Memory Hierarchy क्या है? | Memory Hierarchy in Hindi

कंप्यूटर सिस्टम डिज़ाइन करने में प्रोसेसर के साथ अन्य तरह memories की जरूरत पड़ती है। इस सिस्टम को डिज़ाइन करना बहुत expensive पड़ता है। इसीलिए कंप्यूटर में memories को hierarchy में use करना पड़ता है। इस memory hierarchy के बहुत से levels होते हैं जिनको उनके performance के आधार पर विभाजित किया जाता है। इस लेख में देखते हैं कि कंप्यूटर architecture में memory hierarchy किस तरह से कार्य करती है।   

Memory Hierarchy क्या है?

Computer memories को speed और space के आधार पर पांच levels पर विभाजित किया जाता है। इसी विभाजन को memory hierarchy कहा जाता है। Central Processing Unit (CPU) अपनी जरूरत के अनुसार किसी भी level पर कार्य कर लेता है।

यह memory hierarchy हैं:

1. Registers
2. Cache Memory
3. Main Memory
4. Secondary Memory
5. Tertiary Memory

पहली तीन hierarchies volatile memory हैं जिनमें बिजली जाने से डेटा delete हो जाता है। इनको  internal memories भी कहा जाता है। आखिरी दो hierarchies non-volatile memory हैं जिनमें डेटा permanently store होता है।   

Memory Hierarchy की जरूरत क्यों पड़ती है?

Memory hierarchy गति के आधार पर कंप्यूटिंग डिवाइस के विभिन्न प्रकार के memories को pyramid structure में arrange करता है। इसको पांच levels पर विभाजित किया जाता है।

Registers का response time सबसे कम होता है, इसलिए registers को सबसे पहले लेवल पर रखा जाता है। Tertiary memory का response time सबसे ज्यादा होता है, इसलिए tertiary memory को सबसे नीचे लेवल पर रखा जाता है।   

Memory Hierarchy के विभिन्न Level क्या हैं?

Memory hierarchy को पांच levels पर विभाजित किया जाता है। यह इस प्रकार है:

2S. No.	Levels	Types of Memory
1	Level 1	Registers
2	Level 2	Cache Memory
3	Level 3	Primary Memory / Main Memory / RAM / ROM
4	Level 4	Secondary Memory
5	Level 5	Tertiary Memory

कंप्यूटर आर्किटेक्चर में Memory Hierarchy का Design कैसा होता है?

Memory hierarchy को pyramid structure में दिखाया गया है। कंप्यूटर सिस्टम के memory hierarchy design में विभिन्न storage devices होते हैं।

Memory hierarchy के डिजाइन को दो भागों में विभाजित किया जाता है जिसमें primary memory और secondary memory शामिल होते हैं। Primary memory को internal memory और secondary memory को external memory कहा जाता है।

Internal Memory क्या है?

Internal memory को system bus के माध्यम से central processing unit (CPU) सीधे connect किया जाता है। Internal memory का उपयोग instructions और data को रखने के लिए किया जाता है जिसका उपयोग frequently किया जाता है।

Internal memory को primary memory या main memory के रूप में भी जाना जाता है। कंप्यूटर की internal memory को silicon semiconductor से बनाया जाता है। यह मेमोरी expensive होती है और आकार में छोटी होती है।

Internal memory के प्रकार हैं:

1. Cache Memory
2. Random Access Memory
3. Read Only Memory

External Memory क्या है?

External memory को कंप्यूटर के इनपुट-आउटपुट चैनलों के माध्यम से access किया जाता है। External memory को secondary memory के रूप में जाना जाता है। इसका उपयोग बड़ी मात्रा में डेटा को स्टोर करने के लिए back-up के रूप में किया जाता है क्योंकि यह बड़े size की होती हैं।

यह डेटा को gigabytes (GB) और terabytes (TB) में भी माप सकती है। कंप्यूटर को स्विच ऑफ करने पर external memory में डेटा रहता है क्योंकि यह non-volatile होती हैं।

External memory को पाँच भागों में वर्गीकृत बांटा जाता है:

1. Hard Disk
2. Magnetic disk
3. Raid
4. Optical memory
5. Magnetic Tape

Memory Hierarchy के क्या Characteristics हैं?

Memory hierarchy के characteristics नीचे दी गई हैं:

1. Performance

जब कंप्यूटर सिस्टम को memory hierarchy के बिना डिज़ाइन किया जाता था, तो main memory और CPU registers के बीच access time की वजह से speed काअंतर बढ़ जाता था।

इसके परिणामस्वरूप सिस्टम का performance कम होता था, और इसमें सुधार की आवश्यकता थी। यह सुधार memory hierarchy के रूप में किया गया जिसके कारण सिस्टम के instructions execution में वृद्धि होती है।

2. Access Time

जब memory hierarchy में ऊपर से नीचे जाते हैं तो access time बढ़ता है। 

3. Cost per bit

जब memory hierarchy में नीचे से ऊपर जाते हैं तो memory की cost बढ़ती है। Internal memory ज्यादा expensive होती है external memory की तुलना में। 

4. Capacity

जब memory hierarchy में ऊपर से नीचे जाते हैं तो capacity size बढ़ता है। 

Memory Hierarchy के क्या Advantages हैं?

1. इससे cost per bit को कम किया जा सकता है। 
2. Memory hierarchy से विभिन्न कंप्यूटर storages या memories को को उनके response time के आधार पर आसानी से विभाजित किया जाता है। 
3. इससे memories के access time को balance किया जाता है।