Cache Memory हिन्दी में

Cache Memory एक चिप बेस्ड हाई-स्पीड मेमोरी है, जो आकार में छोटी होती है। यह RAM से fast कार्य करती है। कैशे मेमोरी RAM व CPU के मध्य Buffer के समान कार्य करती है। CPU इसे प्राइमेरी मेमोरी की अपेक्षा अधिक तेज़ी से एक्सेस कर सकता है।

यह एक अस्थायी स्टॉरिज हार्डवेयर के रूप में कार्य करती है। इसका उपयोग प्रायः इस्तेमाल किए जाने वाले प्रोग्राम्स, ऐप्लीकेशन्स व डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है, जिससे कि आवश्यकता होने पर वे CPU को आसानी से उपलब्ध हो सकें। किसी भी डेटा के लिए, सीपीयू पहले कैशे और फिर मुख्य मेमोरी की चेक करता है। अतः सी पी यू का Memory तक पहुंचने का औसत समय कम हो जाता है।

यदि दूसरे शब्दों में कहा जाए तो हम कह सकते हैं कि सीपीयू को जब कैशे मेमोरी में आवश्यक डेटा या निर्देश मिल जाता है, तो इसे प्राथमिक मेमोरी (रैम) तक पहुंचने की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रकार, यह प्रक्रिया सिस्टम कि परफॉरमेंस को बढ़ा देती है।

Cache Memory

Types of Cache Memory

L1 or Level 1 Cache Memory

इसे लेवल 1 कैशे या एल 1 कैश भी कहा जाता है। इस प्रकार की कैशे मेमोरी बहुत थोड़ी मात्रा में सी पी यू के अंदर ही स्थित होती है।

यदि कोई सीपीयू चार कोर (quad core CPU) का हैं, तो सी पी यू के प्रत्येक कोर की अपनी L 1 Cache Memory होगी । सीपीयू के अंदर ही स्थित होने के कारण यह सीपीयू के ही समान स्पीड से काम कर सकती है।

इस मेमोरी का साइज़ 2KB से 64 KB तक हो सकता है। Level 1 कैशे दो प्रकार की होती हैं:

  1. इंस्ट्रक्शन कैशे (Instruction Cache) – इसमें वे निर्देश स्टोर होते हैं जिनकी सी पी यू को आवश्यकता होती है।
  2. डेटा कैशे (Data Cache)– इसमें सीपीयू के लिए आवश्यक डेटा स्टोर होता है।

L2 or Level 2 Cache memory

लेवल 2 कैशे सीपीयू के अंदर या सीपीयू के बाहर हो सकती है। सीपीयू के सभी cores की L2 कैशे हो सकती है, या वे सभी आपस में लेवल 2 कैशे को शेयर कर सकते हैं।

यदि यह CPU के बाहर होती है तो यह एक बहुत फास्ट स्पीड की Bus के द्वारा सी पी यू से जुड़ी होती है। L2 कैशे का साइज़ 256 KB से लेकर 512 KB तक हो सकता है।

L1 cache की तुलना में L2 कैशे की स्पीड कम होती है।

L3 or Level 3 Cache Memory

Level 3 कैशे सभी प्रोसेसर में नहीं होती है, कुछ हाई-एंड प्रोसेसर में ही इस प्रकार की कैशे हो सकती है।

L3 कैशे का प्रयोग Level 1 व Level 2 की परफॉरमेंस को बढ़ाने के लिए किया जाता है। यह CPU के बाहर होती है और इसका प्रयोग CPU के सभी cores के द्वारा किया जाता है।

इसका साइज 1MB से लेकर 8 MB तक हो सकता है। यद्यपि यह एल 1 और एल 2 कैशे की तुलना में इसकी स्पीड धीमी होती है व RAM की तुलना मे यह फास्ट होती है।

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Cache Hit and Cache Miss

जब CPU को Data की आवश्यकता होती है, तो वह सबसे पहले उस डेटा को L1 कैशे में देखता है, यदि डेटा L1 में नहीं मिलता है तो वह L2 कैशे में देखता है। लेकिन यदि उसे डेटा L2 कैशे में भी नहीं मिलता तो सीपीयू फिर L3 कैशे में देखता है।

जब सीपीयू को डेटा कैशे मेमोरी में मिल जाता है तो यह Cache Hit कहलाता है, इस के विपरीत यदि सीपीयू को डेटा cache मेमोरी में नहीं मिलता है तो यह Cache Miss कहलाता है।

सीपीयू को जब डेटा किसी भी कैशे मेमोरी में उपलब्ध नहीं होता है, तो वह RAM में देखता है और यदि उसे डेटा RAM में भी नहीं मिलता तो वह उसे Hard Disk Drive से एक्सेस करता है।

Advantages of Cache Memory

• यह मेन मेमोरी से फास्ट होती है।
• CPU को डेटा को एक्सेस करने में टाइम कम लगता है।
• डेटा को एक्सेस करने में टाइम कम लगने के कारण CPU तेज गति से काम करता है।
• CPU की कार्य करने की क्षमता बढ़ जाती है।
• आउटपुट मिलने में समय कम लगता है।

Disadvantages of Cache Memory

• Cache memory महंगी होती है।
• इसकी स्टोर करने की क्षमता सीमित होती है।

FAQ

What is Cache Hit

जब CPU कैशे मेमोरी से निर्देशों को पढ़ने के लिए जाता है और संबंधित जानकारी उसे मिल जाती है, तो इसे Cache Hit कहा जाता है।

What is Cache Miss?

जब CPU को आवश्यक जानकारी या निर्देश cache मेमोरी में नहीं मिलते, तो इसे Cache Miss के रूप में जाना जाता है।

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