ลำดับชั้นของหน่วยความจำคืออะไร?

ลำดับชั้นของหน่วยความจำเป็นลำดับชั้นของหน่วยความจำและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่พบในคอมพิวเตอร์มักจะมองเห็นเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านล่างของรูปสามเหลี่ยมแสดงถึงอุปกรณ์จัดเก็บที่มีขนาดใหญ่กว่าราคาถูกกว่าและช้าลงในขณะที่ด้านบนของสามเหลี่ยมแสดงถึงอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่เล็กกว่าราคาแพงกว่าและเร็วกว่าสิ่งนี้มักใช้ในทฤษฎีการคำนวณและการออกแบบดังนั้นโปรแกรมเมอร์จะรู้วิธีจัดการระบบหน่วยความจำที่แตกต่างกันเมื่อสร้างคอมพิวเตอร์ด้วยการรู้วิธีจัดการกับลำดับชั้นของหน่วยความจำโปรแกรมเมอร์สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ได้เร็วขึ้น

ลำดับชั้นของหน่วยความจำสามเหลี่ยมเป็นเทคนิคการสร้างภาพข้อมูลที่ช่วยให้ผู้บริโภคและโปรแกรมเมอร์เข้าใจวิธีการทำงานของหน่วยความจำที่ด้านล่างมีอุปกรณ์จัดเก็บราคาถูกที่มีหน่วยความจำจำนวนมากเช่นฮาร์ดไดรฟ์หรือเทปแม่เหล็กสูงขึ้นมีหน่วยความจำการเข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) ซึ่งมีความจุและความเร็วปานกลางที่ด้านบนของแคชและโปรเซสเซอร์ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เร็วมาก แต่มีความสามารถเล็กน้อยสามเหลี่ยมมีการจัดระเบียบเป็นหลักตามเวลาตอบสนอง แต่ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยต่าง ๆ เช่นขนาดความจุหน่วยความจำและราคา

เมื่อสร้างคอมพิวเตอร์โปรแกรมเมอร์จะต้องเก็บลำดับชั้นของหน่วยความจำไว้ในใจในขณะที่ส่วนต่าง ๆ ของสามเหลี่ยมสามารถจัดการได้ แต่การเคลื่อนย้ายส่วนรอบนั้นเป็นไปตามกฎอย่างเคร่งครัดตัวอย่างเช่นโปรแกรมเมอร์สามารถเปลี่ยนบทบาทของฮาร์ดไดรฟ์เป็นบทบาทของ RAMหากสิ่งนี้เกิดขึ้นคอมพิวเตอร์จะช้ามากเมื่อโหลดข้อมูลทันทีเช่นไฟล์และเว็บไซต์และจะสามารถเก็บข้อมูลเล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับที่เก็บข้อมูลระยะยาวทำให้คอมพิวเตอร์แทบไม่มีประโยชน์การสลับชิ้นส่วนของสามเหลี่ยมไม่ใช่วิธีที่ถูกต้องในการเพิ่มศักยภาพของคอมพิวเตอร์ให้สูงสุด

การจัดการรูปสามเหลี่ยมอย่างถูกวิธีคือวิธีที่โปรแกรมเมอร์เพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ตัวอย่างเช่นหากหน่วยเก็บข้อมูลนั้นง่ายมากโดยมีขนาดและความซับซ้อนน้อยลงลำดับชั้นของหน่วยความจำจะทำงานได้ดีขึ้นนอกจากนี้หากโปรแกรมเมอร์สามารถทำให้ข้อมูลสามารถประมวลผลได้ในส่วนที่สูงกว่าของลำดับชั้นหน่วยความจำเช่นการใช้โปรเซสเซอร์แทน RAM จากนั้นคอมพิวเตอร์จะเคลื่อนที่เร็วขึ้นสิ่งนี้ไม่ได้ย้ายส่วนไปรอบ ๆ มันปรับให้เหมาะสมเท่านั้น

ในขณะที่การแสดงลำดับชั้นของหน่วยความจำนั้นง่ายมากและหน่วยความจำสามารถจัดการให้ไปในส่วนต่าง ๆ ได้ยากที่จะรู้ว่าจะเก็บหรือใช้หน่วยความจำไว้ที่ไหนโปรแกรมเมอร์จะต้องประเมินปัจจัยนี้เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วหน่วยที่แตกต่างกันหลายหน่วยจะประมวลผลหน่วยความจำในครั้งเดียวหรือหน่วยความจำสามารถเปลี่ยนจากส่วนหนึ่งไปอีกส่วนหนึ่งโดยทั่วไปแล้วโปรแกรมที่ทำมาอย่างดีจะสามารถคาดการณ์ได้ว่าหน่วยความจำจะถูกจัดเก็บหรือประมวลผลอย่างไร แต่มีปัจจัยสุ่มที่โปรแกรมเมอร์ไม่สามารถอธิบายได้เสมอซึ่งเป็นสาเหตุที่ลำดับชั้นของหน่วยความจำเป็นของเหลวมากกว่าการสร้างภาพสามเหลี่ยมทำให้ดูเหมือน