कैश मेमोरी क्या है और कैसे काम करती है What Is Cache Memory And How Does It Work In Hindi


आप सभी हार्ड ड्राइव, रैम इत्यादि इन सभी के बारे में जरूर जानते होंगे किन्तु मोबाइल एवं कंप्यूटर में आपको एक और चीज देखने को मिलती है वह है कैश मेमोरी ये चीज आपको बार – बार देखने को मिलती हैं किन्तु कई लोगों को इसके बारे में जानकारी न होने की वजह से उन्हें यह पता नहीं होता है की आखिर यह कैश मेमोरी क्या है और यह किस प्रकार से मोबाइल एवं कंप्यूटर में सहायक है | 

तो आज मैं आपको बताऊंगा की “कैश मेमोरी क्या है और यह कैसे काम करती है What Is Cache Memory And How Does It Work In Hindi ” इसके अलावा इसके क्या फायदे हैं क्या नुकसान हैं, इसकी जरुरत क्यों है यह सारी जानकारियां आपको इस पोस्ट में दी जाएंगी अतः कैश मेमोरी के बारे में पुरे विस्तारपूर्वक जानने के लिए इस लेख को अंतिम तक अवश्य पढ़ें |  

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कैश मेमोरी क्या है What Is Cache Memory

कैश मेमोरी एक नॉनवोलेटाइल मेमोरी है इसे लैपटॉप, कंप्यूटर, मोबाइल इत्यादि डिवाइस में लगायी जाती है जो एक छोटी सी चिप होती है अतः इसे सीपीयू एवं रैम के मध्य लगाया जाता है इसकी साइज काफी छोटी होती है किन्तु इससे काफी फास्ट डेटा एक्सेस किया जाता है और इसका उपयोग बार – बार एक्सेस किये गए डेटा को होल्ड करने के लिए किया जाता है यह रैम की तरह ही होती है किन्तु इसकी स्टोरेज क्षमता कम होती है | 
इसका उपयोग अस्थायी रूप से डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है जिसे प्रोसेसर वर्तमान में उपयोग या प्रोसेस कर रहा है कैश मेमोरी का मुख्य उद्देश्य प्रोसेसर द्वारा मांग की गयी डेटा को फास्ट तरीके से उपलब्ध करवाना है जब प्रोसेसर मुख्य मेमोरी यानी रैम से जब कोई डेटा एक्सेस करता है तो उसमें काफी समय लग जाता है और प्रोसेसर द्वारा इसी प्रतीक्षा को कम करने के लिए कैश मेमोरी द्वारा कम की जाती है इसे ही हम कैश मेमोरी कहते हैं | 

आइये अब यह जानते हैं की कैश मेमोरी आखिर काम कैसे करती है | 

कैश मेमोरी कैसे काम करती है How Does Cache Memory Work

कैश मेमोरी एक हाई – स्पीड मेमोरी है जो सीपीयू एवं मुख्य मेमोरी के बीच होती है यह एक्सेस की गयी डेटा को होल्ड करती है जिससे सीपीयू को उसी डेटा की आवश्यकता होने पर एक्सेस करने की अनुमति दे सके | 

जब सीपीयू को किसी डेटा की आवश्यकता होती है तो वह हार्ड डिस्क या मुख्य मेमोरी के पास जाता है किन्तु वहां से इसे डेटा एक्सेस करने काफी समय लग जाता है इसलिए कैश मेमोरी में मुख्य मेमोरी का बैकअप बनाया गया जो सारी डेटा अस्थायी रूप से कैश मेमोरी में सेव हो जाती है चूँकि यह सीपीयू के नजदीक होती है इसलिए जब सीपीयू को डेटा की जरुरत पड़ती है तो वह पहले कैश मेमोरी के पास जाती है और जाँच करती है की डेटा वहां मौजूद है या नहीं और अगर सीपीयू द्वारा मांग की गयी डेटा मिल जाती है तो वह एक्सेस कर लेता है अतः सीपीयू मुख्य मेमोरी की तुलना में कैश से डेटा को बहुत तेजी से एक्सेस कर सकता है।

आप जब अपने लैपटॉप, कंप्यूटर या मोबाइल में एक ही चीज को बार – बार ओपन करते हैं तो वह तुरंत ही लोड हो जाती है ऐसा इसलिए क्योंकि वह सारी डेटा कैश मेमोरी में स्टोर हो जाती है जिससे सीपीयू उसे तुरंत प्रोसेस कर देता है किन्तु अगर कोई डेटा कैश में न मिलने की वजह से वह मुख्य मेमोरी से एक्सेस करता है इसलिए कभी – कभी लोडिंग प्रक्रिया धीमा हो जाता है | अतः कैश मेमोरी काफी छोटी होती है और इसकी स्टोरेज क्षमता कम होती है और इसमें डेटा हमेशा के लिए स्टोर नहीं रहती डिवाइस ऑफ होने के पश्चात् इसमें स्टोर डेटा खत्म हो जाती है इसलिए इसे नॉनवोलेटाइल मेमोरी भी कहा जाता है | 

कैश मेमोरी के प्रकार Types Of Cache Memory

कैश मेमोरी के विभिन्न प्रकार हैं आइये हम सभी के बारे में विस्तारपूर्वक समझते हैं की सभी कैश मेमोरी प्रकार के क्या कार्य हैं:- 

  1. L1 कैश मेमोरी
  2. L2 कैश मेमोरी
  3. L3 कैश मेमोरी

1. L1 कैश मेमोरी क्या है और इसके कार्य 

L1 या लेवल 1 कैश मेमोरी इसे प्राइमरी मेमोरी के नाम से भी जाना जाता है यह सबसे तेज और छोटी कैश मेमोरी है जिसे प्रोसेसर में ही लगाया जाता है इसे दो भागों में विभाजित  किया गया है डेटा कैश और निर्देश कैश | डेटा कैश उस डेटा को संग्रहित करती है जिस पर प्रोसेसर काम कर रहा होता है वहीं दूसरी ओर निर्देश कैश उन निर्देशों को संग्रहित करती है जिसका प्रोसेसर निष्पादित (खत्म) कर रहा हो | L1 कैश मेमोरी का आकार में काफी छोटी होती है यही लगभग 64 किलोबाइट तक इससे प्रोसेसर द्वारा डेटा एक्सेस करने पर लगभग एक या दो नैनोसेकन्ड का समय लगता है | 

2. L2 कैश मेमोरी क्या है और इसके कार्य 

L2 कैश को सेकेंडरी मेमोरी के नाम से भी जाना जाता है यह सीपीयू के बाहर मौजूद होती है या अंदर भी हो सकती है यह अस्थायी रूप से बार – बार एक्सेस किये गए डेटा को संग्रहित करती है जो सीपीयू को निकट भविष्य में आवश्यकता होने पर डेटा प्रदान करती है | L2 कैश मुख्य मेमोरी (रैम) से तेज है लेकिन सीपीयू में स्थित L1कैश से धीमी है इसका आकार कंप्यूटर के आधार पर भिन्न – भिन्न होता है कुछ में 256KB, 512KB या 1MB तक भी हो सकता है।

3. L3 कैश मेमोरी क्या है और इसके कार्य 

L3 कैश मेमोरी सीपीयू के बाहर मौजूद होती है यानी की मदरबोर्ड में लगी होती है इसे सीपीयू के सभी कोर के साथ शेयर किया जाता है यह L1 और L2 कैश से आकार में बड़ी होती है इसकी क्षमता लगभग 1 MB से 8 MB तक होती है यह अधिक डेटा को स्टोर करने की अनुमति देती है जिसे सीपीयू द्वारा मुख्य मेमोरी में संग्रहीत डेटा की तुलना में अधिक तेजी से एक्सेस किया जा सकता है।

कैश मेमोरी के उपयोग Use Of Cache Memory

कैश मेमोरी के कई उपयोग हैं यह सीपीयू यानी की प्रोसेसर को मुख्य मेमोरी तक पहुंचने की संख्या को कम करके कंप्यूटर द्वारा किये गए कार्यों को और बेहतर बनाती है आइये जानते हैं की इसके और क्या – क्या उपयोग हैं:- 

1. फास्ट डेटा एक्सेस करना – 

कैश मेमोरी में बार – बार एक्सेस की गयी डेटा को संग्रहित करती है जब सीपीयू मुख्य मेमोरी से स्टोर की गयी डेटा को पुनर्प्राप्त करता है तो यह इसकी तुलना में अधिक तेजी से सीपीयू को डेटा प्रदान करती है जिससे सीपीयू मुख्य मेमोरी से डेटा  एक्सेस न करके कैश मेमोरी से फास्ट डेटा एक्सेस कर लेता है |  

2. सीपीयू द्वारा मेमोरी से एक्सेस की गयी डेटा में लगने वाले समय को कम करना –

कैश मेमोरी अधिक फास्ट होती है मुख्य मेमोरी (रैम) की तुलना में और मुख्य मेमोरी से डेटा एक्सेस करने के लिए सीपीयू को काफी समय लग जाता है और इसी समय को कम करने के लिए कैश मेमोरी का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसे सीपीयू एवं रैम के मध्य लगाई जाती इसलिए यह कम समय में ही सीपीयू को डेटा प्रदान करती है | 

3. मल्टीटास्किंग में सुधार करने के लिए इसका उपयोग –

अतः आज के समय में हम एक साथ बहुत सारे एप्लीकेशन या प्रोग्राम को रन करते हैं जिससे हमारे सारे कार्य एक साथ किये जा सके किन्तु रैम द्वारा डेटा बहुत ही धीरे गति एक्सेस की जाती थी जिससे सिस्टम भी धीरे काम करता था इसलिए कैश मेमोरी का उपयोग किया जाता है इसके द्वारा कंप्यूटर सिस्टम में मल्टीटास्किंग कार्यों के प्रदर्शन में सुधार किया जाता है और यह डेटा को भी जल्दी से एक्सेस करने की अनुमति देती है |

कैश मेमोरी के फायदे Advantages Of Cache Memory

कैश मेमोरी के निम्न फायदे हैं जो इस प्रकार है:- 

  • यह मुख्य मेमोरी यानी की रैम से काफी तेज होती है | 
  • इसमें बार – बार उपयोग की गयी डेटा स्टोर होती है जिससे सीपीयू इसे तुरंत ही एक्सेस कर लेता है और इसके साथ ही सीपीयू की परफॉरमेंस भी बेहतर हो जाती है |  
  • इसमें रीसेंट डेटा स्टोर की जाती है इसलिए आउटपुट तेज होते हैं | 
  • यह सीपीयू को मुख्य मेमोरी की तुलना में कम समय में ही डेटा प्रदान करती है | 
  • कैश मेमोरी मुख्य मेमोरी से कम संख्या में ही डेटा पहुंचाने की वजह से यह कंप्यूटर सिस्टम की बिजली की खपत को कम करने में भी मदद करती है | 
  • कैश मेमोरी मुख्य मेमोरी पर लोड को कम करने में मदद करती है और इसमें मौजूद मेमोरी संसाधनों के अधिक प्रभावी रूप से उपयोग करने की अनुमति देती है | 

कैश मेमोरी के नुकसान Disadvantages Of Cache Memory

कैश मेमोरी के फायदे के साथ – साथ इसके कुछ नुकसान भी हैं जो इस प्रकार है:- 

  • कैश मेमोरी की साइज मुख्य मेमोरी की तुलना में कम होती है इसलिए इसमें सीमित डेटा ही स्टोर की जा सकती है अतः इसकी भण्डारण क्षमता कम होती है | 
  • इसमें डेटा केवल प्रोसेसिंग के समय ही लोड की जाती है डिवाइस के ऑफ होने के पश्चात् इसमें स्टोर डेटा डिलीट हो जाती है | 
  • कैश मेमोरी की कीमत अधिक होती है क्योंकि इसके लिए अतिरिक्त हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होती है | 
  • कभी – कभी सीपीयू द्वारा मांग की गयी डेटा कैश मेमोरी में मौजूद नहीं होती है जिससे इसका प्रदर्शन खराब हो जाता है क्योंकि सीपीयू को मुख्य मेमोरी से डेटा प्राप्त करनी पड़ती है जो धीमी होती है | 

कैश मेमोरी की आवश्यकता क्यों होती है Why Is Cache Memory Needed 

कैश मेमोरी की आवश्यकता जरुरी होती है क्योंकि यह सीपीयू के नजदीक होती है जिससे बार – बार उपयोग किये डेटा को सीपीयू तुरंत ही कैश मेमोरी एक्सेस कर सकता है वहीं मुख्य मेमोरी से डेटा एक्सेस करने पर सीपीयू को थोड़ा समय लग जाता है जिससे प्रोसेसिंग कार्य भी बहुत ही धीरे होने लगता है ऐसे और मुख्य कारण हैं जिससे कैश मेमोरी की आवश्यकता होती है | 

भले ही यह एक छोटी मेमोरी हो किन्तु यह हार्ड डिस्क एवं मुख्य मेमोरी से काफी अधिक तेज होती है जब किसी मेमोरी से डेटा एक्सेस किया जाता है तो 180 नैनोसेकन्ड (1 सेकंड = 1 अरब नैनोसेकन्ड) का समय लगता है वहीं कैश मेमोरी से डेटा प्राप्त करने पर केवल 45 नैनोसेकन्ड का समय लगता है | 

जैसे – जैसे तकनीकी क्षेत्र बढ़ती जा रही है लोगों के काम भी बढ़ते जा रहे हैं और मल्टीटास्किंग कार्य, बार – बार एक ही एप्लीकेशन या ब्राउजर का उपयोग करना बहुत बार किया जाता है ऐसे में जब यह सारी चीजें फास्ट एक्सेस न हो तो काम की गति भी धीमी जो जाती है इसलिए कैश मेमोरी की बहुत ही अधिक आवश्यकता है जिससे प्रोसेसर के कार्य करने की क्षमता बढ़ जाये और वह किसी भी फाइल, डेटा, ऍप्स को जल्दी ही प्रोसेस कर सके |  

एंड्रॉइड में कैश मेमोरी क्या है What Is Cache Memory In Android

एंड्रॉइड डिवाइस में भी कैश मेमोरी एक प्रकार की मेमोरी को संदर्भित करती है जिसका उपयोग अस्थायी रूप से डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है इसमें ऍप, सिस्टम फाइल, ब्राउजर इत्यादि जैसी चीजें शामिल है | एंड्रॉइड डिवाइस में कैश मेमोरी का मुख्य उद्देश्य है बार – बार किसी डेटा को एक्सेस करने में लगने वाले समय को कम करना | 

उदाहरण के लिए आप अपने मोबाइल में कोई ऍप का इस्तेमाल बार – बार करते हैं तो उस ऍप को कैश मेमोरी में संग्रहित कर लिया जाता है जिससे दोबारा उसी ऍप का इस्तेमाल करने के लिए उसे तुरंत ही एक्सेस किया जा सके ठीक इसी प्रकार जब डिवाइस पर किसी ब्राउजर में वेबसाइट को बार – बार देखी जाती है तो उस वेबसाइट का डेटा कैश मेमोरी में संग्रहित हो जाती है जिससे दोबारा एक्सेस करने पर लोड होने में समय न लगे और तुरंत ही ओपन हो जाये | 

एंड्रॉइड डिवाइस में कैश मेमोरी विभिन्न स्तरों पर पायी जाती है पहला एप्लीकेशन स्तर जो ऍप्स और डेटा को स्टोर करने के लिया जाता है, दूसरा सिस्टम स्तर जो सिस्टम पर मौजूद फाइलों को स्टोर करने के लिए किया जाता है और तीसरा ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा अन्य डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है | 

एक बात यहां ध्यान देने वाली और है की कैश मेमोरी में डेटा स्थायी रूप से स्टोर नहीं की जाती है और यह काफी छोटी होती है जिससे यह मेमोरी फुल हो जाती है इसलिए डिवाइस को चलाने के लिए समय – समय पर कैश मेमोरी को क्लियर करते रहना चाहिए जिससे कोई भी एप्लीकेशन या ब्राउजर को तुरंत ही एक्सेस किया जा सके | 

कैश मेमोरी को कैसे क्लियर करें How To Clear Cache Memory

कैश मेमोरी को क्लियर करना महत्वपूर्ण है तो आइये अब हम जानते हैं की कैश मेमोरी को क्लियर कैसे करें:-

स्टेप 1 – सबसे पहले अपने मोबाइल की सेटिंग पर जाएं | 

स्टेप 2 – उसके बाद आपको वहां पर App Management या Apps के ऑप्शन देखने को मिलेंगे उस पर क्लिक करके आगे बढ़ें | 

स्टेप 3 – उसके बाद आपको App List पर क्लिक करना है | 

स्टेप 4 – फिर आपको सारे ऍप्स देखने को मिलेंगे जिसे आप क्लियर कैश करना चाहते हैं उस पर क्लिक कर दें | 

स्टेप 5 – उसके बाद आपको Storage Usage देखने को मिलेंगे उस पर क्लिक कर दें | 

स्टेप 6 – फिर आपको नीचे Clear Cache का ऑप्शन दिख जायेगा उसे क्लिक कर दें | 

तो इस प्रकार से आप किसी भी ऍप को जिसको क्लियर कैश करना चाहते हैं कर सकते हैं किन्तु यहाँ पर सभी के मन प्रश्न जरूर उठते होंगे की आखिर क्लियर कैश करने के क्या फायदे हैं तो आइये हम इसके बारे में भी समझते हैं | 

कैश मेमोरी को क्लियर करने के फायदे Benefits Of Clearing The Cache Memory

कैश मेमोरी को क्लियर करने के निम्न फायदे हैं:- 

  • कैश क्लियर करने से डिवाइस पर जगह खाली हो जाती है जिससे किसी भी डेटा को एक्सेस करने की गति बढ़ जाती है | 
  • कभी – कभी किसी भी फाइल को ओपन करने पर हमें बग या एरर देखने को मिलते हैं ऐसे स्थिति में अगर कैश को क्लियर किया जाये तो फाइलों को बग या एरर होने से बचाती है | 
  • कैश क्लियर करने से आपको काफी स्पेस मिलेंगे जिससे आप जरुरी डेटा को सेव करने में उपयोग कर सकते हैं | 
  • डिवाइस के धीरे कार्य होने से अगर कैश को क्लियर कर दिया जाये तो स्पीड बेहतर हो जाती है | 
  • फोन में हैंगिंग की समस्या भी कम हो जाती है कैश क्लियर होने से | 

कैश मेमोरी पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न FAQs On Cache Memory

Q1. कैश मेमोरी रैम से तेज क्यों है?

Ans – कैश मेमोरी रैम की तुलना में अधिक तेजी से डेटा स्थानांतरित किया जा सकता है अतः कैश मेमोरी का उपयोग अस्थायी डेटा और निर्देशों को रखने के लिए किया जाता है और यह बहुत ही तेज गति से डेटा एक्सेस करने की अनुमति देती है वहीं रैम से डेटा एक्सेस करने के लिए प्रोसेसर को प्रतीक्षा करनी पड़ती है | 

आपने क्या सीखा What Have You Learned

इस आर्टिकल में आपने सीखा की कैश मेमोरी क्या है, कैसे काम करती है, इसके क्या फायदे एवं नुकसान हैं तो कुल मिलाकर कैश मेमोरी बहुत ही महत्वपूर्ण मेमोरी है और यह मुख्य मेमोरी पर अधिक लोड को कम करने में मदद करती है एवं बार – बार क्लियर कैश करने से भी काम करने की गति बढ़ जाती है | 

मैं आशा करता हूँ की मेरे द्वारा दी गयी यह जानकारी आपलोगों के लिए काफी महत्वपूर्ण होगी और मैंने सरल भाषा में कैश मेमोरी को समझाने का प्रयास किया है और इससे जुड़ी सारी जानकारियां आपलोगों के साथ साझा किया हूँ जिससे आपको इसके बारे में पूर्ण जानकारी हो सके अगर आपके पास इससे सम्बंधित कोई भी प्रश्न हो तो हमें कमेंट करके अवश्य बताएं | 

अतः आपको यह पोस्ट पसंद आई हो तो अपने दोस्तों के साथ जरूर शेयर करें धन्यवाद | 

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