Memory Hierarchy क्या है ? इसकी विशेषताएं और फायदे | what is memory hierarchy in hindi

कंप्यूटर सिस्टम में मेमोरी बहुत ही महत्वपूर्ण भाग होता है क्युकी memory के ज़रिये ही डाटा स्टोर किया जाता है. कंप्यूटर मेमोरी के बिना कोई भी कार्य नही कर सकता. आज हम इस पोस्ट में computer architecture के टॉपिक what is memory hierarchy in hindi के बारे में विस्तार से जानेंगे।

कृपया इस पोस्ट को ध्यान से पढ़िए आपको memory hierarchy in hindi अच्छे से समझ आ जाएगी।

Memory Hierarchy क्या है ?– what is memory hierarchy in hindi

Hierarchy का मतलब व्यवस्था (arrangement) करना होता है. कंप्यूटर सिस्टम में अलग अलग प्रकार की मेमोरी लगी होती है जिन्हें एक सिस्टेमेटिक रूप से एक्सेस टाइम, speed, size और cost के आधार पे व्यवस्थित (organize) किया जाता है जिससे एक्सेस टाइम को कम किया जा सके, उसे memory Hierarchy (मेमोरी पदानुक्रम) कहते है।

कंप्यूटर में मौजूद हर प्रकार की मेमोरी के संग्रह को मेमोरी hierarchy के द्वारा समझा जाता है. Memory hierarchy को पिरामिड की आकृति से प्रदर्शित किया जाता है जिसमें कंप्यूटर  मेमोरी को गति और उपयोग के आधार पर पांच पदानुक्रमों या levels में विभाजित किया जा सकता है।

पिरामिड के ऊपरी नुकीले भाग में वह मेमोरी होती है जो सबसे कम एक्सेस टाइम लेती है और सबसे fast होती है.

सबसे नीचले हिस्से में वह मेमोरी होती है जो एक्सेस होने में सबसे जयादा टाइम लेती है। processor अपनी आवश्यकता अनुसार एक लेवल से दूसरी लेवल पे switch होता रहता है।

Memory Hierarchy के design को 3 मुख्य भागो पे बाँटा जा सकता है –

1. Primary या internal Memory : इस मेमोरी को cpu द्वारा Direct एक्सेस किया जाता है प्राइमरी मेमोरी केवल ऐसे डाटा या प्रोग्राम को स्टोर करती है जिसे वर्तमान समय में cpu द्वारा execute किया जा रहा हो. प्राइमरी मेमोरी में cache memory, main memory और register आते है। 

2. Secondary या External memory :  इस मेमोरी में डाटा को परमानेंटली स्टोर किया जाता है यह मेमोरी cpu द्वारा डायरेक्ट एक्सेस नही होती है. इस मेमोरी को कंप्यूटर में अलग से जोड़ा जाता है. सेकेंडरी मेमोरी को auxiliary मेमोरी भी कहते है. इस मेमोरी में- optical disk, magnetic disk , hard drive, SSD, USB drive आते है।
3. Tertiary Storage : इस स्टोरेज में ऐसी मेमोरीज आती है जिसे हम mount और dismount कर सके. इस मेमोरी की speed बहुत slow होती है. Tertiary storage में CD, DVD, magnetic tape और blue ray disk आती है।

आईये अब इसके चित्र को गहनता के साथ समझते है ध्यान से पढ़ते रहिये.

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Memory Hierarchy के चित्र को समझिये :

जैसा की चित्र में दिखाया गया है सबसे पहले Register, कैश मेमोरी, मेन मेमोरी, magnetic disk और फिर magnetic tapes आ रही है क्या हम इन्हें किसी भी क्रम में लगा सकते है ? जी नही क्युकी ये पिरामिड इस तरह design किया गया है जिसके ज़रिये यह बहुत सारी अलग-अलग चीज़ों के बारे में व्याख्या रहा है।

जब हम पिरामिड में ऊपर से नीचे (Top to Bottom) आ रहे है तब मेमोरी की storing capacity बढ़ (Increase) रही है. जैसे-जैसे हम नीचे आ रहे है transfer टाइम और access टाइम भी बढ़ रहा है जब transfer टाइम और access टाइम बढ़ जाता है तब techincaly मेमोरी slow हो जाती है।

चित्र में सबसे उपर register memory है इसमें सबसे कम storage capacity होती है और access time और transfer टाइम कम लेती है जिसकी वजह से register मेमोरी सबसे तेज मेमोरी होती है. बाकी नीचे जो मेमोरी है उनमें access टाइम, transfer टाइम बढ़ता जाता है।

अब हम hierarchy पिरामिड में नीचे से ऊपर आते है तब मेमोरी की cost per bit और speed बढती जाती है और storage capacity घटती जाती है. पिरामिड में जो अंतिम मेमोरी है वह magnetic tape है इसकी storage कैपेसिटी सबसे जायद होती है लेकिन access time और transfer टाइम बहुत ज्यादा होता है register मेमोरी से तुलना करें तो यह सबसे ज्यादा slow मेमोरी होती है। बाकी आप इसे ऊपर चित्र के द्वारा भी आसानी से समझ सकते है।

मैमोरी पदानुक्रम की विशेषताएं – Characteristics of Memory Hierarchy in Hindi

• Access time : CPU द्वारा मेमोरी में Read/write की request को प्रोसेस होने में लगने वाले समय को एक्सेस टाइम कहा जाता जाता है. जब हम मेमोरी hierarchy में ऊपर से नीचे (top to bottom) आते है तो access time बढ़ता है।

• Performance : शुरुवाती दौर में जब कंप्यूटर सिस्टम को मेमोरी hierarchy के बिना design किया गया तब परिणाम यह देखने को मिला की registers और main memory के बीच speed gap बढ़ जाता है जिसके कारण कंप्यूटर की परफॉरमेंस में गिरावट देखने को मिली थी. फिर कंप्यूटर सिस्टम की परफॉरमेंस को बेहतर बनाने के लिए मेमोरी hierarchy का प्रयोग किया गया. जब हम मेमोरी hierarchy में ऊपर से नीचे आते है तो परफॉरमेंस घटता (Decrease) होता है। 

• Capacity : कंप्यूटर सिस्टम की मेमोरी में कितनी मात्र में data या information स्टोर किया जा सकता है वह Capacity कहलाती है. पिरामिड में हर मेमोरी की अपनी डाटा स्टोर करने की क्षमता होती है, सबसे छोटी इकाई bit से लेकर Tera byte/peta byte तक जाती है. Memory Hierarchy में कैपेसिटी ऊपर से नीचे (top to bottom) बढती (Increase) है।

• Cost per bit : इसका अर्थ मेमोरी की लागत से है जब memory hierarchy में नीचे से ऊपर (bottom to top) जाते है तब मेमोरी में हर bit का मूल्य बढ़ता है यानी Internal memory , External memory की तुलना में काफी महंगी होती है।

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मेमोरी पदानुक्रम के फायेदे – Advantages of Memory hierarchy in hindi

1. कंप्यूटर में मेमोरी सिस्टम को समझने में आसान व खिफायती बनाना।
2. डाटा को कंप्यूटर सिस्टम में अच्छे से और तेजी से transfer किया जा सकता है।
3. External destruction को दूर कर देता है।
4. Deman paging और pre-paging करने की अनुमति प्रदान करता है।
5. अदला-बदली (Swapping) कुशल होती है।
6. औसत एक्सेस टाइम में सुधार होता है।

अंतिम शब्द :

मैं उम्मीद करता हूँ की आपको what is memory hierarchy in hindi के बारे में अच्छे से समझ आ गया होगा. हमने memory hierarchy in hindi को बेहद ही डिटेल में समझाने की कोशिश की है कृपया अपने दोस्तों के साथ ये पोस्ट शेयर करना न भूलें और नीचे कमेंट करके बताये किस टॉपिक पे आपको गहरी जानकारी चाहिए, हम आप तक पहुचाने का प्रयास करेंगे.