Prečo sa údaje neustále vymieňajú medzi procesorom a pamäťou?

Dáta sa neustále vymieňajú medzi CPU a pamäťou, pretože CPU potrebuje údaje na vykonanie svojich výpočtov a pokynov, a pamäť je miestom, kde sú tieto údaje a samotné pokyny uložené. CPU nemôže priamo pracovať s veľkým množstvom údajov; Musí ju načítať z pamäte v menších kúskoch. Tu je rozdelenie dôvodov:

* Inštrukcia načítať: CPU neustále načíta pokyny z pamäte. Tieto pokyny hovoria CPU, aké operácie majú vykonať. Každá inštrukcia môže vyžadovať načítanie ďalších údajov z pamäte.

* načítanie údajov: CPU musí načítať údaje, na ktorých bude fungovať. Môže to byť premenné, konštanty alebo vstupy zo vstupných/výstupných zariadení (napríklad klávesnica alebo myš). Dáta musia byť v pamäti, kým ich spracuje CPU.

* ukladanie údajov: Po vykonaní výpočtov CPU je potrebné niekde uložiť výsledky. Najbežnejším miestom je v pamäti, ku ktorému sa k nemu pristupuje neskôr inými pokynmi alebo napísané do úložiska.

* Správa vyrovnávacej pamäte: Moderné CPU majú vyrovnávacie pamäte, menšie a rýchlejšie pamäťové oblasti umiestnené bližšie k CPU. Údaje sa neustále pohybujú medzi CPU, vyrovnávacou pamäť a hlavnou pamäťou, aby sa optimalizoval výkon. Často prístupné údaje sa uchovávajú v vyrovnávacej pamäti, aby sa skrátil čas strávený prístupom k pomalšej hlavnej pamäte.

* I/O Operácie: Zariadenia vstupu/výstupu (I/O), ako sú pevné disky, siete a grafické karty, tiež vymieňajú údaje s pamäťou. CPU s týmito zariadeniami interaguje nepriamo cez pamäť. Údaje zo zariadení I/O sú napísané do pamäte, kde k nim má proces CPU prístup. Podobne musia byť údaje odoslané na vstupno -výstupné zariadenia najskôr zapísané do pamäte.

CPU a pamäť sú v podstate v konštantnej komunikácii, pretože CPU je rýchla, ale malá, spracovacia jednotka, zatiaľ čo pamäť je pomalšia, ale väčšia úložná jednotka. Nepretržitá výmena údajov uľahčuje vykonávanie programov a udržuje systém v prevádzke. Účinnosť tejto výmeny je rozhodujúca pre celkový výkon systému.

• Predchádzajúca strana: Čo je CPU v počítačovom systéme? 
• Ďalšia strana: Ktorý komponent ovplyvňuje výkon najviac?