Bộ nhớ trong là cái tên quen thuộc được nhắc đến. Thế nhưng bên trong đó có rất nhiều yếu tố liên quan. Cùng tìm hiểu bộ nhớ trong của máy tính là gì và có bao nhiêu loại.
Bộ nhớ trong của máy tính là gì
Bộ nhớ máy tính lưu giữ dữ liệu và hướng dẫn cần thiết để xử lý dữ liệu thô và tạo ra kết quả xuất ra ở thiết bị đầu ra. Bộ nhớ máy tính được chia thành nhiều phần nhỏ được gọi là ô. Mỗi ô có một địa chỉ duy nhất thay đổi từ 0 đến kích thước bộ nhớ trừ đi một.
Bộ nhớ máy tính có mấy loại?
Bộ nhớ máy tính có hai loại: Dễ bay hơi (RAM) và Không bay hơi (ROM) . Bộ nhớ phụ (đĩa cứng) được gọi là bộ nhớ lưu trữ không phải bộ nhớ.
Tuy nhiên, nếu chúng ta phân loại bộ nhớ thay mặt cho không gian hoặc vị trí, thì nó có bốn loại:
- Bộ nhớ thanh ghi
- Bộ nhớ đệm
- Bộ nhớ chính
- Bộ nhớ phụ
Bộ nhớ thanh ghi
Bộ nhớ thanh ghi là bộ nhớ nhỏ nhất và nhanh nhất trong máy tính. Nó không phải là một phần của bộ nhớ chính và nằm trong CPU dưới dạng các thanh ghi, là phần tử giữ dữ liệu nhỏ nhất.
Xem ngay: Phần Cứng Máy Tính Là Gì? Các Bộ Phận Cơ Bản Gồm Những Gì? để biết bộ phận máy tính
Một thanh ghi tạm thời giữ dữ liệu, hướng dẫn và địa chỉ bộ nhớ được sử dụng thường xuyên sẽ được CPU sử dụng. Họ nắm giữ các hướng dẫn hiện đang được xử lý bởi CPU. Tất cả dữ liệu được yêu cầu phải chuyển qua các thanh ghi trước khi nó có thể được xử lý. Vì vậy, chúng được sử dụng bởi CPU để xử lý dữ liệu do người dùng nhập vào.
Thanh ghi chứa một lượng nhỏ dữ liệu khoảng 32 bit đến 64 bit. Tốc độ của CPU phụ thuộc vào số lượng và kích thước (số lượng bit) của các thanh ghi được tích hợp trong CPU. Sổ đăng ký có thể có nhiều loại khác nhau dựa trên mục đích sử dụng của chúng. Một số Thanh ghi được sử dụng rộng rãi bao gồm Bộ tích lũy hoặc AC, Thanh ghi dữ liệu hoặc DR, Thanh ghi địa chỉ hoặc AR, Bộ đếm chương trình (PC), Thanh ghi địa chỉ I / O, v.v.
Các loại và chức năng của thanh ghi máy tính:
Thanh ghi dữ liệu
Là một thanh ghi 16 bit, được sử dụng để lưu trữ các toán hạng (biến) sẽ được hoạt động bởi bộ xử lý. Nó tạm thời lưu trữ dữ liệu đang được truyền đến hoặc nhận từ một thiết bị ngoại vi.
Bộ đếm chương trình (PC)
Nó giữ địa chỉ của vị trí bộ nhớ của lệnh tiếp theo, sẽ được tìm nạp sau khi lệnh hiện tại được hoàn thành. Vì vậy, nó được sử dụng để duy trì đường dẫn thực thi của các chương trình khác nhau và do đó thực thi từng chương trình một, khi lệnh trước đó được hoàn thành.
Thanh ghi hướng dẫn
Nó là một thanh ghi 16 bit. Nó lưu trữ lệnh được lấy từ bộ nhớ chính. Vì vậy, nó được sử dụng để giữ các mã lệnh sẽ được thực thi. Thiết bị điều khiển nhận lệnh từ Thanh ghi hướng dẫn, sau đó giải mã và thực thi nó.
Thanh ghi Accumulator
Là thanh ghi 16 bit, dùng để lưu trữ các kết quả do hệ thống tạo ra. Ví dụ, kết quả do CPU tạo ra sau khi xử lý được lưu trữ trong thanh ghi AC.
Thanh ghi địa chỉ
Là thanh ghi 12 bit lưu trữ địa chỉ của một vị trí bộ nhớ nơi các lệnh hoặc dữ liệu được lưu trong bộ nhớ.
Thanh ghi địa chỉ I / O
Công việc của nó là chỉ định địa chỉ của một thiết bị I / O cụ thể.
Thanh ghi bộ đệm I / O:
Công việc của nó là trao đổi dữ liệu giữa mô-đun I / O và CPU.
Bộ nhớ đệm
Bộ nhớ đệm (Cache) là bộ nhớ tốc độ cao, dung lượng nhỏ nhưng nhanh hơn bộ nhớ chính (RAM). CPU có thể truy cập nó nhanh hơn bộ nhớ chính. Vì vậy, nó được sử dụng để đồng bộ hóa với CPU tốc độ cao và cải thiện hiệu suất của nó.
Bộ nhớ đệm chỉ có thể được truy cập bởi CPU. Nó có thể là một phần dự trữ của bộ nhớ chính hoặc một thiết bị lưu trữ bên ngoài CPU. Nó chứa dữ liệu và các chương trình được CPU sử dụng thường xuyên. Vì vậy, nó đảm bảo rằng dữ liệu có sẵn ngay lập tức cho CPU bất cứ khi nào CPU cần dữ liệu này. Nói cách khác, nếu CPU tìm thấy dữ liệu hoặc hướng dẫn cần thiết trong bộ nhớ đệm, nó không cần truy cập vào bộ nhớ chính (RAM). Do đó, bằng cách hoạt động như một bộ đệm giữa RAM và CPU, nó tăng tốc hiệu suất hệ thống.
Các loại bộ nhớ Cache
L1: Là mức đầu tiên của bộ nhớ đệm, được gọi là bộ nhớ đệm Mức 1 hoặc bộ nhớ đệm L1. Trong loại bộ nhớ đệm này, một lượng nhỏ bộ nhớ hiện diện bên trong chính CPU. Nếu một CPU có bốn lõi (cpu lõi tứ), thì mỗi lõi sẽ có bộ đệm cấp 1 riêng. Vì bộ nhớ này có trong CPU, nên nó có thể hoạt động ở cùng tốc độ của CPU. Kích thước của bộ nhớ này nằm trong khoảng từ 2KB đến 64 KB. Bộ nhớ đệm L1 còn có hai loại bộ nhớ đệm: Bộ đệm chỉ lệnh, lưu trữ các lệnh theo yêu cầu của CPU và bộ đệm dữ liệu lưu trữ dữ liệu được yêu cầu bởi CPU.
L2: Bộ nhớ đệm này được gọi là bộ đệm cấp 2 hoặc bộ đệm L2. Bộ nhớ đệm cấp 2 này có thể nằm bên trong CPU hoặc bên ngoài CPU. Tất cả các lõi của CPU có thể có bộ nhớ đệm cấp 2 riêng biệt hoặc chúng có thể chia sẻ một bộ đệm L2 với nhau. Trong trường hợp nó nằm ngoài CPU, nó được kết nối với CPU bằng một bus tốc độ rất cao. Kích thước bộ nhớ của bộ đệm này nằm trong khoảng từ 256 KB đến 512 KB. Về tốc độ, chúng chậm hơn so với bộ nhớ đệm L1.
L3: Nó được gọi là bộ đệm cấp 3 hoặc bộ đệm L3. Bộ nhớ đệm này không có trong tất cả các bộ xử lý; một số bộ vi xử lý cao cấp có thể có loại bộ nhớ đệm này. Bộ nhớ đệm này được sử dụng để nâng cao hiệu suất của bộ đệm cấp 1 và cấp 2. Nó nằm bên ngoài CPU và được chia sẻ bởi tất cả các lõi của CPU. Dung lượng bộ nhớ của nó dao động từ 1 MB đến 8 MB. Mặc dù nó chậm hơn so với bộ nhớ cache L1 và L2, nhưng nó nhanh hơn Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).
Trên đây là bộ nhớ trong của máy tính là gì và có bao nhiêu loại. Hy vọng bài viết của chúng tôi đã cung cấp cho bạn nhiều thông tin.