आज हम जानेगें की CACHE मेमोरी क्या होती है, और यह कितने प्रकार की होती है, और कंप्यूटर में इसका महत्व क्या है। यह टॉपिक कॉम्पिटेटिव एक्जाम की तैयारी करने वाले स्टूडेंट्स के लिए सबसे ज्यादा लाभदायक है, क्योंकि इसमें सबसे ज्यादा महत्वपूर्ण फैक्ट्स को COVER किया गया है।
इससे पहले हमने पढ़ा है:-
कंप्यूटर मेमोरी क्या है? Parameters and Measurement Units of Memory in Hindi
RAM kya hai computer in Hindi? RAM के प्रकार,Difference
Computer ROM kya hai? इसके प्रकार, TOP IMP FACT
CACHE मेमोरी क्या है? – Cache Memory in Hindi.
-कंप्यूटर में जब कोई प्रोग्राम एग्जीक्यूट किया जाता है या डाटा को PROCCES किया जाता है, तब हमें DATA या इनफॉरमेशन को द्वितीयक मेमोरी से प्राप्त करके मुख्य मेमोरी (RAM) में स्टोर करना पड़ता है, और फिर RAM से यह डाटा सीपीयू रजिस्टरों के बीच ट्रांसफर किया जाता है। इस प्रक्रिया में बहुत अधिक समय लगता है, जिससे कंप्यूटर की गति बहुत ही धीमी हो जाती है, इस धीमी गति से बचने के लिए CACHE MEMORY का उपयोग किया जाता है।
-CACHE MEMORY मुख्य मेमोरी तथा सीपीयू के बीच अत्यंत तीव्र गति से कार्य करने वाली मेमोरी होती है अर्थात यह मेमोरी RAM और सीपीयू के बीच स्थित होती है।
हम कह सकते हैं कि CACHE MEMORY सीपीयू और प्राथमिक मेमोरी/मुख्य मेमोरी के बीच में बफर के रूप में कार्य करती है।
-CACHE MEMORY एक प्रकार की वोलेटाइल मेमोरी होती है, जहां हम वोलेटाइल का अर्थ यह समझ सकते हैं कि इसमें डाटा हमेशा के लिए स्टोर नहीं रहता है जैसे ही हमारा कंप्यूटर स्विच ऑफ होगा इसमें रखा डाटा Delete हो जाएगा।
-कैसे मेमोरी में उन डाटा या फाइल को स्टोर किया जाता है जिन्हें कंप्यूटर द्वारा बार-बार प्रयोग में लाया जाता है क्योंकि जब भी सीपीयू द्वारा किसी डाटा की requirement होती है तो सीपीयू सबसे पहले उसे Cache Memory में ढूंढता है कि वह डाटा Cache Memory में उपलब्ध है, या नहीं। Cache Memory में उपलब्ध नहीं होने पर वह आगे RAM में ढूंढता है।
यहां आप एक चार्ट द्वारा समझ सकते हैं कि सीपीयू सबसे पहले और सबसे बाद डाटा को किस मेमोरी में सर्च करता है-
Cache Memory का आकार – Size of Cache Memory in Hindi.
CACHE MEMORY की साइज अन्य सभी मेमोरी की तुलना में सबसे कम होती है, Cache Memory की साइज रजिस्टर मेमोरी से भि कम होती है किसी सामान्य कंप्यूटर में CACHE MEMORY की साइज 256 KB से 4 MB तक हो सकती है। यदि यह सुपर कंप्यूटर में देखा जाए तो कैसे मेमोरी की साइज बहुत अधिक होती है।
और इसके अतिरिक्त हमने इससे पहले वाले पोस्ट में पड़ा है कि SRAM(स्टैटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी) का उपयोग भी कैश मेमोरी के रूप में किया जाता है।
यहां आप एक चार्ट द्वारा समझ सकते हैं, कि सबसे अधिक साइज और स्पीड किस मेमोरी की ओर सबसे कम साइज और स्पीड किस मेमोरी की होती है-
Cache Memory की कार्य प्रणाली
जब सीपीयू को किसी डाटा या प्रोग्राम की आवश्यकता होती है, तब सीपीयू उस डाटा को सर्वप्रथम L1 Cache में सर्च करता है यदि डाटा L1 Cache मे नहीं मिलता है तब उसे क्रमश L2 तथा L3 Cache में सर्च किया जाता है, यदि सीपीयू द्वारा उस डाटा को सर्च कर लिया जाता है, तो इस प्रक्रिया को “कैश हिट” कहा जाता है। और यदि Data सीपीयू द्वारा सर्च नहीं किया जाता है तो “कैश मिस” कहते हैं। Cache मेमोरी में डाटा नहीं मिलने पर उसे प्राइमरी मेमोरी (RAM) में सर्च किया जाता है, और यदि यह डाटा RAM में भी नहीं मिलता है तब उसे सेकेंडरी स्टोरेज (हार्ड डिस्क) में सर्च किया जाता है।
Types of Cache Memory in Hindi – Cache मेमोरी के प्रकार
कंप्यूटर में Cache मेमोरी को अलग-अलग लेवल के रूप में डिवाइड किया गया है, यह लेवल सीपीयू द्वारा कैश मेमोरी से डाटा को access करने के आधार पर Divide किया जाता है जो Cache मेमोरी सीपीयू के सबसे ज्यादा करीब होती है, वह सबसे तेज होगी लेकिन उसकी मेमोरी साइज सबसे कम होगी।
कैश मेमोरी को सामान्यत तीन प्रकार से बाटा जा सकता है-
Level 1 या L1 Cache
CPU चिप में एंबेडेड होने के कारण L1 Cache सबसे फास्टेस्ट Cache होती है, सीपीयू की क्लॉक स्पीड और L1 CACHE की क्लॉक स्पीड SAME होती है, यह अधिकांश कंप्यूटर में सीपीयू Cache के रूप में कार्य करती है, इसलिए इस प्राइमरी Cache भी कहा जाता है। यह उस प्रकार के डाटा को होल्ड करती है जिसकी आवश्यकता सीपीयू को बार-बार होती है, L1 CACHE का साइज सबसे कम होता है यह साइज 64 KB से लेकर 1MB तक हो सकता है।
L1 कैसे मेमोरी का सबसे अच्छा उदाहरण एड्रेस रजिस्टर है।
Level 2 या L2 Cache
L1 Cache की तरह ही L2 Cache भी सीपीयू चिप में स्थित हो सकता है, लेकिन यह सीपीयू Core के पास स्थित नहीं होता है अर्थात यह सीपीयू और रैम के बीच में एक seprate चिप होती है, जब सीपीयू द्वारा रिक्वायर्ड इंस्ट्रक्शन को L1 Cache में सर्च किया जाता है, तब रिक्वायर्ड इंस्ट्रक्शन नहीं मिलने पर उसे L2 Cache मे सर्च किया जाता है इसलिए L2 कैसे को सेकेंडरी Cache भी कहा जा सकता है।
L2 Cache, L1 Cache की तुलना में कम खर्चीला तथा अधिक MEMORY Size वाला होता है इसकी साइज 64 kb से लेकर 6 mb तक हो सकती है।
L2 केस हाई स्पीड सिस्टम बस की तरह कार्य करती है, यदि Main सिस्टम बस पर ज्यादा ट्रैफिक हो तो L2 Cache तब भी प्रोसेसिंग को स्लो नहीं होने देती है।
Level 3 या L3 Cache
L3 Cache का आकार L1 , L2 की तुलना में बहुत अधिक होता है, परंतु इसकी स्पीड L1, L2 की तुलना में बहुत कम होती है इसका उपयोग मुख्य रूप से प्रोसेड ऑपरेशन को स्पीड अप करने के लिए किया जाता है, देखा जाये तो L1 Cache प्रोसेसिंग की गति को बढ़ाता है।
L3 Cache की गति RAM की तुलना में दुगनी होती है।
L3 Cache मेमोरी का साइज लगभग 3mb से 64mb तक हो सकती है।
एडवांटेज ऑफ़ कैश मेमोरी
1.Cache मेमोरी का मुख्य लाभ यह है कि यह सभी मेमोरी में सबसे तेज होती है।
2. इसका एक्सेस टाइम अन्य मेमोरी की तुलना में सबसे फास्ट होता है।
3.बार-बार उपयोग में लिये जाने वाले डाटा को स्टोर करती है, जिससे उस डाटा को एग्जीक्यूट करने में कम समय लगता है।
डिसएडवांटेज ऑफ़ कैश मेमोरी
1.यह मेमोरी अन्य मेमोरी की तुलना में बहुत महंगी होती है।
2.Cache मेमोरी की साइज बहुत कम होती है।
FAQ:
कैश हिट और कैश मिस किसे कहते हैं?
जब सीपीयू को किसी डाटा या प्रोग्राम की आवश्यकता होती है, तब उसे कैश मेमोरी में सर्च किया जाता है, यदि सीपीयू द्वारा उस डाटा को सर्च कर लिया जाता है, तो इस प्रक्रिया को “कैश हिट” कहा जाता है। और यदि Data सीपीयू द्वारा सर्च नहीं किया जाता है तो “कैश मिस” कहते हैं।
सीपीयू द्वारा डाटा को सर्वप्रथम कहा सर्च किया जाता है?
सीपीयू द्वारा डाटा को सर्वप्रथम L1Cache मेमोरी में सर्च किया जाता है फिर उसके बाद क्रमशः L2, L3 कैश मेमोरी में सर्च किया जाता है, डाटा Cache मेमोरी में नहीं मिलने पर फिर क्रमशः प्राइमरी मेमोरी, द्वितीयक मेमोरी में सर्च किया जाता है।
