זיכרון מטמון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לשכתב ערך זה
ייתכנו לכך מספר סיבות: ייתכן שהמידע המצוי בדף זה מכיל טעויות, או שהניסוח וצורת הכתיבה שלו אינם מתאימים לוויקיפדיה. אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות בדף זה, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה שלו.

זיכרון מטמון (באנגלית: cache memory) הוא אוסף של נתונים המשוכפלים לשם גישה מהירה יותר אליהם. זיכרון מטמון הוא משלושה סוגים עיקריים:

תוכן עניינים

[עריכה] זיכרון המטמון של המעבד

"זכרון מטמון" (Cache Memory) הוא סוג של זכרון במחשב, המיועד להאיץ את פעולות המעבד. דרך פעולת זכרון המטמון, היא פשוטה למדי: המעבד מקבל נתון מתוך זכרון הRAM. פעולה זאת לוקחת בערך 60 ננושניות. יחסית למחשב, זהו זמן באורך מכובד. במעבד נמצא זכרון מטמון ברמה שניה הנקרא זכרון מטמון רמה 2 (או לחלופין, Cache memory L2) המאפשר לקצר זמן גישה לזכרון במחצית הזמן. המעבד בודק האם נתון נמצא בזכרון מטמון, ואם לא הולך לזכרון פנימי (הRAM). כשמכבים מחשב, זכרון המטמון מתאפס. רוב המעבדים כיום כוללים בתוכם זכרון מטמון. זכרון נקרא זכרון מטמון רמה 1 (או Cache memory L1) והגישה אליו הרבה יותר מהירה מאשר לזכרון מטמון רמה 2. למשל, במעבד שתדרו 233MHz, זמן הגישה לזכרון מטמון רמה 1, תהיה פי 3.5 יותר קצרה, בהשוואה לזכרון מטמון רמה 2.

זיכרון המטמון של המעבד הוא חלק בזיכרון המחשב השומר נתונים אליהם ניגשו לאחרונה. במחשב יש רמות שונות של זיכרון מטמון. ככל שהגישה וגודל הזכרון מהירה יותר, מחירו גבוה יותר. זכרונות המטמון המהירים ביותר ממוקמים בתוך המעבד עצמו. מטרת זיכרון זה היא לחסוך את הצורך בגישה לזיכרון הרגיל בפעם הבאה שבה יש צורך באותם נתונים, וכך להשיג גישה מהירה יותר לנתונים אלה.

הדרך בה מחליטים איזה חלקים מזיכרון המטמון כדאי לפנות כאשר מביאים נתונים חדשים לאותו זיכרון היא בעיית אופטימיזציה מורכבת. אחת השיטות להחלטה היא שיטת LRU - המידע המפונה הוא המידע שנעשה בו שימוש לפני פרק הזמן הגדול ביותר.

מכיוון שכיום עומד צוואר הבקבוק של התוכנות בדרך כלל בגישה לזיכרון, ניתן לקבל מתוכנות ייעודיות (כדוגמת valgrind) נתונים על החמצות זיכרון המטמון (פעמים שבהן לא נמצאו הנתונים הדרושים בזיכרון המטמון, והמעבד נאלץ להביאם מזיכרון איטי יותר). באמצעות נתונים אלו ניתן לבצע אופטימיזציה לתוכנה.

[עריכה] זיכרון המטמון של הדיסק הקשיח

זיכרון המטמון של הדיסק הקשיח שבא לייעל את הגישה אל הדיסק הקשיח. בזיכרון המטמון מוחזקים נתונים מהדיסק הקשיח שהמעבד צפוי לגשת אליהם, ובכך מובטחת למעבד גישה מהירה יותר לנתונים אלה.

[עריכה] זיכרון המטמון של הדפדפן

עיקרון דומה משמש גם את הדפדפן, אשר שומר על הדיסק הקשיח דפי אינטרנט מסוימים, מכיוון שהגישה לדיסק הקשיח מהירה מן הגישה לאינטרנט.

[עריכה] זיכרון מטמון במקומות נוספים

תוכנות ושירותים רבים משתמשים בטכנולוגיה זו על מנת לשפר את מהירות עבודתם. לדוגמה, שירות ה-Domain Name System משתמש בזיכרון מטמון על מנת לשמור את הבקשות האחרונות של המשתשמים, ומספק להם תשובות מהירות יותר, בפעם הבאה שבקשה דומה נשלחת.