تعرف على الذاكرة المخبئة (Cache Memory) وماهي وظيفتها

إذا كنت مهتم بالتكنولوجيا وأجهزة الكمبيوتر أو أنك درست في مجال تقنية المعلومات فغالبا قد تكون سمعت بمصطلح الذاكرة المخبئة أو الكاش ميموري Cache Memory ولكن الكثير لا يعرفون ما معنى هذا المصطلح وما وظيفة هذه الذاكرة.

لذلك ساتطرق معك في موضوع هذه التدوينة إلى شرح الذاكرة المخبئة وماهي وظيفتها وطريقة عملها.

أولا المقصود بالذاكرة المخبئة:

هي ذاكرة صغيرة جدا وسريعة جدا وتتواجد في المعالج نفسه أو بين المعالج والذاكرة الرئيسية للحاسوب والهدف الرئيسي من استخدام هذه الذاكرة هو تسريع عم الحاسوب.

ثانيا وظيفتها وطريقة عملها:

جميعنا نعرف أن المعالج هو أسرع وحدة بداخل الحاسوب وعندما يطلب المعالج بعض البيانات من إحدى وحدات الحاسوب الأخرى من الذاكرة العشوائية (RAM) والتي هي أبطأ من المعالج بالطبع، فأن المعالج عليه الانتظار حتى تنتهي الذاكرة العشوائية من عملها وترسل إليه البيانات التي طلبها وعلى هذا فإن المعالج يهدر الكثير من الوقت في انتظار الوحدات الأخرى حتى تنتهي من عملها وترسل له البيانات التي طلبها.

هنا يأتي دور الذاكرة المخبئة فعندما يحتاج المعالج إلى بيانات فإنه يقوم أولا بالبحث عنها داخل الذاكرة المخبئة فإذا وجدها فأيخذها من الذاكرة المخبئة وهذا أسرع بكثير طبعا، وتسمى هذه العملية بإصابة الهدف (cache hit) وإذا لم يجدها فتسمى فقدان الهدف (cache miss) وفي هذه الحالة يجب على المعالج طلب البيانات من الذاكرة الرئيسية والانتظار حتى يتم إرسال البيانات له.

تتكون الذاكرة المخبئة من أكثر من مستوى Levels

المستوى الأول (L1 cache) وهو الأسرع وعادة يكون مكانه داخل المعالج وليس على اللوحة الأم وبالتالي يكون سرعته بنفس سرعة المعالج.

المستوى الثاني (L2 cache) وهو أقل سرعة من المستوى الأول ويكون مكانه على حسب نوع المعالج، فبعض المعالجات يكون المستوى الأول والثاني فيها مبنيا داخل المعالج نفسه ويكون لديها مستوى ثالث (L3 cache) مكانه بين المعالج والذاكرة الرئيسية للحاسوب، وأحيانا يكون المستوى الأول فقط المتواجد داخل المعالج والمستوى الثاني يكون بين المعالج والذاكرة الرئيسية.

كما أنه توجد داخل أجهزة الحاسوب العديد من الوحدات التي تعتمد على نظام الذاكرة المخبئة للإسراع في أدائها عندما يطلب منها الاتصال بوحدة أبطأ منها، مثل القرص الصلب فهو يحتوي على ذاكرة مخبئة أيضا.

وفي نهاية هذه التدوينة أتمنى أن أكون قد أوصلت لك فكرة عمل الذاكرة المخبئة بهذا الشرح المبسط والمختصر، إذا اعجبك الموضوع لا تنسى بأن تشاركه مع أصدقائك.