زنگ‌تفریح تصادفی

 پيوندهاي المپياد كامپيوتر
 سايت‌هاي المپياد كامپيوتر
 
 حافظه‌هاي‌كامپيوتري‌(قسمت دوم)
حافظه‌هاي‌كامپيوتري‌(قسمت دوم)زنگ تفريح كامپيوتر
زنگ تفريح شماره 115

سيستم RAM
سرعت سيستم RAM با عرض گذرگاه و سرعت گذرگاه كنترل مي‌شود. عرض گذرگاه به تعداد بيت‌هايي كه مي‌توانند به‌طور همزمان به پردازنده فرستاده شوند، گفته مي‌شود، و سرعت گذرگاه به تعداد زمان‌هايي كه يك گروه از بيت‌ها مي‌توانند در هر ثانيه فرستاده شوند، گفته مي‌شود. سيكل گذر در هر بار كه داده از حافظه به پردازنده انتقال مي‌يابد اتفاق مي‌افتد. براي مثال، در واقعيت RAM معمولاٌ در سرعت بهينه كار نمي‌كند. تاخير اسااٌ معادله را تغيير مي‌دهد. تاخير به تعداد سيكل ساعت‌هايي كه براي خواندنيك بيت اطلاعات مورد نياز گفته مي‌شود. براي مثال،  RAMبا نرخ 100 مگاهرتز قادر به ارسال يك بيت در 0.00000001 در ثانيه است، اما براي اولين بيت ممكن است خواندن 0.00000005 ثانيه طول بكشد. براي جبران اين تاخير، پردازنده از يك تكنيك مخصوص به نام حالت پشت سر هم (burst mode) استفاده مي‌كند.


حالت پشت سرهم به انتظار داده‌ي درخواست شده توسط پردازنده بستگي دارد كه در سلول‌هاي ترتيبي ذخيره مي‌شود. كنترل كننده‌ي حافظه پيش‌بيني مي‌كند پردازنده با سري آدرس‌هاي مشابه سروكار دارد، پس كنترل كننده حافظه چندين بيت هاي اجرايي از داده‌ها را با هم مي‌خواند. اين بدان معني است كه تنها اولين بيت باعث تاثير كامل تاخير مي شود. خواندن بيت‌هاي پي در پي بطور مشخص وقت كمتري مي‌گيرد. نرخ حالت ترتيبي حافظه معمولاٌ با 4 عدد كه با خط تيره متمايز شده‌اند بيان مي‌شود.

 

 

 

اولين عدد شماره سيكل ساعت مورد نياز براي شروع عمليات خواندن را نشان مي‌دهد. عدد دوم، سوم و چهارم نشان مي‌دهد كه چه تعداد سيكل براي خواندن هر بيت متوالي در صف مورد نياز است كه به نام خط كلمه(word line)  شناخته مي‌شود. براي مثال 1-1-1-5 به شما مي‌گويد كه 5 سيكل مانده  تا اولين بيت خوانده شود و براي هر بيت بعد از آن 1 سيكل نياز است. بديهي است كه هر چه اين اعداد مقدار كمتري را نشان دهند عملكرد بهتري براي حافظه وجود دارد.
 

 

 

حالت ترتيبي معمولاٌ براي اتصال با pipeline(خط لوله) استفاده مي‌شود، معناي ديگري براي كمينه كردن تاثير تاخير. خط لوله بازيابي  داده‌ها را به پردازش خط اسمبلي سازماندهي مي‌كند. كنترل كننده حافظه بطور همزمان يك يا چند كلمه  را از حافظه مي خواند، همان كلمه يا كلمات را به پردازنده مي‌فرستد و يك يا چند كلمه را روي سلول‌هاي حافظه مي‌نويسد. حالت ترتيبي(burst mode) و خط لوله (pipeline) با هم استفاده مي‌شود مي توانند عقب افتاد‌گي(lag)  را كه به علت تاخير ايجاد شده است را پايين بياورند. پس سرعت و عرض گذرگاه حافظه بايستي با گذرگاه سريع و پهن، هنوز زمان بيشتري طول مي كشد داده‌ها از كارت حافظه به پردازنده منتقل شوند نسبت به زماني كه پردازنده داده‌ها را پردازش كند. به‌همين دليل است كه caches(ذخيره‌سازها) به كار مي‌آيند.

 

 

 

Cache(ذخيره گاه) و Register


(ذخيره گاه) و Register
Cacheها به اين منظور طراحي شده‌اند تا تنگناها را كاهش دهند. با اين روش كه داده‌هايي كه پردازنده اغلب به آنها نياز دارد هميشه در دسترس باشند. اين كار با ساختن حافظه‌ها در اندازه‌هاي كوچك انجام شده است كه به اصلي يا سطح1cache معروفندكه مستقيماٌ در پردازنده قرار دارند. اين سطح خيلي كوچك است، و معمولاٌ حجمي بين 1 كيلوبايت و 64 كيلوبايت دارد.


دومين يا سطح2 cache معمولاٌ در كارت حافظه  و در نزديكي پردازنده قرار دارند. Cacheهاي سطح2، با پردازنده ارتباط مستقيم دارد. مدار مجتمع اختصاص داده شده روي mother board(برد مادر)،   كنترل كننده سطح2، استفاده پردازنده از سطح2 cache را سازماندهي مي‌كند. بسته به پردازنده، اندازه حجمي سطح2 cache از 256 كيلوبايت تا 2 مگابايت است.


در بيشتر سيستم‌ها، داده‌اي كه مورد نياز است با تقريب 95درصد از cache دسترسي مي‌شود، كه تا اندازه ي زيادي را كه پردازنده بايد منتظرداده بماند تا از حافظه اصلي برسد را كاهش مي دهد.

 

 

 

 

بعضي از سيستم‌هايي كه گران نيستند، كنترل كننده سطح 2 cache را باطل مي‌كند. بيشتر پردازنده‌هاي با عملكرد بالا، امروزه سطح 2 cache را دارند كه روي چيپ خود پردازنده قرار دارد. به همين دليل، اندازه cache سطح2 به اينكه روي پردازنده قرار دارد يا نه فاكتور مهمي در عملكرد پردازنده است.


يك نوع مشخصي از RAM كه به آن SRAM مي‌گويند(دسترسي تصادفي ايستا حافظه) كه اصولاٌ براي cache استفاده مي‌شود. SRAM از ترانزيستورهاي (معمولاٌ 4تا 6)براي هر سلول حافظه استفاده مي‌كند. SRAM آرايه گيت اضافي دارد كه به نام نوسان

 

1391/3/1لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 زنگ تفريح‌ها

 
 المپياد كامپيوتر

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  8374
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  8374