Cache Memory क्या है और PC में इसकी महत्व इतनी ज्यादा क्यूँ है

क्या आप Cache Memory क्या है और कैसे काम करते है ?(What is Cache Memory in Hindi) यह जानना चाहते हो तो आप सही notes पर आई हो। इस notes से आप cache memory के बारे मे एक एक चीज पूरा details मे जान पाओगे। इस note को आप एकबार पढ़ो guarantee देता हूं Cache memory से जुड़े हर एक चीज बिस्तर मे जान पाओगे।

चलिए notes से आप क्या क्या जानोगे एक नजर मे देख लेते है – Cache Memory क्या है, Bottle neck क्या होता है, System मे Cache Memory का महत्व, Cache Memory कैसे काम करते है, Cache Memory के प्रकार, Cache Hit & Cache Miss क्या है, Cache Mapping क्या है, Memory access time क्या है, आपके computer मे cache memory कितनी amount मे या size मे है आप कैसे पता करोगे ?

Table of Contents

Cache Memory क्या है -What is Cache Memory in Hindi

Cache Memory एक छोटे amount के very special high-speed volatile memory है, जो frequently इस्तेमाल किए जाने बाली instructions और data को store करके आपने पास रखता है और बाद में Processor को provide करता है। किन्तु, इस मेमोरी को हम physically देख नहीं सकते क्योंकि इस memory processor के अंदर मे होती है। processor के अंदर मे होने के नाते इस मेमोरी को processor memory भी कहा जाता है। नीच की image में देख लीजिए processor के अंदर कौनसी जगह में cache memory रहता है –

इस memory प्रोसेसर को High speed में data access करने की क्षमता प्रदान करता है। cache memory का speed computer मे इस्तेमाल होने बाली जितनी भी memory है उन सभी memory की speed से कही गुना अधिक होता है। इस memory के बारे में और भी कुछ बात जान लीजिए –

इस cache memory को SRAM भी कहा जाता है। SRAM का full form है Static Random Access Memory। इस memory मे जो डाटा रहता है बह डाटा स्थिर रहता है, उस डाटा मे ज्यादा changes नहीं होता है। इसलिए इस memory का नाम Static रखा गेआ। Static शब्द का अर्थ ही होता है स्थिर। RAM की तरह इस cache memory भी एक volatile memory है। इस memory बहोत कम amount मे होती है और इस memory को सिर्फ CPU ही इस्तेमाल कर सकते है।

आपके computer मे cache memory कितनी amount मे या size मे है क्या आप जानते हो ?

आपके computer मे cache memory कितनी amount मे या size मे है उसको पता करने के लिए-आपको taskbar पर right click करना होगा, उसके बाद task manager मे click करना परेगा। उसके बाद click करना होगा performance मे, फिर CPU मे click करके पता सकते हो आपके computer मे cache memory की size।

कैश मेमोरी का उपयोग क्यों किया जाता है – Importance of Cache Memory in Hindi

आखिर ये cache memory की जरूरत किउ परी ? क्या इससे पहले काम सही से चल नहीं रहा था? देखिए दोस्तों, Cache Memory क्या है? (What is Cache Memory in Hindi) बह हम जान गए है । अब हम जानेंगे cache memory की importance।

cache memory की जरूरत किउ परी ? Cache memory कि जरूरत इसलिए पड़ी इसकी सबसे बड़ी वजह है Speed। हम जानते हैं हमारे Processor कितना fast काम करता है। प्रोसेसर काम करता है MIPS ओर GIPS मे। मतलब millions instruction per second और gigabit instruction per second तो देख लो processor काम कर रहा है micro Seconds और Nano second में। और हमारे Hard disk, RAM काम करती है mill second मे।

देख लीजिए दोस्तों processor और RAM के बीच speed की कितना बढ़ा फरक है और उस speed की फरक को मिटाने के लिए implement किया गया है Cache memory की। जो processor और RAM के बीच speed की फरक को पूरी तरह से मिटाती है। मतलब इस memory processor और RAM के बीच एक सामंजस्य बना कर रखती है। क्यूंकी Cache memory का speed processor के speed कि बराबर होती है। मतलब cache memory भी processor कि तरह Nano second मे काम करता है। और इसलिए computer मे cache memory की जरूरत परती है।

इस memory अगर कंप्युटर में नहीं होता तो क्या होता ? Computer मे अगर cache memory नहीं होता तो Processor और RAM के बीच डाटा flow सेही से नहीं हो पता क्यूंकी उन दोनों के काम करने की speed में बहुत फरक है और ऐसी situation में कंप्युटर में bottle neck create होता। तो bottle neck situation create न हो पाए इसलिए computer मे cache memory की जरूरत परती है।

आप जरूर ए सोच रहे हो न आखिर ये Bottle neck होता क्या है ? चलिए जान लेते है Bottle neck क्या होता है और यहाँ पर बता दु bottle Neck सिर्फ cache memory के न होने की बजह से create होता है यह सोचना गलत होगा bottle Neck create होने की कई सारे बजह है। तो चलिए जान लेते है –

Bottle neck क्या होता है- What is Bottle Neck in Hindi

देखिए दोस्तों, हमारे computer बहुत सारे hardware components की मेल बंधन से बनी हुई होता है। और उन सभी components एक दूसरे से मिलकर काम करता है। computer मे इस्तेमाल होने बाली सभी components की speed अगर high है तो overall computer की performance भी high रहता है। और अगर उन्मेसे कोई components की speed slow है। तो उन component overall कंप्यूटर की performance को down या slow कर देती है। और इस situation (मतलब उन performance down) को Bottle neck कहा जाता है। इस bottle neck पूरे कंप्यूटर मे जितनी भी hardware device है सबकी performance को down कर देता है।

आपको example के जरिए समझाता हूँ , मान लीजिए आप एक PC build किए हो उसमें सभी components महंगा वाला खरीदें हो। किन्तु आप Hard Disk लिए हो एक सस्ता बाला। उसमें क्या होगा Processor, RAM और बाकी सबी component अपना Performance सही से दिखाएगी। किन्तु जब hard disk की बारी आएगी डाटा को read और write करने की वह ज्यादा समय लेगी डाटा को read और write करने में। इससे क्या होगा आप High-end Computer build करके भी performance सही से नहीं देख पाओगे। और इन performance down को Bottle neck कहा जाता है।

आप अगर आपके computer मे Bottle neck कितना है check करना चाहते हो तो आप नीच मे दी गई Website की link को click की जिए और अपना computer की component listing की जिए और इस website आपको बताएगी आपका PC का bottle neck कितना है।

Pc-builds.Com

आपको अगर Operating system के बारे मे A to Z जानना है तो नीच मे दी गई notes को follow करो-

Cache Memory कैसे काम करते है – How to work Cache Memory in Hindi

System मे cache memory का importance तो हम जान गए। अब हम जानेंगे Cache memory कैसे काम करता है। चलिए फटाफट जान लेते है-

Cache Memory क्या हWhat is Cache Memory in Hindi

देखिए दोस्तों, Cache memory कैसे काम करता है उसको जाननेसे पहले आपको computer के सारा का सारा डाटा कहाँ पर रहती है और उस डाटा processor तक कैसे पहुँचती है यह चीज अछि तरह से जानना परेगा। तो चलिए पहले बह चीज जान लेते है उसके बाद आप आपने आप ही जान जाओगे Cache memory कैसे काम करता है।

देखिए दोस्तों, हम जानते है computer के सारा का सारा डाटा कहाँ पर रहती है। आप अगर नहीं जानते हो कहाँ पर रहती है, कोई बात नहीं मैं बता देता हूँ – computer के सारा का सारा डाटा hard disk या SSD मे रहती है । क्यूंकी HDD या SSD एक non-volatile memory होती है और इसकी storage capacity बहुत ज्यादा होती है।

अब हम जानेंगे उस डाटा processor तक कैसे पहुँचती है और Cache memory क्या काम करता है । देखिए दोस्तों, हम जब computer को कोई task देते है, उस task को processing करने के लिए processor को उस task के related कुछ important file की जरूरत परती है। और फिर processor उस important file की demand करती है OS से। उसके बाद OS की instruction से उस important file hard disk से RAM मे load होती है। फिर RAM उस important file को CPU मे send करता है और उसके बाद ही task processing होता है।

processor तक जब उस important file पहुँच जाती तब Cache memory क्या करता है उस important file की कुछ vary importance portion (मतलब जो डाटा प्रोसेसर को बार-बार जरूरत पढ़ेगी है processing करने के समय ) बह आपने पास मे cache या load करके रहती है और जरूरत पढ़ने पर उस डाटाको processor को देते है। यह होता है cache memory का main काम।

इसे क्या होता है कोई भी vary important डाटा के लिए processor को बार बार RAM या HDD के पास नहीं जाना परेगा। cache memory से बह ही डाटा मिल जाने से बहोत time बच जाता है। जब processor को कोई भी डाटा की जरूरत परती है, processor को बह डाटा अगर cache memory मे मिल जाता है उस डाटा processor तक जाने मे time लगता है 45 Nano seconds। processor को अगर cache memory मे उस डाटा नहीं मिलता है,processor को जाना परता है ram या HDD मे और वहाँ से डाटा को processor तक जाने मे time लेता है 180 Nano seconds। तो देख लीजिए दोस्तों कितना time save होता है।

basically Cache Memory का काम रहता है frequently इस्तेमाल किए जाने बाली instructions और data को temporary based पर आपने पास store करके रखना और Processor जब उस डाटा की demand करेगी तब उसको provide करना।

आपको अगर Computer Hardware मे Extra Ordinary बनना है तो आप नीच मे दी गई notes को follow करो–

Cache Memory के प्रकार – Types of Cache Memory in Hindi?

सायद आपको पता चल गया है Cache Memory क्या काम करता है। लेकिन cache memory में तीन अलग अलग types रहता है जो cache memory के काम को करने में मदद करता है। और बह types है Level 1 , Level 2 , Level 3 । तो चलिए उन तीन अलग अलग प्रकार के बारे जान लेते है जिससे आपको और आसानी होगी cache memory के कामों को समझने में।

Level 1 (L1) Cache Memory या Primary Cache

ऊपर की image को देखिए – हमारे CPU मे जीतने भी core होंगे L1 cache memory हर एक core के साथ associate होती है। मतलब मान लीजिए कोई CPU का 2 core है इसमे दोनो core मे ही L1 memory होंगे। जैसे आप image मे ढेख पा रही हो। इस memory का 2 part है Level 1 Instruction ओर Level 1 Data।

Level 1 Instruction :- इस Level 1 Instruction section मे उस particular CPU के core के लिए जितनी भी instruction है बह temporary base पर store रहते है।

Level 1 Data :- जितनी भी डाटा होता है बह इस data section मे store रहते है। L1 की जो speed होती है L2,L3 के मुकाबले सबसे जादा होती है। इसका speed 100-500 of gigabyte per seconds होता है।

Level 2(L2) Cache Memory या Secondary Cache

L2 cache memory भी हर एक core के साथ connect रहते है। मतलब हर एक core की individual L2 memory रहती है। इसमे सिर्फ डाटा ही store रहते है। जरूरत पढ़ने से उस data processor को देता है।

Level 3(L3) Cache Memory या Main Memory

Level 3 memory होता है एक common memory। processor के जीतने भी core होते है सभी core L3 memory को use करते है। ये एक share memory है। अगर speed wise comparison करें तो L1 सबसे fast होती है, उसके बाद होती है L2 और उसके बाद L3.

Processor कोई भी task को processing करने के समय, अगर कोई डाटा की जरूरत पड़ती है तो processor पहले जाता है cache memory के Level 1 data section पर। जब उसमे data नहीं मिलती फिर जाता है Level 2 फिर Level 3। cache memory के इन तीनों level पर अगर processer उस डाटा नहीं मिलता है तब Processor RAM के पास जाता है। और बह डाटा अगर RAM मे भी मिलता तो फिर जाता है Hard disk या Secondary memory पर। इस तरह data follow होती है पूरे computer पर।

Cache Memory का Advantage:-

Cache memory की speed main memory से जादा होता है ।
इस मेमोरी का access time main मेमोरी से कम होती है ।
इस मेमोरी ऐसा information को collect करता है जिसका जरूरत CPU को बार बार परती है ।
Cache memory मे जो डाटा रहते है डाटा temporary होता है ।

Cache Memory का Disadvantage:-

Cache memory का डाटा store करने की capacity बहुत कम होता है।
Cache memory बहुत expansive होता है।

Cache Hit & Cache Miss क्या है – Cache Hit & Cache Miss in Hindi

Processor कोई भी task को processing करने के समय, अगर कोई डाटा की जरूरत पड़ती है तो processor पहले जाता है cache memory मे । उस डाटा अगर cache memory मे मिल जाता है उसे कहते है cache hit। और processor को उस particular डाटा अगर cache memory मे नही मिलता है उसे कहते है cache miss।

Cache Mapping क्या है – Cache Mapping in Hindi

हम जब भी कोई software को run करते है हमारे computer मे उस software कि कुछ important file hard disk से RAM load होता है। फिर RAM उस important file को CPU transfer कर देती है। processor तक जब उस important file पहुँच जाती तब Cache memory उस important file की कुछ vary importance portion (मतलब जो डाटा प्रोसेसर को बार-बार जरूरत पढ़ेगी है processing करने के समय ) आपने पास मे cache या load करके रहती है। और उस particular very important file cache memory की कौनसी level पर store होगी और CPU कैसे उसे use मे लेगी बह सब decide करता है cache mapping। Cache mapping को फिर तीन भागों में बांटा गया है।

Direct Mapping
Associative Mapping
Set-associative Mapping

Memory access time क्या है – Memory access time in Hindi

मेमोरी की एक location को पढ़ने या लिखने में जो time लगता है उसे Memory Access time कहा जाता है। memory का Access time जितना कम होती है computer की गति उतनी ही अधिक होती है।

Conclusion

उम्मीद करता हूँ, आप Cache Memory क्या है ( What is Cache Memory in Hindi) को read करने के बाद आपका सभी confusion clear हो गेया है और इस note से बोहत कुछ शिखने को मिला है।परन्तु यदि आपको इस पोस्ट में किसी जानकारी का अभाव लगता है या आपके पास इससे सम्बंधित कोई सवाल है. तो कृपया नीचे comment कर हमें जरूर बताये. आपके सुझाव हमारे लिए बहुत मायने रखते है.

आपको अगर Networking मे Extra Ordinary बनना है तो आप नीच मे दी गई notes को follow करो-

Avik Ghara

मेरा नाम Avik, मैं IT Intelligance का Author हूँ। और वर्तमान समय में मैं George Telegraph Training Institute में Computer Hardware & Networking Engineering का शिक्षक हूँ। और शिक्षक होने के नाते मुझे कंप्युटर और नेटवर्किंग के बारे में सीखना और दूसरों को सिखाने में बड़ा मज़ा आता है।

Cache Memory क्या है है और PC में इसकी महत्व इतनी ज्यादा क्यूँ है –