حافظه پنهان یا cache چیست

ممکن است خیلی از عموم مردم از وجود حافظه کش آگاه نباشند .

در این مقاله قصد داریم حافظه پنهان را برای آن دسته از عزیزانی که در مورد آن اطلاعاتی ندارند مورد بررسی قرار دهیم .

حافظه کش کجا قرار دارد؟

حافظه cache یا همان حافظه پنهان بین رم و پردازنده قرار دارد .

مقداری از اطلاعات رم را در خود باقی نگه می دارد و بدین منظور طراحی شده است تا سرعت پردازنده ها را بالاتر ببرند.

تا پردازنده ها بتوانند زودتر به اطلاعات دسترسی پیدا کنند .

به همین دلیل سرعت حافظه نهان بسیار بالاتر از سرعت رم می باشد .

اگرچه پردازنده ها بالاترین سرعت را در قطعات کامپیوتری دارند و با توجه به دستوراتی که از سیستم عامل دریافت میکنند کار میکنند.

کاربرد حافظه کش چیست ؟

همانطور که ذکر شد پردازنده ها با دستوراتی که از سیستم عامل می گیرند با بالاترین سرعت شروع به کار می کنند .

عملیات با سرعت خیلی سریع قابل اجرا می باشد و هرچقد ظرفیت حافظه نهان بیشتر باشد داده های بیشتری را میتواند در خود ذخیره کند .

با توجه به این که همچنان سرعت آن در بالاترین نقطه قرار دارد.

و در مقابل چیپست ها که ظرفیت کمتری نسبت به حافظه نهان دارند و قابلیت ذخیره سازی کم تری هم نیز دارند.

اما با اینحال سرعت کندتری در مقایسه با حافظه پنهان دارند.

هارد که یک قطعه مکانیکی است تمام فایل ها از جمله عکس ها یا فیلم ها و یا نصب نرم افزارها در آن شکل میگیرد.

برای اجرای هر کدام از این موارد هارد به تنهایی نمیتواند فایل ها را مدیریت کند و سرعت آن بسیار کند است .

بنابراین وجود یک رم در یک کامپیوتر الزامی است .

تا اطلاعاتی که روی هارد هستند را به رم سپس به پردازنده انتقال دهد.

اما وجود یک رم بازهم مشکل سرعت پردازنده را نمیتواند برطرف کند .

به همین خاطر بین رم و پردازنده این حافظه پنهان ایجاد شد تا این چنین مشکلات بر طرف شود.

همچنین حافظه نهان داده هایی که cpu  برای دستکاری نیاز دارد را نیز ذخیره می کند.

حافظه-کش-یا-پنهان

 حافظه-کش

انواع حافظه cache

در گذشته تنها در کامپیوترهای اولیه ، کش لایه اول وجود داشت .

اما بعدها به دلیل پایین بودن سرعت این لایه ، لایه های دوم و سوم نیز بوجود آمدند.

  • کش لایه یک یا L1 : که به عنوان اصلی ترین حافظه کش می باشد و ظرفیت آن بسیار کوچک است .

در صورتی که لایه های دوم و سوم ظرفیت بیشتری دارند .

اما دسترسی به آنها زمان بیشتری میبرد و از ۲۵۶ کیلوبایت تا ۱ مگابیت می باشد .

بالاترین سرعت را نسبت به مابقی لایه ها دارد .

به دلیل اینکه به پردازنده اصلی (CPU) نزدیک تر است .

در نتیجه زمان کمتری برای انتقال اطلاعات نیاز دارد.

  • کش لایه دو یا L2 : که لایه میانی است و بین لایه اول و سوم قرار گرفته است .

هنگامی که داده ها در لایه اول یافت نشوند سیستم سریع در لایه دوم به دنبال آن میگردد .

گاهی مواقع L2 بخشی از cpu است اما گاهی یک چیپست جداگانه بین سی پی یو و رم است.

این لایه از لایه اول مقداری کندتر است اما از لحاظ اندازه بزرگتر و ظرفیت بیشتری دارد که حجم آن از ۲۵۶ تا ۸ کیلوبایت متغیر می باشد.

  • کش لایه سوم L3  : این لایه در بین لایه اصلی و لایه سوم و روی مادر برد قرار دارد .

وظیفه آن اینست که اگر داده ای در لایه دوم پیدا نشد در لایه سوم بتوان آن را پیدا کند.

همچنین سرعت آن پایین تر و ظرفیت آن بیشتر می باشد که از بوجود آمدن موانع هنگام استفاده و دریافت اطلاعات از رم جلوگیری می کند.

ظرفیت این لایه از حافظه نهان از ۴ مگابایت تا ۵۰ مگا بایت می باشد که سی پی یوهای مدرن فضای زیادی را به لایه سوم اختصاص داده اند.

حافظه پنهان cache درانواع گوشی تلفن

شما با نصب هر کدام از نرم افزارها به روی گوشی خود یک حافظه کش جدید ایجاد میکنید .

که با تکرار این عمل و نصب هرچه بیشترنرم افزارها ممکن است حافظه پنهان شما پرشود .

و همین امر باعث می شود تا سرعت گوشی شما کند تر شود .

گاهی مواقع حتی ممکن است پر شدن بیش از حد حافظه پنهان  سبب پر شدن حافظه اصلی گوشی بشود.

وقتی یک نرم افزاررا نصب میکنید شما در ایجاد حافظه پنهان نقشی دارید و به طور اتوماتیک آن برنامه فضایی را در کش اشغال میکند .

خود شما در پر شدن فضای اصلی ، نقش موثری دارید .

زیرا اگر برنامه را نیز از گوشی خود پاک کنید باز هم این فضا در گوشی شما باقی خواهد ماند.

در این مقاله سعی بر آن بود نگاهی کوتاه و مختصر به حافظه کش بیندازیم .

تهیه و تنظیم : رایان اندیشه مایا

درباره حسینی

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.