Co je hierarchie paměti?
Hierarchie paměti je hierarchie paměťových a úložných zařízení nalezených v počítači. Spodní část trojúhelníku, často představovaná jako trojúhelník, představuje větší, levnější a pomalejší paměťová zařízení, zatímco horní část trojúhelníku představuje menší, dražší a rychlejší paměťová zařízení. Toto je často používáno ve výpočtové teorii a designu, takže programátoři vědí, jak spravovat různé paměťové systémy při vytváření počítače. Programátoři, kteří vědí, jak manipulovat s hierarchií paměti, mohou stavět rychlejší počítače.
Trojúhelník hierarchie paměti je vizualizační technika, která pomáhá zákazníkům a programátorům pochopit, jak paměť funguje. Ve spodní části jsou levné úložné zařízení s velkým množstvím paměti, jako je pevný disk nebo magnetická páska. Čím vyšší je paměť RAM (random access memory), která má střední kapacitu a rychlost. Na vrcholu spočívá mezipaměť a procesory, které jsou velmi rychlé, ale mají malou kapacitu. Trojúhelník je primárně organizován podle doby odezvy, existuje však také korelace mezi faktory, jako je velikost, kapacita paměti a cena.
Při vytváření počítače musí programátor pamatovat na trojúhelník hierarchie paměti. Zatímco s částmi trojúhelníku lze manipulovat, pohybující se části kolem jsou přísně v rozporu s pravidly. Například programátor mohl přepnout roli pevného disku na roli RAM. Pokud k tomu dojde, bude počítač při načítání okamžitých informací, jako jsou soubory a webové stránky, velmi pomalý a bude schopen uchovávat málo dat pro dlouhodobé ukládání, což by počítač téměř zbytečné. Přepínání částí trojúhelníku není správným způsobem, jak maximalizovat potenciál počítače.
Správným způsobem manipulace s trojúhelníkem je to, jak programátoři zvyšují efektivitu počítače. Například pokud jsou paměťové jednotky vyrobeny tak, aby byly velmi jednoduché, s menší velikostí a složitostí, hierarchie paměti funguje lépe. Pokud to programátoři také dokážou, aby informace mohly být zpracovány ve vyšších částech hierarchie paměti, například pomocí procesoru místo RAM, pak se počítač pohybuje rychleji. Sekce se tím nepohybují, pouze optimalizuje.
Přestože je vizualizace hierarchie paměti velmi jednoduchá a paměť může být manipulována tak, aby se pohybovala v různých částech, je obtížné přesně vědět, kde bude paměť uložena nebo použita. Programátoři musí odhadnout tento faktor, protože několik různých jednotek obvykle zpracovává paměť najednou, nebo může paměť přecházet z jedné sekce do druhé. Dobře vytvořené programy budou obvykle schopny předvídat, kde bude paměť uložena nebo zpracována, ale existuje náhodný faktor, pro který programátoři nemohou vždy odpovídat, což je důvod, proč je hierarchie paměti mnohem plynulejší, než se zdá, vizualizace trojúhelníku.