الفرق بين ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الافتراضية Cache Memory vs. Virtual Memory

تشبه ذاكرة الكمبيوتر الدماغ البشري الذي يستخدم لتخزين البيانات والتعليمات إمّا بشكل مؤقت أو دائم، إنّه جهاز مادي قادر على تخزين المعلومات مؤقتًا مثل “ذاكرة الوصول العشوائي” (RAM)، أو بشكل دائم، مثل “ذاكرة للقراءة فقط” (ROM)، تشير الذاكرة الرئيسية إلى الذاكرة الفعلية، وتُعرف باسم ذاكرة الوصول العشوائي، في ذاكرة الكمبيوتر، يمكننا تحرير أو تحديث البيانات الموجودة في الذاكرة الرئيسية فقط، يمكننا القول أنّه عندما نريد الوصول إلى وسائط التخزين الثانوية أو أي ملف يجب تحميله في الذاكرة الرئيسية من الجهاز الثانوي.

تعريف ذاكرة التخزين المؤقت Cache Memory

ذاكرة التخزين المؤقت هي ذاكرة سريعة تستخدمها وحدة المعالجة المركزية (CPU)، إنّها ذاكرة تساعد على تقليل وقت الوصول للملفات أو البيانات التي تستخدمها الذاكرة الرئيسية مؤخرًا، إنّها صغيرة الحجم، وذاكرة عالية السرعة، وتقع بالقرب من نواة معالج يخزن نسخ المعلومات أو التعليمات التي كثيرًا ما تستخدمها مواقع الذاكرة الرئيسية.

علاوةً على ذلك، يتصرف مثل المخزن المؤقت بين وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الرئيسية للاحتفاظ بتلك البيانات أو البرامج التي تستدعيها وحدة المعالجة المركزية بشكل متكرر، على سبيل المثال، عندما ننفذ برنامجًا بواسطة المعالج، فإنّه يجلب البيانات من الذاكرة الرئيسية والبيانات التي يتم جلبها لنسخها إلى ذاكرة التخزين المؤقت، عندما تكون نسخة البرنامج متاحة بالفعل في ذاكرة التخزين المؤقت، فإنّها تستدعي المعالج مباشرة لتنفيذه؛ وإلّا، يتم جلب البرنامج / الملفات من الذاكرة، وبالتالي، فإنّها تقلل من وقت الوصول إلى البيانات من الذاكرة الرئيسية.

مزايا ذاكرة التخزين المؤقت

• وقت الوصول للملفات أو التعليمات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت أقل من الذاكرة الرئيسية.

• تقوم بتخزين البيانات المستخدمة بشكل متكرر بواسطة الذاكرة الرئيسية.

• إنّها ذاكرة الكمبيوتر الأسرع مقارنة بالذاكرة الرئيسية.

• عند القيام بتخزين البرنامج في ذاكرة التخزين المؤقت يتم تنفيذه في غضون فترة زمنية قصيرة.

عيوب ذاكرة التخزين المؤقت

• لديها مساحة محدودة لتخزين البيانات.

• إنّها مكلفة للغاية لأنّها ذاكرة سريعة للوصول إلى البيانات.

تعريف الذاكرة الافتراضية Virtual Memory

تستخدم الذاكرة الافتراضية في ذاكرة الكمبيوتر لزيادة السعة التخزينية للذاكرة الرئيسية، إنّها وحدة تخزين منطقية للكمبيوتر تخلق وهمًا لتنفيذ برنامج كبير قد لا يتم وضعه بالكامل في الذاكرة الرئيسية، علاوةً على ذلك، يسمح للمستخدم بتحميل أو تخزين برنامج البيانات أو الملفات الأكبر من حجم الذاكرة الرئيسية.

مزايا الذاكرة الافتراضية

• تسمح الذاكرة الافتراضية للمستخدمين بتشغيل أكثر من تطبيق في وقت واحد.

• تعزز درجة البرمجة المتعددة (multiprogramming) في الذاكرة الافتراضية.

• الذاكرة الافتراضية هي وحدة منطقية لذاكرة الكمبيوتر تزيد من سعة الذاكرة الرئيسية عن طريق تخزين أو تنفيذ برنامج كبير الحجم عن الذاكرة الرئيسية.

• لا تتطلب أي حد ثابت لدرجة البرمجة المتعددة.

• يزيد من استخدام وحدة المعالجة المركزية في الذاكرة الافتراضية.

• تكون مطلوبة عندما لا يكون لدى النظام مساحة كبيرة لتخزين أي برامج أو ملفات كبيرة.

عيوب الذاكرة الافتراضية

• يمكن أن تبطئ الذاكرة الافتراضية عملية التطبيق في النظام.

• قد يستغرق الأمر وقتًا أطول للتبديل بين التطبيقات.

• تقلل من استقرار النظام.

• تسمح للمستخدم بمساحة أقل على القرص الصلب لاستخدامه في النظام.

جدول المقارنة بين ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الافتراضية