Cache Memory in computer architecture in Hindi

Definition of Cache Memory in Hindi :- कैश मेमोरी एक छोटी भंडारण क्षमता वाला, उच्च गति का मेमोरी होता है। इसमें Central Processing Unit या CPU के प्रोसेसिंग स्पीड को बढ़ाने के लिए बार-बार उपयोग की जाने वाला Program और उनसे संबंधित data को अस्थाई रूप से संग्रहीत किया जाता है ताकि सीपीयू कम समय में उस डेटा तक आसानी से पहुंच सके ।




Cache Memory  को CPU मेमोरी के नाम से भी जाना जाता है क्योंकि ये सीपीयू के काफी करीब होती है और इसके काम करने की गति और सीपीयू के काम करने की गति लगभग सामान होती है।

Need Of Cache Memory in Hindi

Need Of Cache Memory in computer architecture in Hindi :- कंप्यूटर में मुख्य रूप से दो प्रकार का मेमोरी होता है, Primary Memory ( प्राइमरी मेमोरी ) जैसे की RAM और Secondary Memory ( सेकेंडरी मेमोरी ) जैसे की Hard Disk. अगर किसी Data को Permanent मतलब की स्थाई रूप से जमा करना हो तो हार्ड डिक्स में जमा किया जाता है और अगर किसी और ऐसे प्रोग्राम या डेटा जिनका निष्पादन CPU द्वारा किया जाना हो उन्हें temporary मतलब की अस्थाई रूप से प्राइमरी मेमोरी RAM में जमा किया जाता है।

लेकिन RAM और Hard Disk दोनों के काम करने की गति कंप्यूटर के CPU की गति से बहुत धीमा होता है, इसलिए जब RAM में जमा data को सीपीयू Access करना चाहता है तो इसमें काफी समय बर्बाद होता है।  इसके कारण सीपीयू का भी Processing Speed धीमा हो जाता है और पुरे कंप्यूटर सिस्टम प्रदर्शन खराब होता है।

इसी समस्या के समाधान के लिए कंप्यूटर में Cache memory  का उपयोग किया जाता है। कैश मेमोरी एक विशेष प्रकार का प्राइमरी मेमोरी है, जो कई बार RAM के साथ जुड़ा होता है कई बार CPU के साथ जुड़ा होता और कई बार RAM और CPU के बीच में अलग से एक छोटे से Chip के रूप में होता है।  इसमें जानकारियों को जमा करने की क्षमता बहुत ही कम मात्रा में होती है लेकिन गति या read/write speed बहुत तेज होता है, लगभग सीपीयू के गति के बराबर इसीलिए कैश मेमोरी में जमा किये गए डाटा को प्राप्त करने के लिए CPU को बिल्कुल भी समय बर्बाद नहीं करना पड़ता है।

How Cache Memory Work in a computer system In Hindi 

जब भी CPU को मेमोरी से कोई data प्राप्त या Read करने की आवश्यकता होती है या मेमोरी में किसी data को जमा या write करने की आवश्यकता होती है तो वह सबसे पहले कैश मेमोरी को चेक करता है।

• यदि प्रोसेसर को कैश मेमोरी में डेटा मिला जाता है, तो cpu डेटा को access कर लेता है, इस प्रक्रिया को cache hit के नाम से जाना जाता है।
• यदि प्रोसेसर को कैश मेमोरी में डेटा नहीं मिला है, तो इस स्थिति को cache miss के नाम से जाना जाता है । डेटा न मिलने पर सीपीयू मुख्य मेमोरी मतलब की RAM में अपने लिए आवश्यक data को ढूंढता है।

Functions of cache memory in operating system or OS in Hindi:-

Computer के CPU में किसी program के निष्पादन के दौरान बार-बार आवश्यकता पड़ने वाले data को कैश मेमोरी में जमा किया जाता है जिससे की microprocessor को आवश्यक data प्राप्त करने के लिए बार-बार RAM को access न करना पड़े।

Why Cache Memory is faster than Other memory in Hindi:-

• मेमोरी डिवाइस जैसे कि RAM या हार्ड डिस्क CPU के साथ buses के उपयोग से जुड़ा होते हैं, buses एक प्रकार का तार होती है जिसके उपयोग से जानकारियों का आदान प्रदान किया जाता है। लेकिन Motherboard ( मदरबोर्ड ) में कैश मेमोरी या तो सीपीयू के साथ जुड़ा होता है या सीपीयू के बहुत करीब होता है, कैश मेमोरी के अंदर जमा data को सीपीयू तक पहुंचने में बहुत ही कम समय लगता है।
• इसके अलावा Cache Memory में बहुत ही कम मात्रा में डेटा जमा होता है जबकि इसकी तुलना में RAM में ज्यादा और हार्ड डिस्क में तो बहुत ही अधिक मात्रा में डेटा जमा होता है। इतने सारे डेटा को ढूंढने में बहुत समय लग जाता है लेकिन कैश मेमोरी के data को ढूंढने में बिल्कुल भी समय बर्बाद नहीं होता इसलिए सीपीयू इस डाटा को बहुत ही कम समय में आसानी से Access कर सकता है।

Types Of Cache Memory In Hindi

Types Of Cache Memory In Hindi :- कैश मेमोरी मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं

• Level 1 (L1) cache or Primary Cache:- यह दूसरे कैश मेमोरी की तुलना में बहुत ही छोटे आकर (आमतौर पर 2KB से 64KB के बीच) का होता है। यह कंप्यूटर के माइक्रोप्रोसेसर (सीपीयू) में integrated (एकीकृत) होता है। इसकी गति सीपीयू की गति के समान होता हैं और यह दूसरे कैश मेमोरी से ज़्यादा तेज होता है। आमतौर पर, लेवल 1 कैश मेमोरी Registers ( रजिस्टर) से मिलकर बना होता है।  Example of level 1 Cache Memory:-  accumulator (अक्यूम्यलेटर), address register (एड्रेस रजिस्टर), Program counter (प्रोग्राम काउंटर) इत्यादि।
• Level 2 (L2) cache or Secondary Cache:- इसका आकर आमतौर पर 256KB से 512KB के बीच होता है। कुछ मामलों में Level 2 कैश मेमोरी सीपीयू के अंदर स्थापित होता है जबकि कुछ में यह RAM और CPU के बीच में एक chip के रूप में होता है। अगर यह सीपीयू के बाहर हो तो उच्च गति वाले bus के माध्यम से सीपीयू से जुड़ी होती है, और इन्हीं bus के माध्यम से सभी जानकारीयों का आदान-प्रदान होता है।
• Level 3 (L3) cache or Main Memory:- सभी कंप्यूटर में Level 3 (L3) cache Memory नहीं पाया जाता इसे सिर्फ कुछ उच्च गति वाले कंप्यूटरों में ही जोड़ा जाता है। यह अन्य कैश मेमोरी की तुलना में थोड़ा बड़ा होता है, उदाहरण के लिए इसका आकार 1MB से लेकर 8MB के बीच का होता है। यह आमतौर पर प्राइमरी मेमोरी RAM के साथ जुड़ा होता है या मदर बोर्ड में एक स्वतंत्र Chip के रूप में हो सकता है। इसकी गति अन्य कैश मेमोरी से धीमा होता है, लेकिन RAM की गति से लगभग दोगुना होता है। इसका उपयोग लेवल 1 और लेवल 2 कैश मेमोरी के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

Advantages and Disadvantages of Cache Memory in Hindi

Importance / Advantages of Cache Memory in Hindi :-

• यह कंप्यूटर के किसी दूसरे मेमोरी की तुलना में बहुत अधिक तेज होता है।
• माइक्रो प्रोसेसर को इससे data प्राप्त करने में बहुत कम समय लगता है।
• यह सीपीयू तक आवश्यक डेटा जल्दी से जल्दी पहुंचाता है जिसके कारण प्रोग्राम का निष्पादन बहुत कम समय में पूरा किया जा सकता है।
• इसमें data अस्थाई रूप से जमा किया जाता है जैसे ही Program का निष्पादन पूरा हो जाता है, डेटा कैश मेमोरी से अपने-आप ही delete हो जाता है। इसी कारण इसके छोटे आकार होने के बाद भी काफी उपयोगी है।
• इसका physical structure (भौतिक संरचना) काफ़ी छोटा होता है और यह कंप्यूटर के motherboard के साथ जुड़ा होता है अर्थात इसके लिए कंप्यूटर में किसी अतिरिक्त स्थान की जरुरत नहीं होती।
• पुरे कंप्यूटर आर्किटेक्चर में केवल कैश मेमोरी ही सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) की गति से काम कर सकता है।
• यह पुरे कंप्यूटर सिस्टम के प्रदर्शन को कई गुना बढ़ा देता है।

Disadvantages of cache memory in Hindi:-

• कैशे मेमोरी की क्षमता सीमित होती है क्योंकि इसमें memory space बहुत कम होता है।
• यह बहुत महंगा होता है।
• कैश मेमोरी कंप्यूटर के मदरबोर्ड के साथ जुड़ा हुआ होता है अर्थात यह मदरबोर्ड का ही एक हिस्सा होता है। जिसे हम RAM (रैंडम एक्सैस मैमोरी) या हार्ड डिस्क की तरह आसानी से खोलकर नहीं निकल सकते। इसी कारण अगर हम कभी कैश मेमोरी को बदलना चाहे या किसी बड़े आकर के कैश मेमोरी को कंप्यूटर में लगाना चाहें तो इसके लिए पूरा मदरबोर्ड ही बदलना पढ़ता है जोकि बहुत ही महँगा होता है।
• कैश मेमोरी एक volatile memory (वोलेटाइल मैमोरी) है अर्थात जैसे ही कंप्यूटर बंद होता है और विधुत का प्रवाह रुकता है वैसे ही इसमें संग्रहित सभी जानकारियाँ अपने आप delete हो जाती है।
• वैसे तो कैशे मेमोरी जल्दी ख़राब नहीं होता लेकिन अगर किसी कारण से यह ख़राब हो जाये तो कंप्यूटर में लगे हुए किसी दूसरे मेमोरी उपकरण की तरह इसे आसानी से खोलकर बदला नहीं जा सकता।

Summery on Cache memory in computer architecture in Hindi :- इस लेख में हमने कंप्यूटर आर्किटेक्चर में कैश मेमोरी को सरल हिंदी भाषा में समझाने का प्रयास किया है। कैश मेमोरी किसी भी कंप्यूटर में प्राइमरी मेमोरी अर्थात RAM और CPU (Central processing unit / सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) के बीच स्थित एक उच्च गति वाला मेमोरी होता है। यह पुरे computer system से जुड़े हुए किसी भी मेमोरी उपकरण की तुलना में तेज़ी से काम करता है, लेकिन इसका आकर काफ़ी छोटा होता है।

जैसा की आप जानते है CPU बहुत ही तेज़ गति से काम करने वाला हार्डवेयर डिवाइस है, लेकिन यह तेज़ी से तब ही काम कर पायेगा अगर उसे निष्पादित करने के लिए प्रोग्राम और डेटा तेज़ी से उपलब्ध किये जायेंगे। हालाँकि RAM (रैंडम एक्सैस मैमोरी) भी तेज़ी से काम करने वाला मेमोरी है लेकिन इसका गति CPU के काम करने की गति से बहुत कम होता है। इसी कारण कंप्यूटर में उच्च गति वाले cache memory का उपयोग किया जाता है, यह  सीपीयू के काम करने की गति से अनुसार तेज़ी से डेटा उस तक उपलब्ध करवाता है जिसके कारण सीपीयू तेजी से प्रोग्राम का निष्पादन कर पता है। कंप्यूटर में इसके उपयोग से कंप्यूटर के प्रदर्सन को बढ़ाने में मदद मिलती है।

उम्मीद है कि cache memory in computer in hindi  का यह लेख आपको पसंद आया होगा। अगर आप कैश मेमोरी पर लिखे गए इस लेख से संबंधित कोई सुझाव हमें देना चाहते हैं या कोई प्रश्न पूछना चाहते है, तो नीचे कमेंट बॉक्स में लिखकर जरूर बताएं।