Cache Memory क्या है | What is Cache Memory in Hindi 2021

हैलो दोस्तों आज हम cache memory kya hai (what is cache memory in hindi) के बारे में जानकारी प्राप्त करेगे और जानेगे कि कंप्यूटर में इसका क्या उपयोग है, इसकी विशेषताएं कैश मेमोरी के प्रकार (types of cache memory in hindi) और भी बहुत सी जानकारी.

इन सभी की चर्चा विस्तार से करेंगे तो आईए जाने कि cache memory kya hota hai (what is cache memory in hindi)

Cache Memory Kya Hai (What is Cache Memory in Hindi)

Cache memory एक बहुत छोटी मेमोरी होती है जो कि cpu के operations में बहुत अधिक उपयोग होने वाले data को जिसकी आवश्यकता बहुत ही कम समय के अन्तराल में cpu को होती है store होती है|

कौन सी information cache में load होगी यह cache के algorithms पर depend करता है|

cache का कार्य cpu को cpu operations में उपयोग होने वाले data bits को प्रदान करना है जिससे की cpu frequently कार्य करता रहे और bottlenecking न हो, cpu की कार्य करने की efficiency बनी रहे|

cache memory को cpu memory भी कहा जाता है क्योंकि यह cpu chip के अन्दर रखी जाती है या यह cpu से अलग bus के द्वारा cpu से जुडी (interconnected) होती है जिससे यह physically CPU के बहुत ही पास होती है|

कैश मेमोरी की size बहुत कम होती है किन्तु यह main memory से बहुत अधिक महँगी होती है, यह रैम से 100x अधिक fast होती है|

cache मेमोरी को static random access memory (SRAM) भी कहा जाता है क्योंकि cache memory एक प्रकार की random access memory ही होती है जो कि volatile होती है|

जब तक कंप्यूटर on है तब तक ही cache में रखा हुआ data available होता है कंप्यूटर के off होते ही यह data memory में से delete कर दिया जाता है|

cache memory को अलग अलग भागों में बाटा गया है, जिन्हें levels कहा जाता है जो processor के पास होने की स्थिति (दूरी) बताता है|

Cache Memory Meaning in Hindi

cache memory का hindi meaning “कैश मेमोरी” या “कैश स्मृति” होता है|

यह एक ऐसे memory है जो cpu द्वारा access time को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है जिससे कि memory से data लेने में अधिक समय न लगे |

Cache Memory के प्रकार (Types of Cache Memory in Hindi)

cache memory 3 प्रकार की होती है, इसके 3 levels होते हैं|

1.L1 Cache

L1 cache एक प्राइमरी cache होता है यह बहुत ही अधिक fast होता है और इसकी size बहुत कम kb में होती है और यह processor में cpu cache के रूप में embedded की जाती है|

2.L2 Cache

L2 cache एक secondary cache होता है जो कि cpu के अंदर embedded हो सकता है और cpu के बाहर हाई स्पीड सिस्टम बस के माध्यम से processor से जुड़ा हो सकता है|

यह L1 cache से slow होती है किन्तु main memory से fast होती है|

3.L3 Cache

L3 cache एक special memory होती है जो L1 cache और L2 cache की performance को बढ़ाने के लिए उपयोग की जाती है|

वैसे तो L3 cache, L1 और L2 cache से slow होती है किन्तु यह RAM से अधिक fast होती है |

multicore processor में L1 और L2 cache सभी cores में हो सकती है, किन्तु वे L3 cache आपस में share करते है, जब L3 को cpu द्वारा data instructions दिए जाते हैं तो वह अपने higher level cache के पास उन instructions को भेज देते हैं|

cache memory को इस प्रकार से समझा जा सकता है कि आपके पास कुछ files हैं तो आपने अपने डेस्क में कुछ files रखें और कुछ files आपने ड्रावर में रखे हैं और कुछ आवश्यक कार्यों के लिए या उपयोग न होने पर कुछ files आपने अलमारी में रखें हैं|

इस उदाहरण में आपके डेस्क में रखी हुई files आपके level 1 cache की तरह कार्य करता है जिसे आप बहुत ही कम समय में बिना समय गवाएं प्राप्त कर सकते हैं|

आपके ड्रावर में राखी हुई files, level 2 cache है जिसे आप level 1 पर नहीं मिलने पर उपयोग करेगे और यदि आपके level 2 पर files नहीं होंगे तब आप अपने  अलमारी यानी अपने level 3 cache memory पर जायेगे और files प्राप्त करेगे|

ठीक इसी प्रकार प्रोसेसर cache memory के सभी level का उपयोग करता है यदि data पहले level पर नहीं होती है तो उसे दुसरे और तीसरे level पर ढूंढा जाता है|

data प्राप्त होने पर उसे processed कर दिया जाता है, cache memory इस process को fast करने के लिए उपयोग की जाती है जिससे प्रोसेसर को बार बार main memory या secondary memory के पास data के लिए जाने की आवश्यकता न हो |

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Cache Memory vs RAM

जैसा कि हमने जाना cache memory एक प्रकार से random access memory (RAM) की तरह ही होती है, इस पर भी data temporary ही store किये जाते हैं|

वैसे यह दोनों एक ही principle पर कार्य करते हैं किन्तु यह एक दुसरे से कुछ भिन्न होते हैं|

जैसे cache memory में भविष्य में उपयोग होने वाले data store किये जाते हैं तो वहीँ RAM में वर्तमान समय (currently in use) में उपयोग हो रहे applications के और instructions के data को store किया जाता है|

एक भिन्नता यह भी है कि cache memory, random access memory से बहुत अधिक fast होती है क्योंकि यह cpu के बहुत पास (close) होती है, तो यह access करने में fast होती है|)

कैश मेमोरी में commonly used data होते हैं जिनकी आवश्यकता भविष्य में कुछ operations को पूर्ण करने के लिए CPU को होती है|

Cache Memory vs Virtual Memory in Hindi

कंप्यूटर में बहुत ही कम RAM और cache memory होती है जिससे जब कभी कंप्यूटर पर multiple program चलाएं जाते हैं तो memory के अधिक उपयोग होने से यह भर जाती है और अधिक memory की आवश्यकता होती है|

इस problem को दूर करने के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) virtual memory का निर्माण करती है|

ऑपरेटिंग सिस्टम, रैम के कुछ inactive data को  secondary storage में भेज देती है जिससे की larger program और multiple program को चलाया जा सके और secondary storage जैसे hard disk को memory की तरह use कर unlimited memory increase की जा सके.

virtual memory को physical memory में copy करने के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम memory को page file या swap file के रूप में बदल देता है और इस files में कुछ addresses की जानकारी होती है|

page file disk पर store रहता है और जब उनकी आवश्यकता होती है तब OS इन फाइलों को disk से copy कर main memory में भेज दिया जाता है|

Operation Types of Cache Memory in Hindi

cache memory को कई अलग configurations में operate किया जाता है, जैसे direct mapping, fully associative mapping, set associative mapping.

direct mapping में memory के एक block को cache के किसी एक specific location पर mapped कर दिया जाता है|

fully associative mapping में आप किसी भी cache location में block को map कर सकते हैं इसके लिए आपको पहले से location map करने की आवश्यकता नहीं होती है|

set associative mapping दोनों mapping प्रक्रिया के बीच में कार्य करती है, यह सभी block को cache location के अन्दर के छोटे हिस्से (smaller subset) में map करती है|

Cache Memory के कार्य (Operations of Cache Memory)

1. जब CPU को किसी operations के लिए memory access करने की आवश्यकता होती है तो वह सबसे पहले cache को examine करता है और यदि वह operation के लिए data, cache memory से प्राप्त होते हैं तो वह उस fast memory से वह data read करता है|
2. यदि data कैश मेमोरी द्वारा प्रदान नहीं किया जाता है तो ऐसे में main memory को access किया जाता है|
3. main memory से यह access data cache memory के ब्लाक में भेजा जाता है |
4. cache memory की performance को cache hit ratio द्वारा measured किया जाता है|
5. जब cpu, word को cache memory द्वारा प्राप्त कर लेती है तो उसे cache hit कहा जाता है|
6. यदि word, data, cache memory में नहीं पाया जाता और वह main memory में होता है तो उसे cache miss कहा जाता है|

Cache Memory की विशेषताएं (Cache Memory Characteristics in hindi)

1. cache memory आपको कुछ data और files को जो कि CPU द्वारा उपयोग में लाए जा रहे हैं उन्हें जल्दी से organize करने की अनुमति प्रदान करता है|
2. यह data को उस क्रम में रखता है जिस क्रम में प्रोसेसर और ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा फाइलों को उपयोग किया जाना है|
3. यह प्रोसेसर की performance को बढाता है और प्रोसेसर को task perform करने में सहायता प्रदान करता है|
4. main memory और cpu को buffer free रखने और information exchange को बनाए रखने का कार्य करता है|

Cache Memory का इतिहास (History of Cache Memory in Hindi)

वर्ष 1980 में एक सुझाव आया कि छोटा किन्तु बहुत अधिक fast और expensive SRAM का उपयोग किया जाए जिससे कि slow main memory की performance को बढाया जा सके.

पहले cache memory, cpu, chipset के भाग नहीं होते थे यह प्रोसेसर से अलग लगाए जाते थे, और इनकी size 8kb से 128kb के बीच होती थी |

486 processoer आने के बाद intel ने 8kb के memory का उपयोग cpu में Level 1 cache के रूप में किया था और 256kb तक की Level 2 cache memory का उपयोग किया गया |

pentium processor में यह cache memory बढ़कर 512kb तक हो गयी थी और यह internal cache memory दो भागो में बाँट दी गयी थी पहला instructions और दूसरा data.

वर्ष 1995 में पहली cache memory बनाई गई जो कि प्रोसेसर के same clock speed पर कार्य करती थी इससे पहले L2 (Level 2) cache memory बहुत slow होती थी और सिस्टम के performance को भी slow करती थी |

पहले cache memory का architecture ऐसा था कि इसमें लिखा data, RAM पर भी उसी समय update कर दिया जाता था जिससे की data के loss होने की समस्या को कम किया जा सके किन्तु इससे operations slow हो जाते थे|

486 प्रोसेसर के आने पर cache memory को write back architecture में बदला गया जिससे कि RAM में data एक निर्धारित समय के बाद ही अपडेट की जाती है या data के missing होने की स्थिति होने पर ही RAM और cache में रखा data update होता है|

निष्कर्ष

जैसे कि ऊपर हमें जाना cache memory kya hai (what is cache memory in hindi), cache memory meaning in hindi की हमने बात की और जाना कि cache memory एक प्रकार का random access memory ही होता है किन्तु यह उससे fast और expensive होता है|

types of cache memory in hindi जिनमे 3 level आते हैं उनकी हमने बात की और cache memory characteristics in hindi के बारे में हमने जाना है |

आप कमेंट में हमें बताएं आपको cache memory kya hai (what is cache memory in hindi) जानकारी कैसी लगी और दोस्तों के साथ भी यह जानकारी share करें.