بنية الذاكرة

الموسوعة الحرة

تصف بنية الذاكرة الطرق المستخدمة لتنفيذ تخزين البيانات الإلكترونية في الحاسوب بطريقة تجمع بين أسرع الطرق وأكثرها موثوقية ومتانة وأقلها تكلفة لتخزين المعلومات واسترجاعها. وبحسب التطبيق المحدد، قد يكون من الضروري التنازل عن أحد هذه المتطلبات لتحسين متطلب آخر. كما توضح بنية الذاكرة كيفية تحويل الأرقام الثنائية إلى إشارات كهربائية ثم تخزينها في خلايا الذاكرة ، بالإضافة إلى بنية خلية الذاكرة نفسها.

على سبيل المثال، تُستخدم الذاكرة الديناميكية عادةً لتخزين البيانات الأساسية نظرًا لسرعة الوصول العالية إليها. مع ذلك، يجب تحديث الذاكرة الديناميكية باستمرار بتيار كهربائي عالٍ عشرات المرات في الثانية، وإلا ستتلف البيانات المخزنة وتُفقد. تسمح ذاكرة الفلاش بالتخزين طويل الأمد لسنوات، لكنها أبطأ بكثير من الذاكرة الديناميكية، كما أن خلايا التخزين الثابتة فيها تتلف مع الاستخدام المتكرر.

وبالمثل، غالبًا ما يتم تصميم ناقل البيانات ليناسب احتياجات محددة مثل الوصول التسلسلي أو المتوازي للبيانات، وقد يتم تصميم الذاكرة لتوفير اكتشاف أخطاء التكافؤ أو حتى تصحيح الأخطاء .

من أقدم بنى الذاكرة بنية هارفارد ، التي تحتوي على ذاكرتين منفصلتين فعلياً ومسارين للبيانات للبرنامج والبيانات، وبنية برينستون التي تستخدم ذاكرة واحدة ومسار بيانات واحد لتخزين كل من البرنامج والبيانات. [ 1 ]

تستخدم معظم أجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض العامة بنية هارفارد المعدلة ذات ذاكرة التخزين المؤقت المنقسمة الهجينة، والتي تبدو لبرنامج التطبيق وكأنها جهاز ذو بنية برينستون خالصة مع جيجابايت من الذاكرة الافتراضية ، ولكنها تعمل داخليًا (لتحسين السرعة) بذاكرة تخزين مؤقت للتعليمات منفصلة فعليًا عن ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات، على غرار نموذج هارفارد. [ 1 ]

تحتوي أنظمة معالجة الإشارات الرقمية عادةً على نظام فرعي متخصص للذاكرة ذي نطاق ترددي عالٍ، دون دعم لحماية الذاكرة أو إدارة الذاكرة الافتراضية. [ 2 ] تحتوي العديد من معالجات الإشارات الرقمية على ثلاث ذاكرات ومسارات بيانات منفصلة فعليًا: تخزين البرنامج، وتخزين المعاملات، وتخزين البيانات. وتقوم سلسلة من عمليات الضرب والتجميع بجلب البيانات من المناطق الثلاث جميعها في وقت واحد لتنفيذ مرشحات الصوت بكفاءة على شكل عمليات التفاف .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "هياكل الذاكرة: هارفارد مقابل برينستون" .
  2. ↑ روبرت أوشانا. تقنيات تطوير برمجيات معالجة الإشارات الرقمية للأنظمة المدمجة والأنظمة الآنية. 2006. "5 - بنى معالجة الإشارات الرقمية". ص 123. doi : 10.1016/B978-075067759-2/50007-7