الموسوعةتقنية ومعلومات

ما هو الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري

الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري

قد يجهل الكثير من مستخدمي الحاسب الآلي الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري، وفي الواقع كلاهما يُعد من أحد أنواع الذاكرة التي تُخزن عليها البيانات على الحاسب الآلي، ولكن ما هو الفرق بينهما إذن؟

ذاكرة الكاش ( الرامة)

ما هو الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري؟، من الأسئلة الشائعة التي يهتم بمعرفتها مستخدمين الحاسب الآلي، ومن هنا اهتم موقع البوابة بتقديم المعلومات الكافية للتعرف على الفرق بين كلاهما.

تُعد ذاكرة الكاش أحد أنواع الذاكرة التي تتميز بسرعة عالية، والتي توجد بين المعالج والذاكرة الرئيسية، وتستخدم بهدف تخزين البرامج والتطبيقات لمعالجتها لتسريع عمل جهاز الحاسب الآلي

أنواع ذاكرة الكاش

توجد ثلاث أنواع من ذاكرة الكاش، والتي من خلالهم نستطيع التعرف على الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري، وهم كالتالي:

  • النوع الأول :Associative يستخدم هذا النوع في معظم أنواع ذاكرة الكاش التي تتمتع بالسرعة في تخزين البيانات، ولكنه لا يستطيع تخزين تلك البيانات في مكان معين.
  • النوع الثاني :Direct Mapping يستخدم هذا النوع بهدف تخزين كافة البيانات في مكان معين ومحدد.
  • النوع الثالث :Set – Associative يجمع هذا النوع بين النوعين الأول والثاني.

مميزات ذاكرة الكاش

من الأمور الأخرى التي توضح الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري، هي مميزات الكاش حيث تتعدد الخصائص التي تتميز بها ذاكرة الكاش، ومنها:

  • تتميز سرعة الحاسب الآلي وسرعة ذاكرة الكاش بعلاقة طردية، حيث كلما زادت مساحة التخزين في ذَاكرة الكاش، كلما زادت سرعة الحاسب الآلي.
  • القدرة على البحث عن البيانات في ذاكرة الكاش، بينما يقوم المعالج إلى استخدام ذاكرة الحاسب الآلي الرئيسية، في حال أنه لم يجدها في ذاكرة الكاش.
  • تقوم بتنفيذ الأوامر والتعليمات النشطة من البرامج والتطبيقات.
  • سهلة الحمل نظرًا لوزنها الخفيف.
  • سعرها منخفض عند مقارنتها بالأنواع الأخرى.
  • يتم قياس سعتها بالميجا هرتز، وهي نفس وحدة قياس سرعة المعالج.

الكاش ميموري (الذاكرة المؤقتة)

وللتعرف على الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري، لابد من فهم ما هي الكاش ميموري أولاً (Cache Memory).

وتُعرف الكاش ميموري بأنها الذاكرة المؤقتة للحاسب الآلي، وهي نوع من أنواع ذاكرة الحاسب التي تقوم وحدة المعالجة المركزية باستخدامها لتقليل الوقت اللازم للوصول إلى ذاكرة الكاش (الرامة).

أنواع الكاش ميموري

يوجد نوعين من الكاش ميموري، وهما: نوع خاص بالبيانات، وهي تسمى الكاش المتعددة المستويات، نظرًا لأنها تتكون من أكثر من مستوى، ونوع آخر للأوامر.

وتُعرف مستويات الكاش بأن أعلى مستوى بها هو المستوى الأول Level 1 Cache ويُعرف باسم L1 Cache.

والمستوى الثاني Level 2 Cache ويُعرف باسم L2 Cache

ويكمُن الفرق بينهما في أن L1 Cache أقرب إلى الرامة من L2 Cache، كما أن إعطاء الأوامر بقراءة بيانات من الذاكرة، يتم البحث عنها بالترتيب في L1 Cache ثم البحث عنها في L2 Cache ثم البحث في الرامة.

طريقة عمل ذاكرة التخزين المؤقتة

تعتبر الكاش ميموري أصغر وأسرع بكثير من ذاكرة الكاش (الرامة)، ويقوم الحاسب الآلي بتخزين البيانات التي يحتاجها بشكل متكرر في الكاش ميموري بدلاً من الذهاب إلى من ذاكرة الكاش في كل مرة.

من المعروف أن البرامج المختلفة للحاسب الآلي يتم تصميمة في شكل مجموعة من التعليمات البرمجية، والتي تعمل بواسطة وحدة المعالجة المركزية، وعند تشغيل البرامج تقوم التعليمات البرمجية بالانتقال من وحدة التخزين الأساسية إلى المعالج.

تتم هذه العملية وفقًا لعدة خطوات تتضح في النقاط التالية:

  • يتم تحميل التعليمات البرمجية، ثم إرسالها بعد ذلك من قرص التخزين مرورًا إلي ذاكرة الوصول العشوائي.
  • يتم بعدها إرسال التعليمات البرمجية لوحدة المعالجة المركزية لتنفيذها.
  • ثم تقوم وحدة التحكم في الذاكرة بدورها في أخذ البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي، ثم إرسالها إلى ذاكرة التخزين المؤقت معتمدة على وحدة المعالجة المركزية الموجودة في الحاسب الآلي.
  • ثم تقوم ذاكرة التخزين المؤقتة بعد ذلك بتنفيذ التعليمات البرمجية بشكل متتالي وبسرعة كبيرة داخل وحدة المعالجة المركزية حتى تستطيع التوافق مع المعالج والقدرة على تزويده بالتعليمات البرمجية من خلال تسلسل هرمي دقيق بشكل متتالي حتى يقوم بتنفيذها .

الفرق بين ذاكرة الكاش والميموري

تستخدم كلاً النوعين في تخزين البيانات، ثم إمكانية استعادتها مرة أخرى في أي وقت، ولكن ما يميز الكاش ميموري أنه يمكن استخدامها بشكل مؤقت، مثل أن يتم فيها تخزين البيانات القادمة، التي من الممكن الاحتياج لها في وقت أخر أو البيانات التي يمكن استخدامها بكثرة.

وتستخدم ذاكرة الكاش في الربط بين أنواع الذاكرة الأخرى ، مثل الربط بين القرص الصلب، والذاكرة العشوائية.

ونظرًا أن القرص الصلب بطئ جدًا، بينما الذاكرة العشوائية سريعة جدًا، قد يحدث نقاط اختناق عندما يقوم الحاسب بنسخ البيانات من القرص الصلب إلى الذاكرة العشوائية نتيجة لفرق السرعة الكبيرة بينهما.

ولهذا السبب يتم وضع الكاش ميموري في كل قرص صلب، ليتم فيها تسجيل البيانات التي من المتوقع طلبها، بالإضافة إلى البيانات التي يتكرر طلبها، فيقوم الكاش ميموري باستخراج تلك البيانات من الذاكرة العشوائية ولا ينتظرها من القرص الصلب.

مقارنة بين الكاش (الرامة) والكاش ميموري (الذاكرة المؤقتة)

الكاش ميموري

ذاكرة الكاش

قريبة من وحدة المعالجة المركزية

بعيدة عن وحدة المعالجة المركزية

عالية في الســــرعة

أقل سرعة من الكاش ميموري
باهظة الثمن

أقل سعرًا من الكاش ميموري

صغيرة في الحجم (تقاس بالميجا بايتس)

كبيرة في الحجم (تقاس بالجيجا بايتس)

تقسم إلى L1 و L2 ويختلفان في الحجم والسعر

تقسم إلى وحدات على اللوحة الأم ولكن يتم التعامل معها ككيان واحد

 

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى