レジスタとメモリの違い
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レジスタとメモリ、可能なデータを保持 直接 によってアクセス プロセッサ CPUの処理速度も向上します。 CPUの処理速度は、レジスタのビット数を増やすか、CPUの物理レジスタの数を増やすことによっても向上できます。メモリを使用する場合も同じです。メモリの量が多いほど、CPUが速くなります。メモリは、一般的にコンピュータのプライマリメモリを指します。
これらの類似性にもかかわらず、レジスタとメモリは互いにわずかな違いしか共有していません。レジスタとメモリの基本的な違いは、 登録 CPUが現在処理しているデータを保持しますが、 記憶 プログラムの実行に必要なプログラム命令とデータを保持します。
以下に示す比較チャートを使用して、レジスタとメモリのいくつかの違いについて説明します。
- 比較表
- 定義
- 主な違い
- 結論
比較表
比較の根拠 | 登録 | 記憶 |
---|---|---|
ベーシック | レジスタは、CPUが現在処理しているオペランドまたは命令を保持します。 | メモリは、CPUで現在実行中のプログラムが必要とする命令とデータを保持します。 |
容量 | レジスターは、32ビットから64ビット程度の少量のデータを保持します。 | コンピューターのメモリは、数GBからTBの範囲です。 |
アクセス | CPUは、1クロックサイクルで複数の操作のレートでレジスタの内容を操作できます。 | CPUは、レジスタよりも遅い速度でメモリにアクセスします。 |
タイプ | アキュムレータレジスタ、プログラムカウンタ、命令レジスタ、アドレスレジスタなど | RAM。 |
レジスタの定義
レジスタは 最小 あるデータ保持要素 に組み込まれている プロセッサ自体。レジスタは、メモリの場所です 直接 プロセッサからアクセス可能。レジスタは、CPUによって現在アクセスされている命令またはオペランドを保持します。
レジスタは 高速 アクセス可能なストレージ要素。プロセッサは内のレジスタにアクセスします 1 CPUクロックサイクル。実際、プロセッサは命令をデコードし、レジスタの内容に対して操作を実行できます。 CPUクロックサイクルごとの複数の操作の割合。 したがって、プロセッサはメインメモリよりも高速にレジスタにアクセスできます。
レジスタは、プロセッサに16ビット、32ビット、または64ビットのレジスタがあるようにビットで測定されます。レジスタビットの数は、CPUの速度と電力を指定します。たとえば、32ビットのレジスタを持つCPUは、一度に32ビットの命令にアクセスできます。 64ビットレジスタを持つCPUは、64ビット命令を実行できます。したがって、レジスタのビット数が多いほど、CPUの速度と電力が大きくなります。
コンピューターのレジスターは次のように分類されます。
DR: データレジスタ を保持する16ビットのレジスタです オペランド プロセッサによって操作されます。
AR: アドレス登録 を保持する12ビットのレジスタです メモリ位置のアドレス.
交流: アキュムレータ また、16ビットのレジスタで、 計算結果 プロセッサによって。
IR:命令レジスタ を保持する16ビットのレジスタです 命令コード 現在実行する必要があります。
PC: プログラムカウンター を保持する12ビットのレジスタです 命令のアドレス これは、プロセッサによって実行されます。
TR: 仮登録 を保持する16ビットのレジスタです 一時的な中間結果 プロセッサによって計算されます。
INPR: 入力レジスタ を保持する8ビットのレジスタです 入力文字 から受け取った 入力デバイス そしてそれを アキュムレータ.
OUTR:出力レジスタ を保持する8ビットのレジスタです 出力文字 から受け取りました アキュムレータ そしてそれを 出力機器.
メモリの定義
メモリは、コンピュータープログラム、命令、およびデータを格納するために使用されるハードウェアデバイスです。プロセッサの内部にあるメモリは プライマリメモリ(RAM)、プロセッサの外部にあるメモリは セカンダリメモリ(ハードドライブ)。記憶はまたに基づいて分類することができます 揮発性 そして 不揮発性 メモリ。
基本的に、 コンピュータメモリ を参照 一次記憶 コンピューターの 二次記憶 と呼ばれます ストレージ コンピューターの。プライマリメモリは、 直接 データへのアクセスに遅延がないため、プロセッサによってアクセスされるため、プロセッサの計算が高速になります。
プライマリメモリまたはRAMは 揮発性 メモリは、システムの電源がオンのときにプライマリメモリのデータが存在し、システムのスイッチがオフになるとデータが消えることを意味します。プライマリメモリには、CPUで現在実行中のプログラムが必要とするデータが含まれています。プロセッサが必要とするデータがプライマリメモリにない場合、データはセカンダリストレージからプライマリメモリに転送され、プロセッサによってフェッチされます。
一度 セーブ コンピュータ上のデータ、その後に転送されます 二次記憶装置 それまでは、プライマリメモリに残ります。現在、プライマリメモリまたはRAMの範囲は 1 GB〜16 GB。一方、今日のセカンダリストレージは、 ギガバイト(GB)からテラバイト(TB).
- レジスタとメモリの主な違いは、レジスタ CPUが現在処理しているデータを保持します 一方、メモリ 処理に必要なデータを保持します.
- レジスタの範囲は 32ビットレジスタから64ビットレジスタ 一方、メモリ容量は GB 一部に TB.
- プロセッサはレジスタにアクセスします もっと早く メモリより。
- コンピューターの登録は アキュムレータレジスタ、プログラムカウンタ、命令レジスタ、アドレスレジスタなど。一方、メモリは、コンピュータのメインメモリであるRAMと呼ばれます。
結論:
通常、レジスタはメモリ階層の最上部にあります。これは最小で高速にアクセス可能なストレージ要素です。一方、一般にメインメモリと呼ばれるメモリはレジスタよりも大きく、そのCPUアクセスはレジスタよりも遅くなりますが、セカンダリストレージよりも速くアクセスされます。