نیاز به سرعت دلیلی بر وجود حافظه‌های متنوع

چرا حافظه در کامپیوتر تا بدین میزان متنوع و متفاوت است ؟ در پاسخ می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

پردازنده‌های با سرعت بالا نیازمند دستیابی سریع و آسان به حجم بالائی از داده‌ها به منظور افزایش بهره وری و کارآئی خود می‌باشند.. در صورتیکه پردازنده قادر به تامین و دستیابی به داده‌های مورد نیاز در زمان مورد نظر نباشد، می‌بایست عملیات خود را متوقف و در انتظار تامین داده‌های مورد نیاز باشد. پردازند ه‌های جدید وبا سرعت یک گیگا هرتز به حجم بالائی از داده‌ها ( میلیارد بایت در هر ثانیه ) نیاز خواهند داشت . پردازنده هائی با سرعت اشاره شده گران قیمت بوده و قطعاً اتلاف زمان مفید آنان مطلوب و قابل قبول نخواهد بود. طراحان کامپیوتر به منظور حل مشکل فوق ایده « لایه بندی حافظه » را مطرح نموده‌اند. در این راستا از حافظه‌های گران قیمت با میزان اندک استفاده و از حافظه‌های ارزان تر در حجم بیشتری استفاده بعمل می‌آید. ارزانترین حافظه متدواول، هارد دیسک است. هارد دیسک یک رسانه ذخیره سازی ارزان قیمت با توان ذخیره سازی حجم بالائی از اطلاعات است. با توجه به ارزان بودن فضای ذخیره سازی اطلاعات بر روی هارد، اطلاعات مورد نظر بر روی آنها ذخیره و با استفاده از روش‌های متفاوتی نظیر: حافظه مجازی می‌توان بسادگی و بسرعت بدون نگرانی از فضای فیزیکی حافظه رم، از آنها استفاده نمود.

حافظه رم سطح دستیابی بعدی در ساختار سلسله مراتبی حافظه‌است . اندازه بیت یک پردازنده نشاندهنده تعداد بایت هائی از حافظه‌است که در یک لحظه می‌توان به آنها دستیابی داشت. مثلاً یک پردازنده شانزده بیتی، قادر به پردازش دو بایت در هر لحظه‌است. مگاهرتز واحد سنجش سرعت پردازش در پردازنده‌ها است و معادل «میلیون در هر ثانیه» است . مثلاً یک کامپیوتر 32 بیتی پنتیوم 3 با سرعت 800 مگاهرتز، قادر به پردازش چهار بایت بصورت همزمان و 800 میلیون بار در ثانیه‌است. حافظه رم بتنهائی دارای سرعت مناسب برای همسنگ شدن با سرعت پردازنده نیست بهمین دلیل است که از حافظه پنهان استفاده می‌گردد. بدیهی است هر اندازه که سرعت حافظه رم بالا باشد مطلوب تر خواهد بود.اغلب تراشه‌های مربوطه امروزه دارای سرعتی بین 50 تا 70 نانوثانیه می‌باشند. سرعت خواندن و یا نوشتن در حافظه ارتباط مستقیم با نوع حافظه استفاده شده دارد. در این راستا ممکن است از حافظه‌های DRAM ,SDRAM ,RAMBUS   استفاده گردد.

سرعت رم توسط پهنا و سرعت باس، کنترل می‌گردد. پهنای باس، تعداد بایتی که می‌تواند بطور همزمان برای پردازنده ارسال گردد را مشخص و سرعت باس به تعداد دفعاتی که می‌توان یک گروه از بیت‌ها را در هر ثانیه ارسال کرد اطلاق می‌گردد. سیکل منظم حرکت داده‌ها از حافظه بسمت پردازنده را چرخه می‌گویند مثلاً یک گذرگاه با وضعیت : 100 مگاهرتز و 32 بیت، بصورت تئوری قادر به ارسال چهار بایت به پردازنده و یکصد میلیون مرتبه در هر ثانیه‌است. در حالیکه یک گذرگاه شانرده بیتی 66 مگاهرتز بصورت تئوری قادر به ارسال دو بایت و 66 میلیون مرتبه در هر ثانیه‌است. با توجه به مثال فوق مشاهده می‌گردد که با تغییر پهنای گذرگاه از شانزده به سی و دو و سرعت از 66 مگاهرتز به 100 مگاهرتز سرعت ارسال داده برای پردازنده سه برابر گردید.