم عامل برتر كامپيوترهاي شخصي بود برنامه‌ها با مشكل محدوديت شديد حافظه مواجه مي‌شدند. در محيط Ms- dos برنامه‌ها از فن‌آوريهاي حافظه به توضیح زير بهره گیری مي‌كردند:

  • Conventionl memory
  • Expanded memory

دیدگاهتان را بنویسید