CPU ক্যাশে কিভাবে কাজ করে? L1, L2, এবং L3 ক্যাশে কি?

CPU ক্যাশে কিভাবে কাজ করে? L1, L2, এবং L3 ক্যাশে কি?

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কম্পিউটার প্রসেসরগুলি কিছুটা এগিয়েছে। প্রতি বছর ট্রানজিস্টর ছোট হয়, এবং অগ্রগতি এমন একটি বিন্দুতে আঘাত করছে যেখানে মুরের আইন অপ্রয়োজনীয় হয়ে উঠছে।





যখন প্রসেসরের কথা আসে, এটি কেবল ট্রানজিস্টর এবং ফ্রিকোয়েন্সি নয় যা গণনা করে তবে ক্যাশেও।





সিপিইউ (সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট) নিয়ে যখন আলোচনা করা হচ্ছে আপনি হয়তো ক্যাশে মেমরির কথা শুনেছেন। যাইহোক, আমরা এই সিপিইউ ক্যাশে মেমরি নম্বরগুলিতে যথেষ্ট মনোযোগ দিই না, এবং সেগুলি সিপিইউ বিজ্ঞাপনের প্রাথমিক হাইলাইট নয়।





সুতরাং, সিপিইউ ক্যাশে ঠিক কতটা গুরুত্বপূর্ণ এবং এটি কীভাবে কাজ করে?

CPU ক্যাশে মেমরি কি?

সহজভাবে বলতে গেলে, একটি CPU মেমরি ক্যাশে একটি সত্যিই দ্রুত ধরনের মেমরি। কম্পিউটিংয়ের প্রথম দিনগুলিতে, প্রসেসরের গতি এবং মেমরির গতি কম ছিল। যাইহোক, 1980 এর দশকে, প্রসেসরের গতি দ্রুত বৃদ্ধি পেতে শুরু করে। সেই সময়ে সিস্টেম মেমরি (RAM) ক্রমবর্ধমান CPU গতির সাথে মানিয়ে নিতে বা মেলাতে পারেনি, এবং তাই একটি নতুন ধরনের অতি-দ্রুত মেমরির জন্ম হয়েছে: CPU ক্যাশে মেমরি।



এখন, আপনার কম্পিউটারের ভিতরে একাধিক ধরণের মেমরি রয়েছে।

হার্ডডিস্ক বা এসএসডির মতো প্রাথমিক স্টোরেজ রয়েছে, যা বেশিরভাগ ডেটা সঞ্চয় করে - অপারেটিং সিস্টেম এবং প্রোগ্রাম।





পরবর্তী, আমাদের র্যান্ডম অ্যাক্সেস মেমরি আছে, সাধারণত RAM নামে পরিচিত । এটি প্রাথমিক সঞ্চয়ের চেয়ে অনেক দ্রুত কিন্তু এটি একটি স্বল্পমেয়াদী সঞ্চয় মাধ্যম। আপনার কম্পিউটার এবং এতে থাকা প্রোগ্রামগুলি ঘন ঘন অ্যাক্সেস করা ডেটা সঞ্চয় করার জন্য RAM ব্যবহার করে, যা আপনার কম্পিউটারে ক্রিয়াগুলিকে সুন্দর এবং দ্রুত রাখতে সাহায্য করে।

সবশেষে, সিপিইউর নিজের মধ্যে আরও দ্রুত মেমরি ইউনিট রয়েছে, যা সিপিইউ মেমরি ক্যাশে নামে পরিচিত।





কম্পিউটার মেমোরির কর্মক্ষম গতির উপর ভিত্তি করে একটি শ্রেণিবিন্যাস রয়েছে। CPU ক্যাশে এই শ্রেণিবিন্যাসের শীর্ষে দাঁড়িয়ে আছে, দ্রুততম। এটি সিপিইউ -এর একটি অংশ হওয়ায় কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ যেখানে হয় তার সবচেয়ে কাছাকাছি।

কম্পিউটার মেমোরিও বিভিন্ন প্রকারে আসে।

ক্যাশে মেমরি স্ট্যাটিক র‍্যাম (SRAM) এর একটি রূপ, যখন আপনার নিয়মিত সিস্টেমের RAM ডাইনামিক র‍্যাম (DRAM) নামে পরিচিত। স্ট্যাটিক র RAM্যাম ডিআরএএম এর বিপরীতে ক্রমাগত রিফ্রেশ করার প্রয়োজন ছাড়াই ডেটা ধরে রাখতে পারে, যা SRAM কে ক্যাশ মেমরির জন্য আদর্শ করে তোলে।

CPU ক্যাশে কিভাবে কাজ করে?

আপনার কম্পিউটারে প্রোগ্রাম এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি নির্দেশাবলীর একটি সেট হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে যা CPU ব্যাখ্যা করে এবং চালায়। যখন আপনি একটি প্রোগ্রাম চালান, নির্দেশগুলি প্রাথমিক স্টোরেজ (আপনার হার্ড ড্রাইভ) থেকে সিপিইউতে তাদের পথ তৈরি করে। এখানেই মেমরির শ্রেণিবিন্যাস চলে আসে।

ডেটা প্রথমে র‍্যামে লোড হয়ে যায় এবং তারপর সিপিইউতে পাঠানো হয়। CPUs আজকাল প্রতি সেকেন্ডে একটি বিশাল সংখ্যক নির্দেশনা বহন করতে সক্ষম। তার ক্ষমতার পূর্ণ ব্যবহার করার জন্য, CPU- র সুপার-ফাস্ট মেমরির অ্যাক্সেস প্রয়োজন, যেখানে CPU ক্যাশে আসে।

মেমরি কন্ট্রোলার RAM থেকে ডেটা নেয় এবং CPU ক্যাশে পাঠায়। আপনার সিপিইউ এর উপর নির্ভর করে, কন্ট্রোলার সিপিইউতে পাওয়া যায়, অথবা আপনার মাদারবোর্ডে পাওয়া নর্থব্রিজ চিপসেট পাওয়া যায়।

মেমরি ক্যাশে তারপর CPU- র মধ্যে ডাটার পিছনে এবং বাইরে বহন করে। CPU ক্যাশের মধ্যেও মেমরি শ্রেণিবিন্যাস বিদ্যমান।

সম্পর্কিত: একটি CPU কি এবং এটি কি করে?

CPU ক্যাশে মেমরির স্তর: L1, L2, এবং L3

সিপিইউ ক্যাশে মেমরি তিনটি 'স্তরে' বিভক্ত: L1, L2, এবং L3। মেমরির শ্রেণিবিন্যাস আবার গতি অনুযায়ী এবং এইভাবে, ক্যাশের আকার।

সুতরাং, সিপিইউ ক্যাশের আকার কি পারফরম্যান্সে পার্থক্য করে?

এল 1 ক্যাশে

এল 1 (লেভেল 1) ক্যাশে হল একটি দ্রুততম মেমরি যা একটি কম্পিউটার সিস্টেমে বিদ্যমান। অ্যাক্সেসের অগ্রাধিকার অনুসারে, এল 1 ক্যাশে এমন একটি ডেটা রয়েছে যা একটি নির্দিষ্ট কাজ শেষ করার সময় সিপিইউর প্রয়োজন হতে পারে।

L1 ক্যাশের সাইজ CPU এর উপর নির্ভর করে। কিছু টপ-এন্ড কনজিউমার সিপিইউতে এখন 1MB L1 ক্যাশে রয়েছে, যেমন ইন্টেল i9-9980XE, কিন্তু এগুলির জন্য প্রচুর অর্থ ব্যয় হয় এবং এখনও অল্প এবং অনেক দূরে। কিছু সার্ভার চিপসেট, যেমন ইন্টেলের Xeon পরিসীমা, একটি 1-2MB L1 মেমরি ক্যাশে বৈশিষ্ট্যযুক্ত।

কোন 'স্ট্যান্ডার্ড' L1 ক্যাশে সাইজ নেই, তাই কেনার আগে সঠিক L1 মেমোরি ক্যাশে সাইজ নির্ধারণ করতে আপনাকে অবশ্যই CPU স্পেক্স চেক করতে হবে।

L1 ক্যাশে সাধারণত দুটি বিভাগে বিভক্ত: নির্দেশনা ক্যাশে এবং ডেটা ক্যাশে। নির্দেশনা ক্যাশে অপারেশন সম্পর্কে তথ্য নিয়ে কাজ করে যা CPU করতে হবে, যখন ডেটা ক্যাশে সেই ডেটা ধারণ করে যার উপর অপারেশন করা হবে।

L2 ক্যাশে

এল 2 (লেভেল 2) ক্যাশে এল 1 ক্যাশের চেয়ে ধীর কিন্তু আকারে বড়। যেখানে একটি এল 1 ক্যাশে কিলোবাইটে পরিমাপ করতে পারে, আধুনিক এল 2 মেমরি ক্যাশে মেগাবাইটে পরিমাপ করে। উদাহরণস্বরূপ, AMD- এর উচ্চ রেটিংযুক্ত Ryzen 5 5600X- এর একটি 384KB L1 ক্যাশে এবং 3MB L2 ক্যাশে (প্লাস একটি 32MB L3 ক্যাশে) রয়েছে।

L2 ক্যাশের আকার CPU এর উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়, কিন্তু এর আকার সাধারণত 256KB থেকে 8MB এর মধ্যে থাকে। বেশিরভাগ আধুনিক সিপিইউ 256KB L2 ক্যাশের বেশি প্যাক করবে এবং এই আকারটি এখন ছোট বলে বিবেচিত হয়। উপরন্তু, কিছু সবচেয়ে শক্তিশালী আধুনিক CPU গুলির একটি বড় L2 মেমরি ক্যাশে রয়েছে, যা 8MB ছাড়িয়ে গেছে।

আপনি কি PS3 এ PS4 গেম খেলতে পারেন?

যখন গতির কথা আসে, L2 ক্যাশে L1 ক্যাশের পিছনে থাকে কিন্তু এখনও আপনার সিস্টেমের RAM এর চেয়ে অনেক দ্রুত। L1 মেমরি ক্যাশে সাধারণত আপনার RAM এর চেয়ে 100 গুণ দ্রুত, যখন L2 ক্যাশে প্রায় 25 গুণ দ্রুত।

L3 ক্যাশে

এল 3 (লেভেল 3) ক্যাশে। প্রথম দিনগুলিতে, L3 মেমরি ক্যাশে আসলে মাদারবোর্ডে পাওয়া যেত। এটি একটি খুব দীর্ঘ সময় আগে, যখন বেশিরভাগ সিপিইউ কেবল একক কোর প্রসেসর ছিল। এখন, আপনার সিপিইউতে এল 3 ক্যাশে ব্যাপক হতে পারে, শীর্ষ-শেষ গ্রাহক সিপিইউ 32 এমবি পর্যন্ত এল 3 ক্যাশে বৈশিষ্ট্যযুক্ত। কিছু সার্ভার CPU L3 ক্যাশে এটি অতিক্রম করতে পারে, যার বৈশিষ্ট্য 64MB পর্যন্ত।

L3 ক্যাশে সবচেয়ে বড় কিন্তু ধীরতম ক্যাশে মেমরি ইউনিট। আধুনিক CPU গুলি CPU- তে L3 ক্যাশে অন্তর্ভুক্ত করে। কিন্তু যখন চিপের প্রতিটি কোরের জন্য L1 এবং L2 ক্যাশে বিদ্যমান থাকে, L3 ক্যাশে একটি সাধারণ মেমরি পুলের অনুরূপ যা পুরো চিপ ব্যবহার করতে পারে।

নিচের ছবিটি একটি ইন্টেল কোর i5-3570K CPU এর জন্য CPU মেমরি ক্যাশের মাত্রা দেখায়:

লক্ষ্য করুন কিভাবে L1 ক্যাশে দুটি ভাগ করা হয়, যখন L2 এবং L3 যথাক্রমে বড়।

আমার কত CPU ক্যাশে মেমরি দরকার?

এটা একটা ভালো প্রশ্ন। আরও ভাল, যেমন আপনি আশা করতে পারেন। সাম্প্রতিক CPU গুলি স্বাভাবিকভাবেই পুরোনো প্রজন্মের তুলনায় আরো CPU ক্যাশে মেমরি অন্তর্ভুক্ত করবে, সম্ভাব্য দ্রুত ক্যাশে মেমরি সহ। একটি জিনিস যা আপনি করতে পারেন তা হল শেখা কিভাবে CPU গুলিকে কার্যকরভাবে তুলনা করা যায় । সেখানে অনেক তথ্য আছে, এবং বিভিন্ন CPU- র তুলনা এবং বৈসাদৃশ্য শেখা আপনাকে সঠিক ক্রয়ের সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করতে পারে।

সিপিইউ মেমরি ক্যাশের মধ্যে ডেটা কীভাবে স্থানান্তরিত হয়?

বড় প্রশ্ন: কিভাবে CPU ক্যাশে মেমরি কাজ করে?

তার সবচেয়ে মৌলিক পদে, তথ্য RAM থেকে L3 ক্যাশে, তারপর L2, এবং অবশেষে L1 প্রবাহিত হয়। যখন প্রসেসর একটি অপারেশন করার জন্য ডেটা খুঁজছে, তখন এটি প্রথমে L1 ক্যাশে এটি খুঁজে বের করার চেষ্টা করে। যদি সিপিইউ এটি খুঁজে পায়, শর্তটিকে ক্যাশে হিট বলা হয়। এটি তারপর এটি L2 এবং তারপর L3 এ খুঁজে বের করে।

যদি CPU কোনো মেমরি ক্যাশে ডেটা খুঁজে না পায়, তাহলে এটি আপনার সিস্টেম মেমরি (RAM) থেকে অ্যাক্সেস করার চেষ্টা করে। যখন এটি ঘটে, এটি একটি ক্যাশে মিস হিসাবে পরিচিত।

এখন, যেমন আমরা জানি, ক্যাশটি মূল মেমরি এবং সিপিইউ এর মধ্যে তথ্যের পিছনে এবং গতি বাড়ানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। মেমরি থেকে ডেটা অ্যাক্সেস করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়কে বলা হয় 'বিলম্ব'।

এল 1 ক্যাশে মেমোরির সর্বনিম্ন বিলম্বতা রয়েছে, যা দ্রুততম এবং মূলের সবচেয়ে কাছের এবং এল 3 এর সর্বোচ্চ। যখন একটি ক্যাশে মিস থাকে তখন মেমরি ক্যাশে বিলম্ব বৃদ্ধি পায় কারণ সিপিইউকে সিস্টেম মেমরি থেকে ডেটা পুনরুদ্ধার করতে হয়।

কম্পিউটারগুলি দ্রুত এবং আরও দক্ষ হওয়ার সাথে সাথে বিলম্ব হ্রাস অব্যাহত রয়েছে। কম বিলম্ব DDR4 র RAM্যাম এবং অতি দ্রুত SSD গুলি বিলম্বিততা হ্রাস করে, যা আপনার পুরো সিস্টেমকে আগের চেয়ে দ্রুততর করে তোলে। এতে, আপনার সিস্টেম মেমরির গতিও গুরুত্বপূর্ণ।

সিপিইউ ক্যাশে মেমরির ভবিষ্যত

ক্যাশে মেমরির নকশা সর্বদা বিকশিত হয়, বিশেষত যখন মেমরি সস্তা, দ্রুত এবং ঘন হয়। উদাহরণস্বরূপ, এএমডির সাম্প্রতিকতম উদ্ভাবনগুলির মধ্যে একটি হল স্মার্ট অ্যাক্সেস মেমরি এবং ইনফিনিটি ক্যাশে, উভয়ই কম্পিউটারের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে।

শেয়ার করুন শেয়ার করুন টুইট ইমেইল এএমডি বনাম। ইন্টেল: সেরা গেমিং সিপিইউ কি?

আপনি যদি একটি গেমিং পিসি তৈরি করেন এবং এএমডি এবং ইন্টেল সিপিইউগুলির মধ্যে ছিঁড়ে ফেলেন, তাহলে আপনার গেমিং রিগের জন্য কোন প্রসেসরটি সেরা তা জানার সময় এসেছে।

পরবর্তী পড়ুন
সম্পর্কিত বিষয়
  • প্রযুক্তি ব্যাখ্যা করা হয়েছে
  • কম্পিউটার স্মৃতি
  • সিপিইউ
  • কম্পিউটারের যন্ত্রপাতি
লেখক সম্পর্কে গেভিন ফিলিপস(945 নিবন্ধ প্রকাশিত)

গ্যাভিন হলেন উইন্ডোজ অ্যান্ড টেকনোলজি এক্সপ্লাইন্ডের জুনিয়র এডিটর, সত্যিকারের উপকারী পডকাস্টের নিয়মিত অবদানকারী এবং নিয়মিত পণ্য পর্যালোচক। ডিভনের পাহাড় থেকে চুরি করা ডিজিটাল আর্ট প্র্যাকটিস সহ বিএ (অনার্স) সমসাময়িক লেখার পাশাপাশি পেশাদার লেখার অভিজ্ঞতা এক দশকেরও বেশি। তিনি প্রচুর পরিমাণে চা, বোর্ড গেমস এবং ফুটবল উপভোগ করেন।

গেভিন ফিলিপস থেকে আরো

আমাদের নিউজলেটার সদস্যতা

প্রযুক্তি টিপস, রিভিউ, ফ্রি ইবুক এবং এক্সক্লুসিভ ডিলের জন্য আমাদের নিউজলেটারে যোগ দিন!

সাবস্ক্রাইব করতে এখানে ক্লিক করুন