برگ برگ سازی حافظه (Memory Interleaving)

توضیحات

در جلسه بیست و پنجم معماری کامپیوتر دکتر حقیقت ویژه کنکور کامپیوتر در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترا با عنوان «برگ برگ سازی حافظه (Memory Interleaving)»، پنجمین و مهم‌ترین جلسه از فصل چهارم درس معماری (فصل سازمان حافظه) در یک جلسه مفصل بیش از سه ساعته تدریس می‌شود. مشکل و مسئله اصلی سازمان حافظه چیست؟ کندی حافظه. پس هدف اصلی تلاش‌های ما تسریع بیشتر سازمان حافظه است که به دو روش انجام می‌شود: 1) سطوح مختلف حافظه نهان (cache memory) که در جلسات قبل تدریس شد 2) برگ برگ سازی حافظه اصلی (Memory Interleaving) که موضوع این جلسه بسیار مهم و مفصل است. Interleaving به دلایل مختلف، حافظه اصلی را تسریع می‌کند: دلیل اول: می‌دانیم هر چه حجم حافظه بیشتر می‌شود، زمان دسترسی آن بیشتر می‌شود (کُندتر می‌شود) در برگ برگ سازی به جای یک حافظه بزرگ از چند ماژول (Module) یا تکه حافظه کوچک‌تر استفاده می‌شود (مثلاً به جای یک حافظه 64KB، از چهار ماژول حافظه 16KB استفاده می‌شود) و می‌دانیم زمان دسترسی ماژول‌های کوچکتر کمتر از حافظه یک تکه بزرگتر است! دلیل دوم: استفاده از توازی در خواندن از چند ماژول و تسریع خواندن از حافظه. دلیل سوم: هماهنگی با مکانیسم Cache برای خواندن همزمان یک Block از حافظه. در این جلسه ابتدا High Order Interleaving و سپس Low Order Interleaving مطرح و با هم مقایسه شده و مزایای Low Order Interleaving در استفاده از توازی خواندن همزمان یک Block از حافظه از چند ماژول و تسریع خواندن از حافظه به دلیل هماهنگی با مکانیسم Cache با جزئیات کامل و شکل‌ها و مثال‌های متنوع تدریس می‌شود. سپس به مطلب مهم محاسبه میانگین دسترسی در حافظه‌های برگ برگ شده با پرش (Stride) پرداخته و دوره تناوب کلی (Hyper Period) تعریف و کاربرد آن در حل مسائل تشریح می‌گردد. سپس چند نکته کنکوری و در پی آن چهار مسئله مهم و یک تست کنکور در این رابطه مطرح و حل کاملاً تشریحی هر 5 مسئله و تست ارائه می‌گردد. در انتها تکنیک مهم برگ برگ درون برگ با چندین مثال و شکل با جزئیات کامل تشریح می‌گردد.