Ιεραρχία μνήμης

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Η ιεραρχική οργάνωση της μνήμης του υπολογιστή στις σύγχρονες αρχιτεκτονικές υπολογιστών καλείται ιεραρχία μνήμης. Έχει σχεδιαστεί ώστε να εκμεταλλεύεται την αρχή της τοπικότητας στα προγράμματα των υπολογιστών. Κάθε επίπεδο της ιεραρχίας έχει μεγαλύτερη ταχύτητα, μικρότερο χρόνο προσπέλασης και κατά κανόνα είναι μικρότερου μέγεθος από τα χαμηλότερα επίπεδα.

Όπως φαίνεται από το σχήμα, η μνήμη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή μπορεί να διαταχθεί σε μορφή πυραμίδας. Τα κατώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μεγαλύτερη αλλά πιο αργή μνήμη. Αντιθέτως, τα ανώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μικρότερη μνήμη αλλά πολύ πιο γρήγορη. Το κατώτατο στρώμα της πυραμίδας είναι οι μαγνητικές ταινίες και ανεβαίνοντας προς τα πάνω συναντά κανείς τους USB Flash δίσκους, τα CD-ROM ή DVD-ROM, τους σκληρούς δίσκους, την κύρια μνήμη RAM, την κρυφή μνήμη του επεξεργαστή και, τέλος, τους καταχωρητές. Άρα λοιπόν οι καταχωρητές βρίσκονται στην κορυφή της πυραμίδας και προσφέρουν την πιο γρήγορη μνήμη που υπάρχει. Δυστυχώς όμως το μέγεθος της μνήμης αυτής είναι πολύ περιορισμένο.

Κύρια μνήμη ή κεντρική μνήμη ονομάζουμε τη μνήμη υπολογιστή που είναι προσβάσιμη από την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) ενός υπολογιστή χωρίς να συμπεριλαμβάνουμε τις θύρες εισόδου/εξόδου. Η κύρια μνήμη χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των δεδομένων και των προγραμμάτων που εκτελούνται. Ως κύρια μνήμη συνήθως χρησιμοποιούνται μικροτσίπ μνήμης RAM, τα οποία είναι "πτητικές" μνήμες υπό την έννοια ότι διατηρούν τα δεδομένα τους μόνο όσο τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ρεύμα. Σπανιότερα χρησιμοποιούνται ακριβότερες "μνήμες μόνο ανάγνωσης" (ROM) οι οποίες δεν είναι πτητικές. Σε αντιδιαστολή, η δευτερεύουσα ή εξωτερική μνήμη χρησιμοποιείται για μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων και στο ρόλο αυτό χρησιμοποιούνται κατά κανόνα μαγνητικά ή οπτικά μέσα αποθήκευσης (π. χ. σκληροί δίσκοι).