內(nèi)存如何運作 how memory works

1、內(nèi)存如何運作內(nèi)存如何運作Howmemywks先前提到內(nèi)存將資料儲存在中央處理器能夠快速存取的地方。以下是這個過程的詳細介紹。內(nèi)存如何與處理器運作內(nèi)存如何與處理器運作計算機系統(tǒng)的主要元件計算機系統(tǒng)的主要元件中央處理器(CPU)常被稱為計算機的大腦。所有計算機的工作都在此完成。晶片組(Chipset)支援中央處理器的運作。通常晶片組內(nèi)包括數(shù)個控制器以調(diào)節(jié)處理器及系統(tǒng)其他部分間資料的傳輸。內(nèi)存控制器(MemyController)是晶片組的一

2、部分。負責(zé)建立內(nèi)存與中央處理器之間的資訊傳輸。匯流排(bus)是計算機中的資料通路包括了連接中央處理器內(nèi)存以及所有輸入輸出設(shè)備的數(shù)種平行電路線。匯流排的設(shè)計或稱匯流排結(jié)構(gòu)決定資料在主機板速度，依照各部分所需要的傳輸速度的不同一個系統(tǒng)中也有不同種類的匯流排。內(nèi)存匯流排連接內(nèi)存控制器與計算機的內(nèi)存插槽。較新的系統(tǒng)中內(nèi)存匯流排結(jié)構(gòu)包括了一個連接CPU與主內(nèi)存的Frontsidebus(FSB)以及一個連接內(nèi)存與L2快速緩沖貯存區(qū)的backsi

3、debus(BSB)。內(nèi)存速度內(nèi)存速度當(dāng)中央處理器需要內(nèi)存中的資訊時它會發(fā)出一個由內(nèi)存控制器所執(zhí)行的要求，內(nèi)存控制器接著將要求發(fā)送至內(nèi)存并在資訊備妥時向中央處理器報告整個周期從中央處理器到內(nèi)存控制器內(nèi)存再回到中央處理器所需的時間會因為內(nèi)存速度以及其他因素而有所不同例如匯流排速度。內(nèi)存速度有時以兆赫來計算或以存取速度來說送出資料所需的實際時間以奈秒(ns)計算，不管是兆赫或是奈秒內(nèi)存速度代表內(nèi)存模組在收到要求時送出資訊的速度。存取時間存取

4、時間(奈秒奈秒)存取時間從內(nèi)存模組收到資料要求算起到資料準備完成為止。內(nèi)存模組標明的存取時間通常在50ns到80ns的范圍中間，在存取時間的計算時(以奈秒計算)數(shù)字越小表示訴度越快許多人認定處理器的速度就是計算機的速度但是絕大多數(shù)的時候系統(tǒng)匯流排以及計算機的其他配件以不同的速度運作。追求最高性能追求最高性能近幾年來計算機處理器的速度大幅度的提升，處理器速度的提升提高了計算機的整體性能表現(xiàn)。但是處理器只是計算機的一部分并且需要依賴其他計算

5、機中的配件來完成作業(yè)。由於中央處理器所處理的資訊必須從內(nèi)存中讀寫資訊在處理器以及內(nèi)存間的傳送速度大幅影響計算機的整體表現(xiàn)。於是更快速的內(nèi)存技術(shù)對整體性能表現(xiàn)有重大的貢獻但是提高內(nèi)存速度只是解決方案的一部分，資訊在處理器以及內(nèi)存間傳送所花的時間通常比處理器執(zhí)行功能所花的時間更長，這個部分所介紹的技術(shù)與改革都是為了提升內(nèi)存與處理器間資料傳輸?shù)乃俣?。快速緩沖貯存內(nèi)存快速緩沖貯存內(nèi)存(CacheMemy)快速緩沖貯存區(qū)是一個位置非常接近中央處理

6、器的較小容量的高速內(nèi)存?？焖倬彌_貯存區(qū)是為了向中央處理器供應(yīng)最常被要求的指令以及資料所設(shè)，由於從快速緩沖貯存區(qū)取得資料所需時間只是從主內(nèi)存取得資料所需時間的數(shù)分之一快速緩沖貯存區(qū)的設(shè)置能夠節(jié)省許多時間。如果所需要的資訊并不在快速緩沖貯存區(qū)計算機仍需到主內(nèi)存中搜尋但是由於查詢快速緩沖貯存區(qū)所需的時間極短所以仍然是值得的。就如你需要食物時會先檢查冰箱是否有需要的食物因為檢查冰箱并不花很多時間?？焖倬彌_貯存區(qū)依據(jù)“8020”規(guī)則運作，在計算機

7、的所有的程式資訊以及數(shù)據(jù)里百分之八十的時候只有百分之二十被使用(這百分之二十可能包括發(fā)送或刪除電子郵件將檔案儲存至硬碟或辨識鍵盤上被碰觸的按鍵所需要的程式碼)。另一方面其余的百分之八十的資料被使用的時間只有百分之二十。由於中央處理器正在使用的資料以及指令很可能會被再度使用設(shè)置快速緩沖貯存內(nèi)存是合理的?？焖倬彌_內(nèi)存如何運作快速緩沖內(nèi)存如何運作快速緩沖內(nèi)存就像中央處理器所需要的指示的“排行榜”。內(nèi)存控制器將中央處理器所要求的所有指令儲存在快

8、速緩沖內(nèi)存內(nèi)每當(dāng)中央處理器在快速緩沖內(nèi)存中找到所需要的資料稱為“cachehit”該指令便被提高到“排行榜”的頂端，當(dāng)快速緩沖內(nèi)存已滿而中央處理器要求新指令時系統(tǒng)便將之取代快速緩沖貯存區(qū)中最久未被使用的資料於是經(jīng)常使用的最優(yōu)先資料被保留在快速緩沖內(nèi)存而將較不常使用的資料退出快速緩沖內(nèi)存等級快速緩沖內(nèi)存等級目前大部分的快速緩沖內(nèi)存已經(jīng)被包括在處理器晶片本身當(dāng)中但是也有其他的形式有時系統(tǒng)可能有置於處理器中的快速緩沖儲存內(nèi)存，在處理器外的主機

9、板上以及或是靠近中央處理器含有一個快速緩沖貯存內(nèi)存模組的快速緩沖貯存內(nèi)存插槽。在每個種類的配置中每個快速緩沖貯存內(nèi)存都依與處理器的距離而有等級的不同舉例而言最靠近處理器的快速緩沖貯存內(nèi)存稱為Level1L1Cache下一級快速緩沖貯存區(qū)稱為L2L3并以此類推，除了快速緩沖貯存內(nèi)存外計算機通常有其他的快速緩沖儲存設(shè)備舉例而言系統(tǒng)有時便以主內(nèi)存做為硬碟的快速緩沖儲存區(qū)，雖然在此我們不討論這種情況但是必須注意到快速緩沖貯存區(qū)可能特別用來稱呼內(nèi)