Data utbyts ständigt mellan CPU och minne eftersom CPU behöver data för att utföra sina beräkningar och instruktioner, och minnet är där dessa data och instruktionerna själva lagras. CPU kan inte direkt arbeta med stora mängder data; Det måste hämta det från minnet i mindre bitar. Här är en uppdelning av orsakerna:
* Instruktion hämta: CPU hämtar ständigt instruktioner från minnet. Dessa instruktioner berättar CPU vilka operationer som ska utföras. Varje instruktion kan kräva att du hämtar ytterligare data från minnet.
* Data hämta: CPU måste hämta de uppgifter som den kommer att fungera. Detta kan vara variabler, konstanter eller ingångar från ingångs-/utgångsenheter (som ett tangentbord eller mus). Uppgifterna måste finnas i minnet innan CPU kan bearbeta det.
* Data Store: När CPU har utfört beräkningar måste resultaten lagras någonstans. Den vanligaste platsen är i minnet, som kommer att nås senare av andra instruktioner eller skrivna till lagring.
* cache management: Moderna CPU:er har cachar, mindre, snabbare minnesområden som ligger närmare CPU. Data flyttas ständigt mellan CPU, cache och huvudminne för att optimera prestanda. Ofta åtkomst till data förvaras i cache för att minska tiden som har åtkomst till långsammare huvudminne.
* I/O -operationer: Input/Output (I/O) -enheter, som hårddiskar, nätverk och grafikkort, utbyter också data med minne. CPU interagerar med dessa enheter indirekt genom minnet. Data från I/O -enheter skrivs till minnet, där CPU sedan kan komma åt dem. På liknande sätt måste data som skickas till I/O -enheter först skrivas till minnet.
I huvudsak är CPU och minne i ständig kommunikation eftersom CPU är en snabb, men liten, bearbetningsenhet, medan minnet är en långsammare, men större, lagringsenhet. Den kontinuerliga datautbytet underlättar genomförandet av program och håller systemet igång. Effektiviteten i detta utbyte är avgörande för övergripande systemprestanda.
