Cache Memory
कैश मेमोरी उच्च गति और कम क्षमता वाला मेमोरी होता है। यह कम्प्यूटर के प्रॉसेसर (CPU) के नजदीक में स्थित होता है और CPU को डेटा और instruction तेजी से उपलब्ध कराता है।
कैश मेमोरी का उपयोग मुख्य रूप से CPU के परफॉर्मेंस बढ़ाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह CPU के लिए डेटा स्टोर और पुनः प्राप्त करने में जल्दी मदद करता है।
CPU के द्वारा कैश मेमोरी का उपयोग Program को run करते समय दिए गए Instruction में से उन instruction को स्टोर करता है जो बार-बार उपयोग होते हैं। कैश मेमोरी का उपयोग करने का मुख्य लाभ कंप्यूटर के performance को बढ़ाना होता है।
जब डेटा transfer होता है, तब system busses का उपयोग किया जाता है और busses कंप्यूटर की गति को धीमा कर देती हैं, इसलिए कैश मेमोरी को CPU के समीप रखा जाता है।
एक उदाहरण से समझते हैं: मान लीजिए आपके पास एक मोटी किताब है, जिसमें आप बार-बार एक ही पेज को देखते हैं। जिसे बार-बार खोजने में समय लग जाता है। अगर आपके पास उस पेज की एक फोटोकॉपी होती, तो आप किताब को बार-बार खोलने की बजाय फोटोकॉपी देख सकते थे, जिससे काफी समय बचता। यही काम कैश मेमोरी करती है।
How to Work Cache Memory
जब प्रॉसेसिंग के दौरान किसी डेटा की आवश्यकता होती है, तो प्रॉसेसर सर्वप्रथम कैश मेमोरी में डेटा देखता है। यदि वह डेटा कैश मेमोरी में मौजूद है, तो उसे प्रोसेस के लिए सीधे वहां से ले लेता है।
यदि डेटा कैश मेमोरी में नहीं मिलता है, तो प्रॉसेसर को Main memory (RAM) से डेटा लेना पड़ता है, जो धीमा होता है।
प्रॉसेसिंग के दौरान किसी डेटा की जरूरत होती है और वह बार-बार उपयोग होती है, तो इस डेटा को कैश मेमोरी में स्टोर कर देता है।
Types of Cache Memory
कैश मेमोरी मुख्यतः तीन प्रकार की होती है, जो गति, आकर और कार्य के आधार पर अलग अलग Levels में होती है :
Level 1
Level 2
Level 3
Level 1
- यह कैश सीधे प्रॉसेसर के अंदर लगा होता है।
- यह आकार में सबसे छोटी होती है, अर्थात L2 और L3 से छोटी है।
- यह दोनों levels कैश से तेज होती है।
- L1 का कार्य प्रॉसेसर के द्वारा सबसे अधिक बार इस्तेमाल हुए डेटा को स्टोर करना है।
Level 2
- L2 कैश प्रॉसेसर के नजदीक होती है लेकिन उसके अंदर नहीं होती।
- यह आकार में L1 से बड़ी होती है।
- यह L3 से तेज होती है लेकिन L1 से थोड़ी धीमी होती है।
- इसका कार्य L1 कैश में फिट न होने वाले डेटा को संग्रहित करना है।
Level 3
- यह मेन मेमोरी और प्रोसेसर के बीच स्थित होती है।
- L3 कैश सबसे बड़ी मेमोरी होती है।
- यह L1 और L2 कैश से थोड़ा धीमी होती है।
- इसका कार्य L1 और L2 कैश में फिट न होने वाले डेटा को संग्रहित करना है।
Importance of Cache Memory
Performance में सुधार: विभिन्न Level की कैश मेमोरी के कारण प्रोसेसर को डेटा तक पहुंचने में कम समय लगता है, जिससे कंप्यूटर का Performance बेहतर होता है।
कम ऊर्जा खपत: कैश मेमोरी के कारण प्रोसेसर को मेन मेमोरी में बहुत कम जाना पड़ता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है।
Advantages of Cache Memory
- कैश मेमोरी मुख्य मेमोरी (RAM) की तुलना में अधिक तीव्र होती है, जिससे प्रोसेसर तक डेटा पहुंचने में बहुत कम समय लगता है।
- कैश मेमोरी की वजह से system की performance और बढ़ जाती है।
- प्रोसेसर को डेटा के लिए बार-बार मुख्य मेमोरी (RAM) में जाना नहीं पड़ता।
- कैश मेमोरी में अक्सर बार-बार उपयोग होने वाले डेटा को संग्रहित किया जाता है, जिससे एप्लिकेशन load होती है और अधिक कुशलता से चलती है।
- कैश मेमोरी के कारण ऊर्जा की खपत कम होती है, क्योंकि डेटा को बार-बार मुख्य मेमोरी (RAM) से लाना नहीं पड़ता।
Disadvantages of Cache Memory
- कैश मेमोरी आकार में छोटी होती है, इसलिए इसमें सीमित मात्रा में डेटा संग्रहित होती है।
- यह बहुत महंगी होती है क्योंकि इसकी कार्य करने की गति तीव्र होती है। इसलिए कंप्यूटर की लागत में वृद्धि होती है।
- यह RAM की तरह अस्थायी होती है, अर्थात कंप्यूटर के बंद होने के बाद सारा डेटा डिलीट हो जाएगा।
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