หน่วยความจำแคชบนคอมพิวเตอร์คืออะไร?

หน่วยความจำแคชในคอมพิวเตอร์เป็นที่เก็บข้อมูลที่ใช้ล่าสุดโดยหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) CPU สามารถดึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วมาก และใช้เพื่อประมวลผลข้อมูลชุดต่อไป ตัวอย่างที่สำคัญของการใช้แคชทั่วไปคือหน้า รูปภาพ และที่อยู่เว็บจำนวนมากที่เบราว์เซอร์ของคุณรวบรวมและจัดเก็บไว้ในโฟลเดอร์บนฮาร์ดไดรฟ์ของคุณเป็นประจำ

หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำขนาดเล็กแต่เร็วกว่าซึ่งรองรับหน่วยความจำหลัก หน่วยความจำแคชออกแบบมาเพื่อเร่งการทำงานของหน่วยความจำ คอมพิวเตอร์ของคุณตรวจสอบแคชเพื่อดูว่าข้อมูลที่ต้องการอยู่ในที่จัดเก็บหรือไม่ หากมีรายการอยู่ จะเรียกว่า "การตีแคช" ในกรณีที่ข้อมูลไม่ได้ถูกเก็บไว้ในแคชซึ่งก็คือ เรียกว่า "แคชพลาด" ในเกือบจะทันทีเดียวกันคำขอจะถูกส่งไปยังตำแหน่งหน่วยความจำที่ช้ากว่าเพื่อดึงข้อมูล ข้อมูล.

แม้จะมีไมโครโปรเซสเซอร์ที่เร็วขึ้นและหน่วยความจำหลัก (RAM) ที่มีความจุมากกว่า แต่ปัญหาคอขวดก็ยังเกิดขึ้นเมื่อข้อมูลย้ายระหว่าง CPU และ RAM หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำเสริมประเภทหนึ่งที่สร้างขึ้นเพื่อการส่งข้อมูลระหว่างส่วนประกอบทั้งสองของคอมพิวเตอร์ได้เร็วขึ้น คอมพิวเตอร์สร้างไลบรารีข้อมูลที่ใช้บ่อยลงในหน่วยความจำแคช บทบาทของ "แคช" คือการเร่งความเร็วของระบบ การแคชไม่เพียงช่วยลดบันทึกที่ CPU และ RAM เท่านั้น แต่ยังช่วยให้ผู้ใช้ทำงานได้เร็วขึ้น เนื่องจากข้อมูลส่งผ่านจากหน่วยความจำแคชไปยัง CPU ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว แคชความเร็วสูงจะถูกรวมเข้ากับโปรเซสเซอร์โดยตรง นี่คือแคชระดับ 1 แรงจูงใจหลักประการหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดนี้คือ "สถานที่อ้างอิง" หมายความว่าตำแหน่งที่เพิ่งเข้าถึงโดย CPU มีความเป็นไปได้สูงที่จะถูกกลับมาเยี่ยมชมในระยะสั้น ดังนั้นแคช L1 จะเก็บข้อมูลล่าสุด เมื่อต้องการข้อมูลอีกครั้ง ไมโครโปรเซสเซอร์จะตรวจสอบแคช L1 ก่อน เนื่องจากมีข้อมูลอยู่ที่นั่น จึงไม่จำเป็นต้องกลับไปที่หน่วยความจำหลักที่ช้ากว่า กระบวนการนี้มักจะเร็วกว่าหน่วยความจำหลักสองเท่า

หน่วยความจำแคชระดับ 2 หรือแคชรองบนคอมพิวเตอร์มักจะอยู่บนการ์ดหน่วยความจำที่อยู่ใกล้กับโปรเซสเซอร์ มันเชื่อมโยงโดยตรงกับหน่วยประมวลผลกลาง และวงจรที่รวมอยู่ในเมนบอร์ดควบคุมมัน วงจรนี้เรียกว่าตัวควบคุม L2 แคชระดับ 2 ดักจับข้อมูลที่ใช้ล่าสุดไม่อยู่ในแคชระดับ 1 แคช L2 บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจำนวนมากช่วยให้โปรเซสเซอร์สามารถรับข้อมูลที่ต้องการจากหน่วยความจำแคชได้ประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์

แคชดิสก์เป็นหน่วยความจำแคชอีกประเภทหนึ่ง มันทำงานด้วยความเร็วที่ช้ากว่าแคชอื่นๆ มาก เนื่องจากมันอ่านข้อมูลจากฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์และเก็บไว้ใน RAM โปรแกรมซอฟต์แวร์เช่น DOS ใช้ เช่นเดียวกับ RAM ที่ช้ากว่าแคช L1 และ L2 ดิสก์ก็ช้ากว่า RAM มาก

บ่อยครั้งที่อุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลถูกแคชโดยใช้แรมของคอมพิวเตอร์ นี่คือแคชอุปกรณ์ต่อพ่วงและทำงานในลักษณะเดียวกับดิสก์แคช ตัวอย่างเช่น DVD-ROM อาจเป็นแคชที่ใช้ RAM ของระบบหรือแม้แต่ดิสก์ วิธีการแคชอาจเร็วกว่าไดรฟ์ DVD-ROM