ذاكرة وحدة المعالجة المركزية: الفرق بين النسختين

إن تنظيم الذواكر في بنية هرمية يسمح لنا بالاستفادة من ميزتي السرعة العالية للذواكر الصغيرة والسعة الضخمة للذواكر الكبيرة البطيئة. من المكن التغلب على بطء الولوج إلى الذاكرة الثانوية باعتماد خطة منهجية لنقل الصفحات بين مستويات الذاكرة المختلفة، ومع ذالكذلك يبقى تفاوت بين سرعة عمل بين سرعة عمل وحدة الحساب وسرعة الحصول على المعلومات من الذاكرة الرئيسية.يمكن ملاحظة سبب هذا التفاوت بسهولة فالعناصر المستخدمة في بناء وحدة التخزين الرئيسية اصغر حجماً بكثير واقل كلفة من تلك المستخدمة في بناء وحدة الحساب.

من المنطقي أن نتساءل:هل يمكن استخدام ذاكرة أخرى اقل سعة وأسرع من الذاكرة الرئيسية, لكنها تعمل بسرعة تقارب سرعة وحدة الحاسب والمنطق لتشكل بذالكبذلك مرحلة إضافية بين المعالج والذاكرة الرئيسية؟طبعاً نعم، تؤمن الذاكرة المخبئية كل هذه المتطلبات. والذاكرة المخبئية هي ذاكرة صغيرة جدا وسريعة جداً تتوضع بين المعالج والذاكرة الرئيسية ،تتألف الذاكرة المخبئية من عدد من المسجلات ،وتتضمن هذه المسجلات المعلومات التي يستخدمها المعالج حالياً. بذالكبذلك ينخفض عدد مرات الولوج إلى الذاكرة الرئيسية وبشكل كبير ،كما ينخفض أيضا معدل زمن الولوج بالنسبة للكلمة الواحدة, ونتيجة لذالكلذلك تقترب السرعة الفعلية للذاكرة من سرعة الذاكرة المخبئية.

يعتبر استخدام المكونات الالكترونية المعقدة والكلفة نسبياً عند تنفيذ الذاكرة الظاهرية وذالكوذلك للسعة الكبيرة التي توفها هذه الذاكرة, أما الذاكرة المخبئية فهي محدودة السعة ويجب أن تعمل بسرعة عالية جداً لذاكرة توضع قيود عديدة على كلفة وتعقيد أنظمة الذاكرة المخبئية.

فإذا أدت عملية إدخال إلى الكتابة فوق موقع في الذاكرة, يجب حذف أو تحديث صورة هذا الموقع في الذاكرة المخبئية, إذ وجدت هذه الصورة, ويستلزم هذا عملية ترجمة معاكسة من العنوان الحقيقي إلى العنوان الافتراضي وهي عملية صعبة. من ناحية أخرى, يمكن أن يتم الوصول إلى نفس الموقع في الذاكرة الرئيسية من قبل عدة برامج تستخدم عناوين افتراضية مختلفة, وسيؤدي ذالكذلك لظهور عدة مداخل في الذاكرة المخبئية مرتبطة بنفس الموقع.