ایل 1 ، ایل 2 اور ایل 3 کیشے کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے؟

کیا آپ نے کبھی کیچ L1 ، L2 ، اور L3 کے بارے میں سنا ہے؟ یقینا yes ہاں ، لیکن اگر آپ کو یقین نہیں ہے کہ کیشے کی ان سطحوں کا اصل معنی کیا ہے تو ، اس مضمون میں ہم ہر چیز کو اپنی صلاحیت کے مطابق سمجھانے کی کوشش کریں گے۔ اب سے آپ کسی پروسیسر کی میموری خصوصیات کو بہتر طور پر سمجھیں گے۔

آپ کو پہلے ہی پتہ چل جائے گا کہ کمپیوٹر کا ایک سب سے اہم جز اس کی میموری ہے ، ہم بات کرتے ہیں ریم میموری کے بارے میں ، جس میں تمام پروگرام اور آپریٹنگ سسٹم لوڈ ہوتا ہے تاکہ وہ پروسیسر کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے یا ڈسک تک رسائی کی ضرورت ہوتی ہے سخت

رام ایک ہارڈ ڈرائیو سے خاص طور پر مکینیکل ڈرائیوز سے کہیں زیادہ تیز ہے۔ لیکن ہمارے کمپیوٹر میں اب بھی تیز رفتار میموری موجود ہے ، خاص طور پر ہمارے پروسیسر کے اندر ، اور یہی کیش میموری ہے ، جسے آج ہم دیکھیں گے۔

فہرست فہرست

سی پی یو کی کیش میموری کیا ہے؟

پہلی چیز جو ہمیں جاننا ہوگی وہ یہ ہے کہ عام طور پر کیش کیا ہے۔ جیسا کہ ہم پہلے ہی کہہ چکے ہیں ، پی سی کے اندر میموری کی متعدد قسمیں ہیں اور عین مطابق کیشے میموری سب سے تیز تر ہوگی۔

اسٹوریج کی سطح

شروع کرنے کے لئے ، پہلے مرحلے میں ہمارے پاس بنیادی ذخیرہ ہوگا ، جو بلا شبہ ہارڈ ڈرائیوز ہے ۔ ان میں تمام معلومات مستقل طور پر محفوظ ہوجاتی ہیں ، اس سے آپریٹنگ سسٹم ایک فنکشنل پی سی بنا دیتا ہے۔ یہ ایک تیز ترین میموری ہے ، جس میں ایچ ڈی ڈی (میکینیکل ہارڈ ڈرائیو) پر تقریبا 150 150MB / s سے لے کر مارکیٹ میں تیز ترین SSDs کی متاثر کن 3،500MB / s تک ہے۔

دوسرا ، ہمارے پاس بے ترتیب رسائی میموری یا ریم ہوگی۔ یہ ایک چھوٹی ٹھوس اسٹیٹ میموری ہے ، جو مستقل طور پر ڈیٹا کو اسٹور کرنے کے قابل نہیں ہے اور ہارڈ ڈسک اور پروسیسر کے مابین گیٹ وے کا کام کرتی ہے۔ یہ DDR4 میں 30،000 MB / s سے زیادہ کی رفتار پیش کرتا ہے۔ میموری کو DRAM (متحرک رام) بھی کہا جاتا ہے کیونکہ معلومات کو کھونے سے بچنے کے لئے اسے مستقل طور پر اپ ڈیٹ کرنے کی ضرورت ہے۔

تیسری سطح ، سب سے تیز

اور آخر کار ہم سب سے اوپر والے کیشے پر آتے ہیں ۔ یہ ایک بہت چھوٹی میموری ہے جو اپنے مائکرو پروسیسر اور ایس آر اے ایم (جامد رام) کی قسم میں نصب ہے ۔ عام رام کے مقابلے میں تیاری کرنا اس سے کہیں زیادہ مہنگا ہے ، اور مسلسل اپ ڈیٹ کیے بغیر ڈیٹا کو تھام سکتا ہے۔

سی پی یو کے اندر انسٹال ہونے کی حقیقت اسے پروسیسنگ کور کے قریب ترین بنا دیتا ہے ، اور اسی وجہ سے اسے تیز تر ہونا چاہئے ۔ در حقیقت ، یہ 200 جی بی سے زیادہ کی رفتار اور 10 یا 11 این ایس (نانو سیکنڈ) کے لtenنسیوں تک پہنچتا ہے ۔ کیش میموری ان ہدایات کو اسٹور کرنے کا انچارج ہے جو سی پی یو کے ذریعہ فوری طور پر کارروائی کی جارہی ہے ، تاکہ یہ ان تک جلد سے جلد رسائی حاصل کرسکے۔

بدلے میں ، کیشے میموری کو کئی سطحوں میں تقسیم کیا جاتا ہے ، ہر ایک تیز ، چھوٹا اور پروسیسر کے قریب ہوتا ہے۔ پروسیسروں کے پاس فی الحال اندر اندر کیش میموری کی کل تین سطحیں ہیں ۔ اس سے پہلے کہ ہم اس میں چلے جائیں ، آئیے اس پر ایک مختصر نظر ڈالیں کہ کیش کیسے کام کرتا ہے۔

کیچنگ کیسے کام کرتی ہے

شاید آپ اسے نہیں جانتے ہوں گے ، لیکن عملی طور پر کمپیوٹر کے تمام پردے اور عناصر کی اپنی کیش میموری ہوتی ہے ، مثال کے طور پر ، ہارڈ ڈرائیوز خود ، پرنٹر اور گرافکس کارڈز کے جی پی یوز ہیں ۔ اور ان سب کا کام بشمول سی پی یو کا ہوگا۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں ، ایک کمپیوٹر آپریٹنگ سسٹم اور اس کے پروگراموں کی بدولت "اسمارٹ" ہے۔ ان میں سے ہر پروگرام ایک پروگرامنگ زبان سے تیار کیا گیا ہے ، جو کہ ہدایات کا ایک مجموعہ ہے جسے سی پی یو میں ترتیب وار انداز میں انجام دیا جانا چاہئے ۔ ہم منظم انداز میں کہتے ہیں کیونکہ یہ اس جگہ پر ہے کہ اسٹوریج کی مختلف سطحیں قائم کرنا سمجھ میں آتا ہے۔

ہارڈ ڈرائیوز میں اعداد و شمار کو طے شدہ طریقے سے محفوظ کیا جاتا ہے ، لیکن چونکہ وہ اتنے سست ہیں اور سی پی یو سے "اب تک" ہیں ، لہذا وہ میموری ریم میں اس سے پہلے ہی بھری ہوئی ہیں ، ایک بہت تیز اسٹوریج ہے اور صرف ان پروگراموں کے لئے استعمال ہوتا ہے جو ہیں آپریشن میں

میموری کنٹرولر کھیل میں آتا ہے

لیکن یہ اب بھی کافی نہیں ہے ، کیوں کہ آج کے سی پی یو اتنے تیز اور ہر کور پر ہر سیکنڈ میں لاکھوں آپریشن انجام دینے کی صلاحیت رکھتے ہیں ، کیشے میں داخل ہوتا ہے۔ سی پی یو کے اندر ایک میموری کنٹرولر ہے ، جو بنیادی طور پر وہی ہے جسے پہلے شمالی پل یا شمالی پل کہا جاتا تھا اور یہ ایک چپ تھا جو مدر بورڈ پر نصب تھا۔ ٹھیک ہے ، یہ میموری کنٹرولر اب سی پی یو کے اندر ہے اور وہ ہدایات لینے کا انچارج ہے جو رام میموری سے عمل میں لائے جانے والے ہیں ، اور پروسیسنگ سائیکل کے نتائج کو بھی لوٹانے کے۔

لیکن یہاں دو طرح کی بسیں ہیں جو سی پی یو کو رام میموری کے ساتھ بات چیت کرنے کے انچارج ہیں ، انہیں ڈیٹا بس اور ایڈریس بس کہا جاتا ہے:

• ڈیٹا بس: وہ بنیادی طور پر وہ پٹیاں ہیں جہاں ڈیٹا اور ہدایات گردش کرتی ہیں ۔ ایک ڈیٹا بس ہوگی جو رام ، کیشے اور کور کو ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کرتی ہے۔ ایڈریس بس: یہ ایک آزاد چینل ہے جہاں سی پی یو میموری ایڈریس کی درخواست کرتا ہے جہاں ڈیٹا موجود ہے۔ ہدایات میموری خلیوں میں محفوظ ہیں ، جن کا ایک پتہ ہے ، اور رام ، کیشے اور سی پی یو دونوں کو یہ جاننا ضروری ہے کہ سوال میں موجود ڈیٹا کو معلوم کریں۔

L1 ، L2 اور L3 کیشے

ابھی تک ، ہم پہلے ہی کافی سمجھ چکے ہیں کہ پی سی پر اسٹوریج کس طرح کام کرتی ہے ، اور کیچنگ کس طرح کام کرتی ہے ۔ لیکن ہمیں یہ جاننا چاہئے کہ سی پی یو کے اندر کیچ L1 ، L2 اور L3 موجود ہے ، یہ ناقابل یقین لگتا ہے کہ اتنی چھوٹی سی کوئی چیز اتنا ٹھیک فٹ بیٹھتی ہے؟ کیشے میموری کی ان تینوں سطحوں کے ل speed ، رفتار اور یقینا of صلاحیت کے تقویم کو پورا کیا جاتا ہے۔

L1 کیشے میموری

ایل ون کیشے سب سے تیز تر ترتیب ہے ، جو قوروں کے قریب ہے ۔ یہ اعداد و شمار کو ذخیرہ کرتا ہے جو سی پی یو کے ذریعہ فوری طور پر استعمال ہوگا اور اسی وجہ سے اس کی رفتار 1150 جی بی / ایس کے ارد گرد ہے اور لیٹینسی صرف 0.9 این ایس ہے۔

اس کیشے میموری کا حجم مجموعی طور پر 256 KB ہے ، حالانکہ سی پی یو طاقت (اور لاگت) پر انحصار کرتے ہوئے یہ کم یا زیادہ ہوگا ، در حقیقت ، انٹیل کور i9-7980 XE جیسے ورک سٹیشن پروسیسرز کے پاس کچھ ہے کل 1152 KB

اس L1 کیشے کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے ، L1 ڈیٹا کیشے اور L1 انسٹی ٹیوشن کیشے ، پہلا پروسیسنگ کے لئے ڈیٹا کو اسٹور کرنے کا انچارج ہے اور دوسرا ایک انجام دینے کے لئے آپریشن کے بارے میں معلومات کو اسٹور کرتا ہے (اس کے علاوہ ، گھٹائو ، ضرب ، وغیرہ)

اس کے علاوہ ، ہر کور کے اپنے L1 کیچز ہوتے ہیں ، لہذا اگر ہمارے پاس 6-کور پروسیسر ہے تو ، ہمارے پاس L1 D اور L1 I میں 6 L1 کیشز تقسیم ہوں گے۔ انٹیل پروسیسروں میں ہر ایک 32 KB ہے ، اور اس میں AMD پروسیسرز L1 I پر 32 KB یا 64 KB ہیں۔ یقینا theyوہ ہمیشہ کی طرح معیار اور طاقت کے مطابق مختلف ہوں گے۔

L2 کیشے میموری

اگلے ایک جو ہم تلاش کریں گے وہ L2 یا سطح 2 کیشے ہوگا۔ اس میں ذخیرہ کرنے کی زیادہ گنجائش ہے ، حالانکہ یہ قدرے آہستہ ہوگی ، تقریبا0 470 جی بی / سیکنڈ اور 2.8 این ایس میں تاخیر ۔ اسٹوریج کا سائز عام طور پر 256 KB اور 18 MB کے درمیان ہوتا ہے۔ ہم نے پہلے ہی دیکھ لیا ہے کہ وہ جس رفتار کو ہم سنبھالتے ہیں اس کے لئے وہ کافی اہلیت ہیں۔

ہدایات اور ڈیٹا اس میں محفوظ ہیں اور سی پی یو کے ذریعہ جلد ہی اسے استعمال کیا جائے گا ، اور اس معاملے میں اسے ہدایات اور اعداد و شمار میں تقسیم نہیں کیا گیا ہے ۔ لیکن ہمارے پاس ہر کور کے لئے ایل 2 کیشے ہیں ، کم از کم یہ معاملہ انتہائی متعلقہ پروسیسرز کا ہے۔ ہر بنیادی کے لئے ، عام طور پر 256 ، 512 ، یا 1024 KB تک ہوتے ہیں ۔

L3 کیشے میموری

آخر میں ہمیں ایل 3 کیشے ملیں گے ، جس میں پروسیسر چپ پر اس کے لئے ایک سرشار جگہ ہے۔ یہ سب سے بڑا اور سب سے آہستہ بھی ہوگا ، ہم 200 جی بی سے زیادہ اور 11 این ایس کی تاخیر کے بارے میں بات کر رہے ہیں ۔

فی الحال ایک قابل پروسیسر کے پاس کم سے کم 4MB L3 کیشے ہونے والا ہے ، اور 64MB تک کی ڈرائیوز دیکھی جاسکتی ہیں۔ L3 عام طور پر فی کور 2MB پر پھیلا ہوا ہے ، لیکن ہم صرف اتنا کہیں کہ یہ ہر کور کے اندر نہیں ہے ، لہذا ان کے ساتھ بات چیت کرنے کے لئے ایک ڈیٹا بس موجود ہے۔ سی پی یو کی سالوینسی اور رفتار کا زیادہ تر انحصار اس بس اور رام میموری پر ہوتا ہے ، اور یہی وہ جگہ ہے جہاں انٹیل کو اپنی طاقت AMD سے مل جاتی ہے۔

میرے پروسیسر کے کیشے L1 ، L2 اور L3 کو کیسے جانیں

ٹھیک ہے ، اس معلومات کو جاننے کا ایک تیز ترین طریقہ سی پی یو زیڈ ٹول کو ڈاؤن لوڈ کرنا ہے ، جو مکمل طور پر مفت ہے اور یہ آپ کو اپنے سی پی یو کے بارے میں بالکل مکمل معلومات فراہم کرے گا۔ یہاں تک کہ تینوں کی سطح اور ہر ایک کے لئے اسٹوریج کی مقدار۔ آپ اسے اس کی سرکاری ویب سائٹ سے ڈاؤن لوڈ کرسکتے ہیں۔

آپ میک اور ماڈل کو برائوزر میں رکھ سکتے ہیں اور کارخانہ دار کے صفحے پر جاسکتے ہیں ، حالانکہ وہ عام طور پر صرف L3 کیشے کے بارے میں معلومات فراہم کرتے ہیں۔ یقینا. ، ہمارے تمام پروسیسرز کے جائزے میں ہم ہر سی پی یو کے کیشے کے بارے میں مکمل معلومات دیتے ہیں اور ہم اس کی کارکردگی کو بینچ مارک کرتے ہیں۔

دیر ، بس کی چوڑائی اور کیشے کی کمی

ہم سمجھ گئے ہیں کہ میموری کی تمام سطحوں پر ہارڈ ڈرائیو سے پروسیسنگ کور تک ڈیٹا جاتا ہے۔ جہاں پروسیسر پہلی بار عمل کرنے کے لئے اگلی ہدایت کی تلاش کرتا ہے ، کیش میموری میں ہے ، کوالٹی سسٹم کو معلوم ہونا چاہئے کہ ان تک رسائی کے اوقات کو کم سے کم کرنے کے ل its اس کی اہمیت کی بنیاد پر ڈیٹا کو صحیح طریقے سے کیسے تلاش کرنا ہے ، جس کو لیٹینسی کہا جاتا ہے۔.

دیر سے وقت کا وقت ہے میموری سے ڈیٹا تک رسائی حاصل کرنے میں ۔ دور اور سست ، زیادہ دیر اور طویل سی پی یو کو اپنی اگلی ہدایت کا انتظار کرنا پڑے گا۔ اس طرح جب کوئی ہدایت کیش میموری میں واقع نہیں ہوتی ہے تو ، پروسیسر کو لازمی طور پر اسے رام میموری میں تلاش کرنا چاہئے ، اسے کیشے یا مس کیشے کی کمی کہا جاتا ہے ، یہ اس وقت ہوتا ہے جب سست پی سی کا تجربہ ہوتا ہے۔

رفتار کے ل Bus بس کی چوڑائی بھی بہت اہمیت کا حامل ہے ، کیونکہ اس میں اعداد و شمار کے بڑے بلاکس کو میموری سے سی پی یو میں منتقل کرنے کی اہلیت کی نشاندہی کی جاتی ہے ۔ سی پی یو اور رام دونوں 64 بٹس ہیں ، لیکن ڈوئل چینل فنکشن اس صلاحیت کو 128 بٹس تک دگنا کرنے کی اہلیت رکھتا ہے تاکہ ان عناصر کے درمیان منتقلی زیادہ سے زیادہ صلاحیت رکھ سکے۔

L1 ، L2 اور L3 کیشے میموری کے بارے میں نتیجہ اخذ کریں

ہم ہمیشہ کور کی تعداد اور ایک پروسیسر کی رفتار پر بہت کچھ دیکھتے ہیں ، یہ واضح ہے کہ وہ بڑی حد تک اس کی کل رفتار کا تعین کرتا ہے۔ لیکن ایک عنصر جو بعض اوقات عام طور پر دھیان میں نہیں لیا جاتا ہے وہ کیش میموری ہے ، اور جب طاقتور پروسیسر کی بات آتی ہے تو یہ ضروری ہے۔

مثال کے طور پر L3 کیشے کے 4 یا 16 MB کے ساتھ 6 کور سی پی یو رکھنا ، جب اس کی کارکردگی کی پیمائش کرنے کی بات آتی ہے ، خاص طور پر جب ہمارے پاس متعدد اوپن پروگرام ہوتے ہیں تو یہ بہت اہم ہوگا۔ لہذا ، اب سے ، جب آپ پروسیسر خریدنے کا فیصلہ کرتے ہیں تو اس حصے کو اچھی طرح سے دیکھیں ، کیونکہ ہر چیز تعدد پر منحصر نہیں ہوتی ہے۔

ہمارے پاس اس عنوان پر مزید دلچسپ سبق موجود ہیں ، لہذا ہم ان کو یہاں چھوڑ دیتے ہیں۔

ہم اپنے تازہ کاری شدہ ہارڈ ویئر گائیڈز کی بھی سفارش کرتے ہیں۔

ہم امید کرتے ہیں کہ پروسیسرز اور کیشے میموری کے بارے میں مزید جاننے کے لئے یہ ساری معلومات آپ کے لئے کارآمد ثابت ہوئی ہیں۔ اگر آپ کے سوالات ہیں تو آپ ہم سے کمنٹ باکس میں پوچھ سکتے ہیں۔ اگلے سبق میں ملیں گے!