Xotiraning ierarxiyasi
Katta hajmdagi ma’lumotlarni saqlash muammosini
hal qilishning ananaviy
yo‘li, xotirani
ierarxik ko‘rinishda tashkil etish bilan amalga oshiriladi.
Protsessorning ichki registrlari ierarxiyaning eng yuqori qismida joylashgan.
Ularga murojaat qilish tezligi, boshqa xil xotiralarga nisbatan ancha yuqoridir.
Keyingi qatorda hozirgi paytda xajmi 32 Kbaytdan bir necha megabaytgacha bo‘lishi
mumkin bo‘lgan kesh-xotira joylashgan. Ierarxiyaning uchinchi pog‘onasida, hajmi
bir necha o‘n gigabaytlarga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan asosiy xotira joylashgan.
Keyingi qatorlarda magnitli disklar va lentalar, hamda optik disklar asosida
yordamida ishlaydigan xotira qurilmalari joylashgan.
Ierarxiya bo‘ylab yuqoridan pastga qarab, uchta ko‘rsatgichni o‘zgarib borishini
ko‘rishimiz mumkin. Birinchidan - xotiraga murojaat qilish vaqti kattalashib boradi.
Registrlarda bu vaqt – bir necha nanasekundni, kesh-xotirada
bundan salgina
ko‘proqni, asosiy xotirada esa bir necha o‘n nanosekundlarni tashkil qiladi. Keyingi
qatorlardagi farqlar yana ham kattalashadi – disklarga murojaat qilish vaqti kamida 10
mks larga, optik disklar va magnit lentalarda esa bundan ham katta qiymatlarga ega
bo‘ladi, hamda sekundlarda o‘lchanadi. Ikkinchidan xotira xajmi o‘sib boradi, bu
haqida yuqorida aytib o‘tildi. Uchinchidan ma’lum qiymatga (masalan - 1 dollarga)
to‘g‘ri keladigan xotira hajmi ham, oshib boradi.
Registerlar
Kesh
Asosiy xotira
Fizik xotiralar
Ichki xotira
Ichki xotira - bu tezkor va cheklangan hajmdagi xotira bo'lib, u operatsion va
doimiy xotiradan iborat bo'lishi mumkin. Uni ajratish printsipi odamlarda bo'lgani
kabi bir xil. Bizda doimiy ravishda xotirada saqlanadigan ba'zi bir ma'lumotlar
mavjud, ammo biz ma'lum vaqt davomida eslab turadigan ma'lumotlar mavjud yoki
ular faqat muammoni hal qilish haqida o'ylayotgan paytda zarur.
Operativ xotira tezkor muammoni hal qilish jarayonida o'zgaruvchan,
tezkor
saqlash uchun ishlatiladi. Boshqa vazifani hal qilishda ma'lumot faqat ushbu vazifa
uchun RAMda saqlanadi. Kompyuterni o'chirganingizda, ko'p hollarda operativ
xotiradagi barcha ma'lumotlar o'chiriladi.
Doimiy xotira doimiy ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan bo'lib, u
kompyuterda qanday vazifa hal qilinishiga bog'liq emas. Aksariyat hollarda doimiy
ma'lumot bu tez-tez ishlatiladigan vazifalarni hal qilish uchun dasturlar, shuningdek
ba'zi
bir boshqarish dasturlari, mikro dasturlar va boshqalar. Kompyuterni o'chirib
qo'yish va uni ishga kiritish ma'lumotni saqlash sifatiga ta'sir qilmaydi.
Asosiy (operatsion) xotira chiplari har doim protsessorga qaraganda sekin
ishlaydi. Shuning uchun, protsessor ko'pincha xotiradan ma'lumot kelishini kutib,
bo'sh tsikllarni bajarishi kerak. Ushbu muammoni qisman hal qilish uchun tezroq (va
undan qimmatroq) xotira chiplariga asoslangan kichik o'lchamdagi xotira (taxminan
128-512 Kb) ishlatiladi. Bunday xotira kesh yoki super operatsion xotira deb ataladi.
RAM - tez, yarim o'tkazgich, uchuvchi xotira. Operativ xotira unchalik katta
bo'lmagan hajmga ega , ammo markaziy protsessor
RAMda qayd etilgan
ma'lumotlarga onlayn (tezkor) kirish huquqiga ega (RAMdan ma'lumotlarni olish
uchun bir nechta nanosekundlar talab qilinmaydi). Operativ xotira ayni paytda
ishlayotgan dasturni va u bilan bevosita ishlaydigan ma'lumotlarni saqlaydi. Bu shuni
anglatadiki, biz diskda joylashgan har qanday kompyuter dasturini ishga
tushirganimizda, u RAMga ko'chiriladi, shundan so'ng protsessor ushbu dasturda
tasvirlangan buyruqlarni bajarishni boshlaydi. "Video xotira" deb nomlangan operativ
xotiraning bir qismi ekrandagi joriy rasmga mos keladigan ma'lumotlarni o'z ichiga
oladi. Operativ xotira - bu ma'lumotni o'qish va yozish uchun ishlatiladigan xotira.
Quvvat o'chirilganida, RAMdagi ma'lumotlar yo'qoladi, bu o'zgaruvchanlik
bilan
izohlanadi.
Kompyuterda o'rnatilgan operativ xotira miqdori to'g'ridan-to'g'ri u bilan
ishlashingiz mumkin bo'lgan dasturlarni aniqlaydi. Operativ xotira etishmasligi bilan
ko'plab dasturlar umuman ishlamaydi yoki juda sekin ishlaydi.
Ko'pincha operativ xotira uchun RAM (Random Access Memory), ya'ni
tasodifiy kirish xotirasi ishlatiladi.Yarim o'tkazgichlarning tasodifiy kirish xotirasi
hozirgi vaqtda statik RAM (SRAM) va dinamik RAM (DRAM) ga bo'linadi.
Dinamik tasodifiy kirish xotirasi (Dynamic RAM - DRAM) ko'pgina
kompyuter RAM tizimlarida qo'llaniladi. Ushbu turdagi xotiraning asosiy ustunligi
shundaki, uning hujayralari juda zich joylashgan, juda ko'p
bitlarni kichik
mikrosxemaga yig'ish mumkin, bu ularning asosida siz katta hajmli xotirani
yaratishingiz mumkin degan ma'noni anglatadi.
DRAM chipidagi xotira hujayralari zaryadga ega bo'lgan kichkina
kondansatörlerdir. Ushbu turdagi xotira bilan bog'liq muammolar uning dinamik
ekanligi bilan bog'liq, ya'ni. Uni doimiy ravishda yangilab turish kerak, chunki aks
holda xotira kondansatörlerindeki elektr zaryadlari «quriydi» va ma'lumotlar
yo'qoladi.
DRAM-ning
eng muhim xususiyati tezlikni, yoki sodda qilib aytganda tsikl
vaqti + kechikish vaqti + kirish vaqti, bu erda tsikl vaqti - ma'lumot uzatishga
sarflanadigan vaqt, kechikish vaqti - satr va ustun manzilining dastlabki sozlamasi,
kirish vaqti esa uyali qidirish vaqti. Nanosaniyalarda o'lchanadi.
Boshqalardan mutlaqo farq qiladigan xotira turi mavjud - statik tasodifiy kirish
xotirasi (Statik RAM - SRAM). Bu shunday nomlangan,
chunki dinamik tasodifiy
kirish xotirasidan farqli o'laroq, uning tarkibini saqlash uchun davriy regeneratsiya
talab qilinmaydi. Ammo bu uning yagona ustunligi emas. SRAM dinamik RAMga
qaraganda yuqori tezlikka ega va zamonaviy protsessorlar bilan bir xil chastotada
ishlashi mumkin.
SRAM chiplari butun tizim xotirasi uchun ishlatilmaydi, chunki dinamik RAM
bilan solishtirganda SRAM ishlashi ancha yuqori, ammo uning zichligi ancha past va
narxi ancha yuqori. Zichlikning pastligi SRAM chiplarining katta ekanligini
anglatadi, ammo ularning ma'lumot sig'imi ancha kichikroq.
Shunga qaramay, ishlab chiqaruvchilar hali ham kompyuterning ish faoliyatini
oshirish uchun SRAM-dan foydalanmoqdalar. Ammo narxning sezilarli o'sishiga yo'l
qo'ymaslik uchun kesh sifatida ishlatiladigan oz miqdordagi
yuqori tezlikda SRAM
ishlatiladi.
