1. انجمن های فارس پاتوق
    مطابق با قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.
    رد اعلامیه

حافظه ثبات یا همون کش

شروع موضوع توسط momonina10 در ‏24 ژوئیه 2012 در انجمن سخت افزار ها

  1. momonina10

    momonina10 مهمان

    اگربرای خرید کامپیوتر از دوستان و اطرافیان خود سوال کرده‌اید کدام سیستم بهتر است، حتماً نام Cache را شنیده‌اید

    شاید نام‌هایی مثل L1 یا L2 را هم شنیده باشید. یا شاید دوستی به شما گفته باشد که «Celeron نخر‍!Celeron روی خودش Cache نداره!»

    با تمام این صحبت‌ها و پرس و جوها به نظر می‌رسد که Cache در کار کامپیوتر اهمیت زیادی دارد. با یک مثال ساده شروع می‌کنیم و اهمیت کار Cache را بررسی می‌کنیم.

    یک کتابخانه را فرض کنید که برای دریافت کتاب باید از مسئول کتابخانه بخواهید تا آن کتاب را برای شما از مخزن بیاورد. (کتابخانه‌های مهم به این صورت کار می‌کنند). اولین فرد وارد کتابخانه می‌شود و کتاب «موبی دیک» را از مسئول کتابخانه می‌خواهد. مسئول به مخزن می‌رود و کتاب را برای او می‌آورد. مراجعه کننده کتاب را باز می‌گرداند. مسئول کتاب را به مخزن باز می‌گرداند و دوباره باز می‌گردد و منتظر نفر بعدی می‌شود. اگر مشتری دوم هم به دنبال کتاب «موبی دیک» باشد، مسئول باید دوباره به مخزن برود. حال اگر در کنار پیش‌خوان یک قفسه با ظرفیت 10 کتاب قرار دهیم مسئول کتابخانه مجبور نیست برای پیدا کردن کتاب‌هایی که قبلاً از مخزن آورده شده به مخزن بازگردد. Cache هم به این صورت کار می‌کند. Cache در لغت به معنی ذخیره و مخزن است.

    اگر از اساس کار حافظه کامپیوتر اطلاع داشته باشید، در می‌یابید که این کار می‌تواند سرعت کامپیوتر را افزایش دهد. به این ترتیب که با ذخیره کردن اطلاعاتی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌توان زمان مورد نیاز برای جستجو در تمام اطلاعات حافظه را از بین برد.

    حال فرض کنید که مسئول کتابخانه از یک الگوریتم استفاده می‌کند. به این ترتیب که وقتی کسی برای دریافت کتاب مراجعه می‌کند، او باید ابتدا درون قفسه را نگاه کند و اگر کتاب مورد نظر آنجا نباشد به مخزن مراجعه کند. زمانی که مسئول صرف می‌کند تا داخل قفسه را بگردد و سپس به مخزن برود، ممکن است نظرتان را برای قرار دادن آن قفسه عوض کند و از خیر خریدن قفسه بگذرید.

    مهم‌ترین قسمت ساختن Cache همین است. این که چگونه می‌توان با وجود Cache و با وجود این زمان اضافی، به بهترین نحو و به صورت بهینه از این سیستم استفاده کرد.

    در کامپیوتر زمان در مقیاس نانو ثانیه و شاید کمتر از آن سنجیده می‌شود. پردازشگر فقط 60 نانو ثانیه زمان می‌خواهد که به اطلاعات داخل RAM دسترسی پیدا کند. ولی با وجود Cache این زمان تنها 2 نانوثانیه طول می‌کشد. به همین دلیل 60 نانو ثانیه خیلی طولانی به نظر می‌رسد.

    اگر یک حافظه کوچک بین RAM و پردازشگر قراربگیرد و کار Caching را انجام ‌دهد و دسترسی به اطلاعات آن با سرعت انجام شود، این کار به نظر خوب می‌رسد.

    اگر فقط 30نانوثانیه طول بکشد، یعنی نصف زمان لازم برای دسترسی مستقیم پردازشگر به RAM. این همان L2 یا Level 2 Cache است.

    اگر این حافظه را داخل پردازشگر قرار دهیم زمان دسترسی به این حافظه مساوی زمانی است که پردازشگر صرف می‌کند تا اطلاعات را پردازش کند. این همان L1 یا Level 1 Cache است. این نوع Cache در یک پردازشگر پنتیوم 223 مگاهرتزی با 3.5برابر L2 کار می‌کند که آن هم 2 برابر سریع‌تر از دسترسی بدون Cache به RAM است.

    بعضی از پردازشگر‌ها هر دو Cache را در داخل خود دارد. این Cache که بین پردازشگر و RAM قرار داده می‌شود و از اجزای Motherboard است، L3 نامیده می‌شود.

    زمان اتصال به اینترنت، کمترین سرعت در سرعت‌های موجود در کار با کامپیوتر است. هربار که از اینترنت استفاده می‌کنید، مرورگر اطلاعات صفحه وب را در فایلی ذخیره می‌کند و در صورتی که دوباره به همان صفحه بروید (Back) به جای اتصال به سرور مستقیماً به فایل ذخیره شده می‌رود و زمان کمتری صرف می‌شود.

    Cache تنها در پردازشگر وجود ندارد و می‌توان آن را در داخل اجزای دیگر قرار داد. برای مثال هارد دیسک شما دارای Cache بسیار سریع است. هر بار که اطلاعات خوانده می‌شود در Cache هارد دیسک نیز ذخیره می‌شود. CD Drive دستگاه شما نیز دارای Cache است.

    سالهاست که فلاپی دیسک دیگر کاربرد ندارد. ولی اگر هنوز هم از فلاپی دیسک‌هایی قدیمی خود دارید، می‌توانید با انجام یک عملیات ساده کار Cache را دقیقاً در فلاپی ببینید.

    یک فایل متن به فرض مثال به بزرگی 300کیلوبایت را روی فلاپی بریزید. یک بار کامپیوترتان را خاموش و روشن کنید. فایل را از روی فلاپی اجرا کنید. چراغ فلاپی درایو روشن می‌شود و شروع به خواندن فایل می‌کند. یک بار دیگر فایل را از روی فلاپی باز کنید. مشاهده خواهید کرد که دیگر فلاپی درایو کار نمی‌کند و فایل به سرعت اجرا می‌شود. این همان ذخیره اطلاعات روی Cache است.

    سوال معمولی که در ذهن همه می‌تواند باشد این است که چرا تمام حافظه‌ها را آنقدر پر سرعت نمی‌سازند که دیگر نیازی Cache نباشد. در جواب باید گفت که این کار کاملاً عملی است ولی قیمت کامپیوتر به شدت زیاد می‌شود. هدف اصلی استفاده از تمام این قطعات این است که کاری را که می‌توان با یک قطعه گران انجام داد با تعداد بیشتری قطعه ارزان انجام داد.

    در معماری کامپیوتر هدف این است که پردازشگر با تمام سرعت خود کار کند. برای مثال یک پردازشگر 500 مگاهرتزی، 500 میلیون بار در یک ثانیه یک پردازش را انجام می‌دهد. که به عبارتی یک پردازش را در 2 نانو ثانیه انجام می‌دهد. بدون Cache هر بار دسترسی به RAM 60 نانوثانیه طول می‌کشد. این امر به این معنی است که برای هر بار دسترسی به RAM ،30 نوبت پردازش به تأخیر می‌افتد.

    این که چطور اطلاعات هر برنامه Cache (ذخیره) می‌شود، به قسمتی از علوم کامپیوتر برمی‌گردد که Locality Of Reference نام دارد. این روش یا بهتر بگوییم، تئوری، بیان می‌کند که فقط بخش بسیار کوچکی از هر برنامه؛ عامل اصلی اجرا شدن تمام برنامه است. به همین دلیل فقط همین قسمت کوچک است که در Cache ذخیره می‌شود. توضیح این تئوری و اینکه دقیقاً چطور از این تئوری در Caching استفاده می‌شود از بحث ما خارج است.

    حال بهتر در می‌یابید که چرا استفاده از حافظه‌های سریع در کامپیوتر به صرفه نیست و با استفاده از همین سیستم‌های کوچک و ارزان می‌توان به سرعت مطلوب نزدیک شد.
     

    موضوعات مشابه

  2. سعید

    سعید مهمان

    دمت گرم.
     
  1. کانال تلگرام

    اطلاعیه ها و اخبارهای فارس پاتوق ، مسابقات و جوایز
  2. گروه تلگرام

    کتاب مذهبی ، کتاب های درسی ، کتاب های علمی ، کتاب رمان
  3. برنامه تلگرام

    اپراتور ، نرم افزار های ارتباطی
  4. سرگرمی و تفریح تلگرام

    دانستنیهای جالب ، مرکز تخصصی ترول ، انواع فال ها و طالع بینی ها ، مطالب طنز آمیز ، اس ام اس و جوک
  5. آموزش تلگرام

    اخبار فارس پاتوق ، انتقادات و طرح های جدید فارس پاتوق ، نظر سنجی ، آموزش های لازم فارس پاتوق ، اطلاعیه های فارس پاتوق
  6. کانال موزیک تلگرام

    مداحی ایام فاطمیه ، مداحی ماه محرم ، موزیک های ایرانی ، موزیک های شاد ، آهنگ های خارجی ، آهنگ های پیشواز ایرانسل ، آهنگ های پیشواز همراه اول ، آهنگ های رومانتیک ، مداحی ، آهنگ های سنتی
  7. اخبار تلگرام

    اخبار حوادث ، اخبار جهان ، اخبار ورزشی ، اخبار پزشکی ، اخبار سیاسی - اقتصادی ، اخبار فرهنگی - هنری ، اخبار علمی
  8. مد و زیبایی تلگرام

    مدل لباس دخترانه ، مدل لباس زنانه ، مدل لباس پسرانه ، مدل لباس مردانه ، مدل لباس ، مدل لباس جدید ، مدل عینک ، مدل مو ، مدل ناخن ، عکس مدل
  9. کانال عکس تلگرام

    عکس های خنده دار ، عکس های بازیکنان ، عکس های ترسناک ، عکس های طبیعت ، عکس های حیوانات ، عکس های حوادث ، تصاویر عاشقانه ، تصاویر کارتونی ، عکس های اتومبیل ، تصاویر هنرمندان ، تصاویر کودکان ، عکس های متفرقه
  10. کانال فیلم تلگرام

    اپراتور همراه اول ، اپراتور ایرانسل ، اپراتور رایتل
  11. تبلیغات تلگرام و اینستاگرام

    آگهی های استخدام دولتی ، آگهی های استخدام غیر دولتی ، سوالات و پاسخ های آزمون های استخدامی
  12. کانالهای ادبی تلگرام

    تاریخ ، شعر و ادبیات ، نامه نگاری و انواع نامه ها
  13. گروه چت تلگرام

    ابزار های وبلاگ ، سئو و بهینه سازی وب سایت ، سیستم های مدیریت محتوا ، قالب های وبلاگ ، ابزار های وب سایت ، قالب های وب سایت ، معرفی وبلاگ و وب سایت های مفید ، کسب و کار در اینترنت ، کسب درآمد بدون اینترنت
  14. بهترین کانال های تلگرام

    هوا و فضا ، دانش و فن آوری در پزشکی ، دانش و فناوری در کامپیوتر ، دانش و فناوری در موبایل ، دانش و فناوری در وب سایت ها ، جنگ افزار ، تکنولوژی های روز
  15. نرم افزار اینستاگرام

    سیستم عامل ها ، لپ تاپ و تبلت ، نرم افزار ها ، سخت افزار ها ، بازی های کامپیوتری
  16. کانال پزشکی و سلامت تلگرام

    روانشناسی ، تغذیه ، بهداشت ، بیماری ها و روش درمان
  17. بهترین پیج اینستاگرام

    اخبار ورزشی ، معرفی ورزش ها و تیم ها ، شخصیت های ورزشی
  18. عکس اینستاگرام

    برنامه ریزی درسی ، مقطع آموزش ابتدایی ، مقطع آموزش راهنمایی ، مقطع آموزش متوسطه ، مقطع پیش دانشگاهی ، مقطع آموزش فنی حرفه ای ، مقطع آموزش کاردانش
  19. فیلم اینستاگرام

    مقالات کار آفرینی و طرح کسب و کار ، مقالات عمومی ، درخواست مقالات ، مقالات علمی
  20. آموزش اینستاگرام

    رشته های فنی و مهندسی ، رشته های علوم تجربی ، رشته های علوم پایه و انسانی ، رشته های هنر ، معرفی رشته های دانشگاهی ، معرفی دانشگاه های ایران ، رشته های پزشکی ، رشته های زبان انگلیسی
  21. کانال مذهبی تلگرام

    اهل بیت و علما ، احکام ، مولتی مدیای مذهبی
  22. کانال خانواده تلگرام

    خانواده ، هنر در خانه
  23. کانال آشپزی تلگرام

    انواع شیرینی ، انواع دسر ، انواع غذا ها و طرز تهیه آن ها ، خورش ها ، سوپ و سالاد ، ساندویچ و پیتزا ، سس و ترشی
  24. کانال گردش و گردشگری تلگرام

    معرفی مکان های زیارتی ، معرفی مکان های تفریحی ، معرفی مکان های شگفت انگیز ، معرفی شهرها و کشورها
  25. سایر موضوعات تلگرام

    اخبار و مطالب گوناگون خبری ، معما ها و چیستان ها ، اخبار گوناگون اینترنتی ، صندلی داغ ، گفتگو با کاربران ، بازارچه خرید و فروش ، زباله دان
  26. کانال تست روانشناسی تلگرام

    تست هوش
  27. کانال روانشناسی ازدواج تلگرام

    نکات قبل از ازدواج ، نکات بعد از ازدواج
  28. کانال مشاوره جنسی تلگرام

    راهنمایی علمی جنسی
XenForo Add-ons by Brivium ™ © 2012-2013 Brivium LLC.