33
Сурет 5.2. Қазіргі ЭЕМ-де жадыны ұйымдастыру иерархиясы
Жадының иерархиялық құрылымы ақпаратты өңдеу барысында үлкен көлемдегі
ақпаратты сақтау және оған тез қол жеткізуді экономикалық түрде тиімді үлестіруге
мүмкіндік береді.
Иерархияның төменгі деңгейінде микропроссорлар (орталық процессор – CPU)
құрамына кіретін регистрлер жиынтығы – регистрлі жады орналасқан. CPU регистрлері
программалық
түрде
қол жетімді және программа орындалу барысында жиі
қолданылатын ақпаратты сақтайды: аралық нәтижелер, адрестердің құрама бөліктері,
цикльдер санағыштары және т.с.с. Регистрлі жады айтарлықтай аз көлемді (бірнеше
ондаған машиналық сөз). РЖ процессордың жиілігімен жұмыс жасайды, сондықтан
оған айналым уақыты минимум. Мысалы, процессордың жұмыс істеу жиілігі 2 ГГц
болғанда, оның регистрлеріне айналым уақыты небары 0,5 нс. құрайды.
Оперативті
жады
–
процессорда
программаны
орындау
барысында
қолданылатын ақпаратты (программалар, алғашқы деректер, өңдеудің аралық және
соңғы
нәтижелері)
сақтауға
арналған
құрылғы.
Қазіргі
уақытта
дербес
компьютерлердің опреративті жады көлемі бірнеше жүз мегабайтты құрайды.
Оперативті жады жүйелік шина жиілігінде жұмыс жасайды және оған айналым жасау
үшін шинаның 6-8 синхранизация циклін қажет етеді. Сонымен, жүйелік шинаның 100
МГц (период 10 нс. тең) жиілігінде оперативті жадыға айналым уақыты бірнеше
ондаған наносекундты құрайды.
РЖ мен ОЖ арасындағы бос орынды толтыру үшін қазіргі уақытта кэш-жады
қолданылады, ол әлде қайда жылдам (сәйкесінше әлде қайда қымбат) статикалық
оперативті жады. Кэш-жады программаның жұмысы барысында жиі қолданылатын
ақпаратты жазу және оқудың арнайы механизиміне ие және ол ақпаратты сақтауға
арналған. Әдетте кэш-жадының бір бөлігі микропроцессор кристаллында орналасады
(ішкі кэш-жады), ал ал екінші бөлігі одан тыс орналасады (сыртқы кэш-жады). Кэш-
жады программалық қол жетімсіз. Оған айналым
үшін процессордың
және
компьютердің аппараттық құрылғылары қолданылады.
Сыртқы жады әдетте магниттік және оптикалық дисктер, магниттік ленталар
негізінде ұйымдастырылады. Дисктік жадының көлемі 1 мкс-тан аз айналым уақыты