メモリ階層とは何ですか？

memoryメモリ階層は、コンピューターにあるメモリとストレージデバイスの階層です。多くの場合、三角形として視覚化された三角形の底は、より大きく、安価で遅いストレージデバイスを表し、三角形の上部はより小さく、より高価で高速なストレージデバイスを表します。これは多くの場合、計算理論と設計で使用されるため、プログラマーはコンピューターを構築するときに異なるメモリシステムを管理する方法を知っています。メモリ階層を操作する方法を知ることで、プログラマーはより高速なコンピューターを構築できます。下部には、ハードドライブや磁気テープなど、大量のメモリを備えた安価なストレージデバイスがあります。より高く、ランダムアクセスメモリ（RAM）があり、中程度の容量と速度があります。上部には、キャッシュとプロセッサがありますが、どちらも非常に高速ですが、容量が少ないです。三角形は主に応答時間によって編成されますが、サイズ、メモリ容量、価格などの要因にも相関があります。三角形の一部を操作できますが、周囲のセクションを移動することは、厳密にルールに反しています。たとえば、プログラマーはハードドライブの役割をRAMの役割に切り替えることができます。これが発生した場合、ファイルやWebサイトなどの即時情報をロードすると、コンピューターが非常に遅くなり、長期ストレージのデータをほとんど保持できないため、コンピューターはほとんど役に立ちません。三角形の部分を切り替えることは、コンピューターのポテンシャルを最大化する正しい方法ではありません。たとえば、ストレージユニットが非常にシンプルになり、サイズと複雑さが少ない場合、メモリ階層はより適切に機能します。また、プログラマーがメモリ階層のより高いセクションで情報を処理できるようにすることができる場合、たとえばRAMの代わりにプロセッサを使用して、コンピューターはより速く移動します。これはセクションを移動するのではなく、それらを最適化するだけです。いくつかの異なるユニットが一般的にメモリを一度に処理するか、メモリがあるセクションから別のセクションに移動できるため、プログラマーはこの要因を推定する必要があります。よく作られたプログラムは通常、メモリがどこに保存または処理されるかを予測することができますが、プログラマーが常に説明できないランダムな要因があります。そのため、メモリ階層は三角形の視覚化が見えるよりもはるかに流動的です。