Kaj je pomnilniška hierarhija?

Hierarhija pomnilnika je hierarhija pomnilnika in naprav za shranjevanje, ki jih najdemo v računalniku. Spodnji del trikotnika, ki je pogosto vizualiziran kot trikotnik, predstavlja večje, cenejše in počasnejše naprave za shranjevanje, medtem ko vrh trikotnika predstavlja manjše, dražje in hitrejše naprave za shranjevanje. To se pogosto uporablja v računalniški teoriji in oblikovanju, tako da programerji vedo, kako upravljati različne pomnilniške sisteme pri gradnji računalnika. Z znanjem, kako manipulirati s to hierarhijo, lahko programerji zgradijo hitrejše računalnike.

Hierarhični trikotnik spomina je tehnika vizualizacije, ki pomaga potrošnikom in programerjem razumeti, kako pomnilnik deluje. Na dnu so poceni pomnilniške naprave z veliko količino pomnilnika, kot je trdi disk ali magnetni trak. Višje je pomnilnik z naključnim dostopom (RAM), ki ima srednjo zmogljivost in hitrost. Na vrhu se nahajata predpomnilnik in procesorja, ki sta oba zelo hitra, vendar imata majhne zmogljivosti. Trikotnik je primarno organiziran po odzivnem času, vendar obstaja tudi korelacija med dejavniki, kot so velikost, zmogljivost pomnilnika in cena.

Pri izdelavi računalnika mora programer upoštevati trikotnik hierarhije pomnilnika. Medtem ko je z deli trikotnika mogoče manipulirati, je premikanje odsekov naokoli strogo v nasprotju s pravili. Programer bi lahko na primer preklopil vlogo trdega diska v vlogo RAM-a. Če se to zgodi, bi bil računalnik zelo počasen pri nalaganju takojšnjih informacij, kot so datoteke in spletna mesta, in bi lahko hranil malo podatkov za dolgoročno shranjevanje, zaradi česar bi bil računalnik skoraj neuporaben. Preklapljanje delov trikotnika ni pravi način za povečanje potenciala računalnika.

S pravilnim manipuliranjem trikotnika programerji povečajo učinkovitost računalnika. Na primer, če so pomnilniške enote narejene tako, da so zelo preproste, z manjšo velikostjo in zapletenostjo, hierarhija pomnilnika deluje bolje. Tudi, če lahko programerji omogočijo obdelavo informacij v višjih delih hierarhije, na primer z uporabo procesorja namesto RAM-a, se računalnik premika hitreje. To ne premika razdelkov, ampak jih samo optimizira.

Čeprav je vizualizacija hierarhije pomnilnika zelo preprosta in je pomnilnik mogoče manipulirati tako, da gre v različne odseke, je težko natančno vedeti, kje bo pomnilnik shranjen ali uporabljen. Programerji morajo oceniti ta faktor, ker več različnih enot običajno obdeluje pomnilnik naenkrat ali pa pomnilnik lahko prehaja iz enega odseka v drugega. Dobro izdelani programi bodo običajno lahko predvideli, kje bo pomnilnik shranjen ali obdelan, vendar obstaja naključni dejavnik, ki ga programerji ne morejo vedno upoštevati, zato je hierarhija pomnilnika veliko bolj tekoča, kot se zdi trikotna vizualizacija.