मेमोरी हाइरार्की या स्टोरेज हाइरार्की क्या है? – स्मृति पदानुक्रम
Memory Hierarchy क्या है?
Memory Hierarchy (स्मृति पदसोपान)
मेमोरी हाइरार्की (Memory Hierarchy) कम्प्यूटर सिस्टम में विभिन्न प्रकार की मेमोरी को उनके गति (Speed), आकार (Size) अथवा भंडारण क्षमता (Storage Capacity), कीमत (Cost), एक्सेस टाइम (Access Time) और एक्सेस विधि (Access method) के आधार पर एक क्रम में व्यवस्थित करने की प्रक्रिया है।
यह उच्च गति एवं कम संग्रहण क्षमता वाली मेमोरी से लेकर निम्न गति एवं अधिक संग्रहण क्षमता वाली मेमोरी तक एक संरचना बनाती है।
अर्थात इस क्रम में कम्प्यूटर में होने वाली प्रोसेसिंग के समय जिस मेमोरी की गति सबसे तेज होती है उन्हें क्रम में सबसे ऊपर दर्शाया जाता है पर इनका आकार (संग्रहण क्षमता) बहुत कम होता है, जबकि क्रमश: नीचे के क्रम में मेमोरी का आकार (संग्रहण क्षमता) बढ़ता जाता है पर गति कम होती जाती है।
मेमोरी के हायरार्की संरचना या क्रम को निम्न चित्र के द्वारा समझा जा सकता है –
Memory Hierarchy के मुख्य स्तर:
रजिस्टर (CPU Register) – सबसे तेज़ और सबसे महंगी मेमोरी लेकिन सबसे कम स्टोरेज क्षमता वाली, जो CPU के अंदर स्थित होती है।
कैश मेमोरी (Cache Memory) – CPU और RAM के बीच स्थित तेज़ मेमोरी, जो डेटा एक्सेस को तेज़ करती है। CPU की गति को बढ़ाने के लिए उपयोग की जाती है, प्राथमिक मेमोरी (RAM) की तुलना में तेज़ होती है एवं अस्थायी मेमोरी (वोलाटाइल मेमोरी) है।
मुख्य मेमोरी – रैम (Main Memory / RAM) – CPU द्वारा तेजी से एक्सेस करने योग्य पर डेटा और प्रोग्राम को अस्थायी रूप से संग्रहीत करती है।
ऑनलाइन एक्सेस सेकेंडरी मेमोरी (Online Access Secondary Memory) – ऐसी द्वितीयक मेमोरी जो कम्प्यूटर के अन्दर ही फिट होती है स्थायी एवं दीर्घकालिक डेटा संग्रहण के लिए जैसे – इन्टर्नल हार्ड डिस्क, इन्टर्नल SSD.
ऑफलाइन एक्सेस सेकेंडरी मेमोरी (Offline Access Secondary Memory) – ऐसी द्वितीयक मेमोरी जो कम्प्यूटर में USB आदि के माध्यम से कनेक्ट की जाती है स्थायी एवं दीर्घकालिक डेटा संग्रहण के लिए जैसे – एक्सटर्नल हार्ड डिस्क, एक्सटर्नल SSD, CD, DVD, Floppy Disk, Zip Disk, Pen drive, Tape आदि।
टर्शियरी मेमोरी (Tertiary Memory) – बहुत अधिक संग्रहण क्षमता वाली मेमोरी – डेटा बैकअप और आर्काइव स्टोरेज के लिए उपयोग की जाती है, जैसे – मैग्नेटिक टेप (टेप लाइब्रेरी), CD एवं DVD का समूह, M-DISC (Millennial Disc) आदि।
वर्तमान समय में बैकअप और आर्काइव स्टोरेज के लिए क्लाउड स्टोरेज सिस्टम, HDDs, SSDs का सबसे अधिक उपयोग किया जा रहा है।
मेमोरी हाइरार्की का महत्व:
- प्रदर्शन में सुधार: तेज़ मेमोरी (कैश, रजिस्टर) का उपयोग प्रोसेसिंग स्पीड बढ़ाने में मदद करता है।
- लागत प्रभावशीलता: विभिन्न स्तरों की मेमोरी का संयोजन लागत को नियंत्रित करता है।
- डेटा प्रबंधन: डेटा को कुशलतापूर्वक स्टोर और एक्सेस करने की सुविधा मिलती है।
- प्रसंस्करण दक्षता: सीपीयू और अन्य हार्डवेयर का अधिकतम उपयोग सुनिश्चित होता है।
इस प्रकार, मेमोरी हाइरार्की कम्प्यूटर सिस्टम की गति, दक्षता, संग्रहण क्षमता और लागत को संतुलित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
निष्कर्ष:
मेमोरी हाइरार्की (Memory Hierarchy) कम्प्यूटर सिस्टम की स्मृति (Memory) को उसकी गति, लागत, और भंडारण क्षमता के आधार पर विभिन्न स्तरों में वर्गीकृत करती है।
इसका मुख्य उद्देश्य पाठकों को विभिन्न प्रकार की मेमोरी के गति (Speed), संग्रहण क्षमता (Storage Capacity), कीमत (Cost), और उपयोग (Usage) के संदर्भ में एक स्पष्ट और संगठित दृष्टिकोण प्रदान करना है।
इसमें उच्च गति, महंगी और कम संग्रहण क्षमता वाली रजिस्टर और कैश मेमोरी शीर्ष पर होती हैं, जबकि कम गति और अधिक संग्रहण क्षमता वाली सेकेंडरी स्टोरेज (हार्ड डिस्क, SSD) और आर्काइव स्टोरेज (टेप ड्राइव, क्लाउड स्टोरेज) सबसे निचले स्तर पर आती हैं।
रजिस्टर, कैश व रैम अस्थायी संग्रहण प्रदान करतीं हैं और इनके बाद की मेमोरी स्थायी व विशाल संग्रहण प्रदान करतीं हैं साथ ही इनकी कीमत भी कम होती जाती है, रजिस्टर, कैश व रैम की तुलना में।
मेमोरी हाइरार्की कम्प्यूटर सिस्टम में स्मृति प्रबंधन को प्रभावी बनाने के लिए आवश्यक है। यह सुनिश्चित करता है कि CPU को आवश्यक डेटा तेजी से मिले और सिस्टम की कार्यक्षमता बनी रहे। यह कम्प्यूटर के कुशल संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।