ذاكرة التخزين المؤقت (Cache memory)، هي ذاكرة عالية السرعة تُستخدم لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر كلما لزم الأمر، يتم توفير هذه البيانات لوحدة المعالجة المركزية بمعدل سريع، تُعرف الذاكرة الرئيسية أيضًا باسم ذاكرة الوصول العشوائي (Random Access Memory) (RAM)، إنّها وحدة ذاكرة تتفاعل مباشرة مع وحدة المعالجة المركزية (CPU).

 

تعريف ذاكرة التخزين المؤقت Cache memory

 

ذاكرة التخزين المؤقت هي منطقة وصول صغيرة وعالية السرعة، يتم استخدامها لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر، كلما لزم الأمر، يتم توفير هذه البيانات لوحدة المعالجة المركزية بمعدل سريع، يمكن الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت بمعدل سريع جدًا مقارنة بالذاكرة الرئيسية العادية، غالبًا ما توجد هذه الذاكرة في وحدة المعالجة المركزية.

 

توجد ذاكرة التخزين المؤقت بين الذاكرة الرئيسية ووحدة المعالجة المركزية، إذا احتاج المعالج إلى كتابة أو قراءة موقع في الذاكرة الرئيسية، فإنّه يتحقق من توفر موقع الذاكرة في ذاكرة التخزين المؤقت، يتم ذلك عن طريق مقارنة عنوان موقع الذاكرة بجميع العلامات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت والتي لديها إمكانية احتواء هذا العنوان المحدد.

 

في حالة العثور على موقع الذاكرة في ذاكرة التخزين المؤقت، يتم اعتباره نتيجة ذاكرة التخزين المؤقت، وإذا لم يكن كذلك، فإنّه في هذه الحالة يعتبر خطأ في ذاكرة التخزين المؤقت، ذاكرة التخزين المؤقت الأولية هي الأقرب إلى المعالج، توجد ذاكرة التخزين المؤقت الثانوية في ثاني أقرب مكان للمعالج.

 

تعريف الذاكرة الرئيسية Main memory

 

تمّ تصميم الذاكرة الرئيسية لتتناسب مع سرعة المعالج؛ تُعرف الذاكرة الرئيسية أيضًا باسم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، هناك نوعان من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هما (Static RAM) أو (SRAM) و(Dynamic RAM) أو (DRAM)، تعتبر ذاكرة (SRAM) أسرع وأغلى من (DRAM)، إنّها وحدة ذاكرة تتفاعل مباشرة مع وحدة المعالجة المركزية (CPU)،  إنّها مصدر متطاير للبيانات “ذاكرة متطايرة“، يمكن وصفها بأنّها مجموعة كبيرة تتكون من الكلمات أو البايت.

 

ذاكرة الوصول العشوائي متصلة بالمعالج من خلال عنوانه وناقلات البيانات، تتكون هذه النواقل من دوائر كهربائية أو أجزاء، تمّ بناء الذاكرة الرئيسية في الواقع من رقائق (DRAM) أو ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، وهي معروفة بحجمها الصغير وقدرتها على الوصول بشكل أسرع.

 

من المهم الإشارة إلى أنّ الكمبيوتر يمكنه فقط معالجة البيانات الموجودة في الذاكرة الرئيسية، تعتبر “الوحدة النمطية” النموذجية لذاكرة سطح المكتب طويلة ورقيقة المظهر، يتم تثبيتها في فتحات وحدة الذاكرة الموجودة على اللوحة الأم، تأتي وحدات الذاكرة الحديثة بسعات مختلفة مثل أحجام (256) ميجابايت، و(512) ميجابايت، و(1) جيجابايت، و(2) جيجابايت، و(4) جيجابايت، و(8) جيجابايت؛ الذاكرة الرئيسية ذات سعة محدودة.

 

جدول المقارنة بين ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الرئيسية

 

الذاكرة الرئيسية (RAM) الذاكرة المؤقتة (Cache Memory)
تُعرف الذاكرة الرئيسية أيضًا باسم ذاكرة الوصول العشوائي، إنّها وحدة ذاكرة تتفاعل مباشرة مع وحدة المعالجة المركزية (CPU). تُستخدم ذاكرة التخزين المؤقت لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر من أجل الوصول السريع إلى البيانات متى لزم الأمر.
ذاكرة الوصول العشوائي هي ذاكرة متطايرة يمكنها تخزين البيانات طالما يتم توفير الطاقة. ذاكرة التخزين المؤقت هي مكون ذاكرة أصغر وسريع في الكمبيوتر.
حجم ذاكرة الوصول العشوائي أكبر. حجم ذاكرة التخزين المؤقت أقل.
غالية الثمن. ليست غالية الثمن.
تحتوي على البرامج والبيانات التي يتم تنفيذها حاليًا بواسطة وحدة المعالجة المركزية. تحتفظ بالبيانات المستخدمة بشكل متكرر بواسطة وحدة المعالجة المركزية.
إنّها ليست أسرع بالمقارنة مع ذاكرة التخزين المؤقت. إنّها أسرع.
تعتبر الذاكرة الرئيسية أسرع من القرص الصلب أو القرص المرن أو القرص المضغوط أو أي نوع آخر من أشكال وسائط التخزين الثانوية. تعمل ذاكرة التخزين المؤقت على زيادة سرعة الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية.
تعمل وحدة المعالجة المركزية بقراءة بيانات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بعد قراءة ذاكرة التخزين المؤقت. تقرأ وحدة المعالجة المركزية بيانات ذاكرة التخزين المؤقت قبل قراءة ذاكرة الوصول العشوائي.