制御レジスタとは何ですか？

コンピューターのプライマリシステムメモリは、一般的にマザーボードに接続され、コンピューターのプロセッサに接続されるランダムアクセスメモリ（RAM）ですが、コンピューターのメモリの種類はRAMだけではありません。 中央処理装置（CPU）には限られた量のストレージも含まれているため、データを非常に迅速に移動できます。 これらの場所はレジスタと呼ばれます。 コンピューターの制御レジスターは、コンピューターのCPUの基本的な動作を制御または変更する一種のレジスターです。

制御レジスタは、コンピューターがシステム上の他のメモリ位置よりもはるかに簡単にアクセスできるCPU内の小さな引き出しのようなものだと考えてください。 物理CPUダイに制御レジスタを配置することにより、レイテンシを排除し、アクセス速度をシステム上の他の場所よりもはるかに高い値に高めます。 したがって、コンピューターは、最も重要なCPUタスクにそれを使用して、コンピューターをスムーズかつ効率的に実行し続けます。

制御レジスタがないと、CPUはデータをフロントサイドバス（FSB）経由でRAMに送信することによってのみ保存できます。 さらに、メモリからフロントサイドバスを介してデータを引き戻すことによってのみデータを取得できました。 これは些細なことのように聞こえるかもしれませんが、フロントサイドバスの帯域幅（一度に伝送できるデータの最大量）はかなり制限されています。 毎秒数千のデータが通過するため、これはすぐにコンピューターの深刻なボトルネックになり、遅延が発生し、基本的な操作の流れが中断されます。 制御レジスタを使用すると、データはほとんど移動する必要がありません。手元にある机の引き出しに何かを保存することと、車道の端にあるメールボックスに保存することの違いです。

制御レジスタの主な用途には、割り込みの制御、ページング、アドレス指定、およびコプロセッサ機能が含まれます。 割り込みは、コンピューターのハードウェアデバイスがCPUに「緊急」信号を送信すると発生し、特定の問題の処理を優先して現在実行中の処理をドロップする必要があります。 アドレス指定とは、システムRAM上の物理アドレスを見つけて利用し、コンピューターの情報を取得して保存することです。 ページングは​​別のメモリ管理技術であり、情報はハードドライブにある「ページファイル」に保存されます。 コプロセッサーは、CPUを補完するために使用され、グラフィカル情報や浮動小数点演算や暗号化などの他の操作を処理します。