Πώς ο επεξεργαστής αποθηκεύει δεδομένα;

Οι επεξεργαστές δεν "αποθηκεύουν" τα δεδομένα με τον ίδιο τρόπο που κάνει ένας σκληρός δίσκος ή μνήμη RAM. Επεξεργάζονται * Δεδομένα, χρησιμοποιώντας εσωτερικές δομές που συγκρατούν προσωρινά δεδομένα κατά τη διάρκεια των υπολογισμών. Η πραγματική αποθήκευση συμβαίνει στη μνήμη (RAM) ή στις συσκευές αποθήκευσης (σκληροί δίσκοι, SSD κ.λπ.). Ο επεξεργαστής αλληλεπιδρά με αυτές τις εξωτερικές θέσεις αποθήκευσης για να ανακτήσει και να στέλνει δεδομένα.

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο ένας επεξεργαστής χειρίζεται δεδομένα:

* Μητρώα: Αυτές είναι μικροσκοπικές, εξαιρετικά γρήγορες θέσεις αποθήκευσης * μέσα * ο ίδιος ο επεξεργαστής. Διατηρούν τα δεδομένα που υποβάλλονται σε επεξεργασία. Τα μητρώα είναι ζωτικής σημασίας για την ταχύτητα, επειδή η πρόσβαση σε αυτά είναι πολύ ταχύτερη από την πρόσβαση στη μνήμη RAM. Ο αριθμός και οι τύποι των καταχωρητών ποικίλλουν ανάλογα με την αρχιτεκτονική του επεξεργαστή (π.χ. x86, ARM). Κάθε καταχωρητής συνήθως διατηρεί ένα μόνο κομμάτι δεδομένων (μια λέξη, ένα byte κ.λπ.).

* cache: Αυτή είναι μια ιεραρχία μικρής, γρήγορης μνήμης που βρίσκεται ή πολύ κοντά στον επεξεργαστή. Λειτουργεί ως buffer μεταξύ του επεξεργαστή και της κύριας μνήμης (RAM). Συχνά πρόσβαση σε δεδομένα αντιγράφονται στην προσωρινή μνήμη για την επιτάχυνση της πρόσβασης. Υπάρχουν πολλαπλά επίπεδα cache (L1, L2, L3), με το L1 να είναι το ταχύτερο και το μικρότερο και το L3 να είναι το πιο αργό και μεγαλύτερο.

* μνήμη (μνήμη RAM): Ο επεξεργαστής λαμβάνει οδηγίες και δεδομένα από τη μνήμη RAM. Η RAM είναι σημαντικά πιο αργή από την προσωρινή μνήμη και τα μητρώα, αλλά διατηρεί πολύ μεγαλύτερες ποσότητες δεδομένων.

Αναπαράσταση δεδομένων:

Ανεξάρτητα από το πού αποθηκεύονται τα δεδομένα (καταχωρητές, cache, μνήμη RAM), αντιπροσωπεύεται σε δυαδική μορφή - αλληλουχίες των 0s και 1s. Ο επεξεργαστής ερμηνεύει αυτές τις δυαδικές αλληλουχίες σύμφωνα με τον τύπο δεδομένων (ακέραιος, αριθμός κυμαινόμενου σημείου, χαρακτήρας, οδηγίες κ.λπ.).

Εν ολίγοις: Ο επεξεργαστής δεν αποθηκεύει * δεδομένα μακροπρόθεσμα. χειρίζεται τα δεδομένα προσωρινά στα μητρώα και την προσωρινή μνήμη, αντλώντας δεδομένα από και αποστολής αποτελεσμάτων σε RAM και άλλες συσκευές αποθήκευσης. Η πραγματική μακροπρόθεσμη αποθήκευση συμβαίνει αλλού.