حافظه دفتر یادداشت کیست؟ توضیح بده.
حافظه دفتر یادداشت ()، همچنین به عنوان دفتر یادداشت (scratchpad)، رم (حافظه) دفتر یادداشت یا حافظه محلی در اصطلاحات کامپیوتر، یک حافظه داخلی سرعت بالا است که برای نگداری موقت محاسبات، داده‌ها، و عملیات دیگر در حال اجرا استفاده می‌شود. با اشاره به یک ریزپردازنده (واحد پردازش مرکزی) ,scratchpad به یک مدار حافظه مخصوص با سرعت بالا که برای نگهداری اطلاعات کوچک برای بازیابی سریع استفاده می‌شود، اشاره دارد. این حافظه شبیه از لحاظ اندازه و استفاده به یک دفتر یادداشت در زندگی است: یک مجموعه از کاغذها برای یادداشت‌های اولیه، طرح‌ها یا نوشته‌ها، و غیره.این حافظه را می‌توان شبیه به حافظه نهان L1 در نظر گرفت که در آن، نزدیکترین حافظه ای است به واحد محاسبه و منطق پس از ثبات‌های پردازنده و با دستورالعمل‌های صریح و اختصاصی برای انتقال داده‌ها به حافظه اصلی یا از حافظه اصلی، که اغلب مبتنی بر استفاده از انتقال داده DMA است. در مقایسه با یک سیستم که از حافظه‌های نهان(cache) استفاده می‌کند، یک سیستم با این حافظه‌ها(scratchpad)، یک سیستم با تاخیرهای حافظه دسترسی غیریکپارچه است، زیرا تاخیرهای دسترسی به انواع مختلف این حافظه و حافظه اصلی تفاوت دارد. یک تفاوت دیگر که یک سیستم از حافظه‌های نهان استفاده می‌کند، این است که این حافظه معمولاً یک کپی از داده‌ها را ندارد که در حافظه اصلی ذخیره شده‌اند.Scratchpadها برای ساده‌سازی منطق ذخیره‌سازی نهان(caching) استفاده می‌شوند و برای تضمین اینکه یک واحد می‌تواند بدون درگیری حافظه اصلی در یک سیستم با استفاده از پردازنده‌های چندگانه کار کند، به خصوص در سیستم چند پردازنده‌ای سیستم بر تراشه() که برای سیستم‌های نهفته هستند. آنها عمدتاً برای ذخیره‌سازی نتایج موقت (همان‌طور که در پشته CPU یافت می‌شوند) مناسب می‌باشند و معمولاً نیازی به درخواست دادن به حافظه اصلی نیستند. با این حال هنگامی که توسط DMA تغذیه می‌شود، می‌توانند به جای یک حافظه نهان برای بررسی وضعیت حافظه اصلی آهسته‌تر، استفاده شوند. مسائل مربوط به مکان مرجع در رابطه با کارایی استفاده می‌شود؛ اگر چه بعضی از سیستم‌ها اجازه دسترسی به DMA را برای دسترسی به مجموعه داده‌های مستطیلی می‌دهند. یکی دیگر از تفاوت این است که scratchpadها به صراحت و به صورت مستقیم توسط برنامه‌ها دستکاری می‌شود. آنها ممکن است برای برنامه‌های بی درنگ مفید باشند، در حالی که زمان‌بندی قابل پیشبینی توسط رفتار حافظه نهان مانع می‌شده‌است.Scratchpadها در پردازنده‌های mainstream desktop استفاده نمی‌شوند، زیرا برای سامانه موروثی که از نسل به نسل به کار می‌روند، عموماً لازم است که حجم حافظه موجود در تراشه قابل تغییر باشد.. آنها بهتر در سیستم‌های نهفته به کار برده بشوند مثل پردازنده‌های خاص منظوره و کنسول‌های بازی، جایی که تراشه‌ها اغلب به عنوان MPSoC تولید می‌شوند که نرم‌افزار اغلب به یک پیکربندی سخت‌افزاری تنظیم می‌شود.جایگزینها.کنترل حافظه نهان در مقابل scratchpadها.بعضی از معماریها مانند PowerPC، برای اجتناب از نیاز به قفل کردن cacheline یا scratchpadها از طریق استفاده از دستورالعمل‌های کنترل حافظه، تلاش می‌کنند. علامتگذاری یک قسمت از حافظه با «Data Cache Block: Zero» (تخصیص یک خط اما تنظیم کردن محتویات آن به صفر به جای خواندن از حافظه اصلی) و بعد از استفاده، دور انداختن آن («Data Cache Block: Invalidate»، نشان می‌دهد که حافظه اصلی هیچ داده به روز رسانی شده را دریافت نمی‌کند) حافظه پنهان ساخته شده تا به عنوان scratchpad رفتار کند. عمومیت در آن نگهداری می‌شود که این‌ها نکات هستند و سخت‌افزارهای زیربنایی بدون توجه به اندازه واقعی حافظه پنهان به درستی کار می‌کنند.Shared L2 در برابر سلول حافظه‌های محلی.با توجه به ارتباطات پردازشگر در یک تنظیم چندگانه، شباهت بین DMA بین حافظه محلی سلولی و یک پیکربندی پنهان L2 مشترک مانند Core 2 Duo اینتل یا Xbox 360's custom powerPC وجود دارد: حافظه L2 به پردازنده‌ها اجازه می‌دهد که نتایج را، بدون آن نتایجی که به حافظه اصلی مربوط هستند، به اشتراک بگذارد. این می‌تواند یک مزیت باشد که در آن مجموعه کاری برای یک الگوریتم شامل کل کش L2 می‌شود. با این حال، زمانی که یک برنامه برای استفاده از DMA بین حافظه محلی نوشته شده‌است، Cell از هر یک از حافظه‌های محلی استفاده می‌کند که هدف آن هم فضای کاری خصوصی برای یک پردازنده واحد و نقطه به اشتراک گذاری بین پردازنده‌ها است؛ به عنوان مثال، سایر حافظه‌های محلی در مقیاس مشابه از یک پردازنده به عنوان حافظه کش L2 مشترک در یک تراشه معمولی دیده می‌شوند. برای مصالحه در اتلاف حافظه در بافر و پیچیدگی برنامه‌نویسی برای هماهنگی کرد، هرچند این به صفحات پیش ذخیره شده در یک تراشه معمولی شباهت دارد. دامنه‌هایی که از این قابلیت استفاده می‌کنند عبارتند از:برای یک پردازنده معمولی می‌توانید مزایای مشابه با دستورالعمل‌های کنترل کش را بدست آورید، به عنوان مثال، اجازه دادن prefetching به L1 با دور زدن L2، یا یک نشان خروج که نشان دهنده یک انتقال از L1 به L2، اما رجوع به حافظه اصلی؛ با این حال، در حال حاضر هیچ سیستمی این قابلیت را در یک فرم قابل استفاده ارائه نمی‌دهد و چنین دستورالعمل‌ها باید انتقال صریح داده‌ها بین مکان‌های حافظه نهان که توسط هر هسته استفاده می‌شود، منعکس کند.