Kompendium i Datorteknik

3.2. MINNESHIERARKIER 17CPURegisterCacheSRAMPrimärminneDRAMSekundärminneHårddiskFigur 3.2: Minneshierarkisätt kan man få en ekonomiskt sett bättre situation än att bara nyttja dyra och snabbaminnen till priset av något försämrad prestanda. Iden bygger på att minnesåtkomster iregel är “lokala”, d.v.s. att konsekutiva accesser är nära varandra i minnet (locality ofaccess). Det är också vanligt med loopar i program vilket gör att samma programsnuttkörs om och om igen. Därför kan ett relativt litet minne rymma tillräckligt mycketprogram och data för att kunna köra en stund.Figur 3.2 visar en typisk minneshierarki i en PC. Längst upp finns processorkärnanmed tillhörande register. Dessa är snabba, dyra och få. Nästa nivå är cache-minnet somutgörs av SRAM. Detta SRAM är inte lika snabbt och dyrt som registren samt kan varabetydligt större. Det kan även finnas flera nivåer av cache-minne som då benämns level1, level 2 osv. med lägsta numret närmast CPUn.Efter cacheminnet kommer man till primärminnet (arbetsminnet). Detta utgörs avDRAM som nu för tiden är mycket långsammare än processorn och mycket billigareän SRAM.Den nedersta nivån i figur 3.2 är sekundärminnet (secondary memory eller secondarystorage), vanligtvis i form av en hårddisk. Sekundärminnet används för att lagraprogram och data permanent mellan körningar men även för att utöka primärminnet.När sekundärminnet nyttjas för att utöka primärminnet talar man om virtuellt minne(virtual memory) och att systemet växlar (swap) 2Det kan även finnas ytterligare en nivå i minneshierarkin. Denna benämns då tertiärminne(tertiary storage). Typiskt utgörs detta av någon form av säkerhetssystem iform av magnetband.Vi kan se fyra tydliga kriterier till varför denna pyramid är en gångbar lösning påproblemet med önskvärda minnesstorlekar resp minneshastigheter. Desto längre ner i2 För mer information om virtuellt minne se Olof Roos, “Grundläggande datorteknik”, kapitel 8.