CPU တစ်ခုရဲ့ Cache level ဆိုတာဘာကိုခေါ်တာလဲ?

Computer တစ်ခုတိုင်းတစ်ချင်းဆီမှာ ဒေါ်လာ ၃၀၀ တန် laptop ကနေစပြီးသန်းပေါင်းများစွာကွန်ပြူတာအထိCPU တိုင်း CPU တိုင်းမှာ cache ဆိုတာရှိပါတယ်။

Cache ဆိုတာဘာကိုခေါ်တာလဲ?

Cache ဆိုတာတော်တော်ကိုသေးပြီးမြန်တဲ့ CPU ရဲ့ Logic unit နဲ့အနီးဆုံးနေရာမှာရှိတဲ့ memory ပါ။သူကို့ကျွန်တော်တို့ရဲ့အင်္ကျီအိတ်ကပ်လေးလို့စိတ်ကူးယဉ်ကြည့်လိုက်ရအောင်။ဥပမာ ကျွန်တော်ကကျောက်သင်ပုန်းမှာစာရေးနေတယ်ဆိုပါစို့။ကျွန်တော်ရဲ့အိတ်ကပ်ထဲမှာစာ‌ရေးဖို့အတွက် marker pen နှစ်ချောင်းသုံးချောင်းအလွယ်ယူနိုင်အောင်အိတ်ကပ်ထဲထည့်ထားမယ်ပေါ့။အဲ့တာဆိုရင်ကျွန်တော့်အိတ်ကပ်က CPU ရဲ့ cache လိုသဘောတရားမျိုးဖြစ်သွားပါပြီ။ကျွန်တော်နဲ့အနီးကပ်ဆုံးမှာရှိတယ်အမြန်အလွယ်ယူနိုင်တယ်။ဒါပေမဲ့အများကြီးမသိမ်းနိုင်ဘူး။ဒါပေမဲ့ကျွန်တော်လိုမဲ့ marker pen အရောင်မတူတာကိုအိတ်ထဲကနေထုတ်ပြီးအမြန်ယူရေးနိုင်မှာပါ။ကျွန်တော့်အိတ်ကပ်က CPU မှာဆို Level 1 cache ပေါ့။ CPU အတွင်းထဲမှာတည်ဆောက်ထားတာပါ။ CPU logic unit နဲ့အနီးဆုံးပြီးတော့ဆိုဒ်အသေးဆုံးပြီးတော့ access လုပ်ဖို့အမြန်ဆုံးပါ။ L 2 နဲ့ L 3 caches ကျတော့ကျွန်တော့် marker pen ကိုထည့်ထားတဲ့ခြင်းလေးလို့မြင်ကြည့်ရ‌အောင်။ကျွန်တော့်အိတ်ကပ်ထဲမှာထည့်လို့မဆန့်တော့ဘူး အဲ့တော့ခြင်းထဲမှာနောက်ထပ်လိုနိုင်တဲ့အရောင်တွေကိုထည့်ထားတယ်။ဒါပေမဲ့ကျွန်တော့်အိတ်ကပ်ထဲကယူသလောက်တော့မမြန်တော့ဘူး။

L 2 နဲ့ L 3 caches ကျတော့ L 1 ထက်ပိုကြီးပါတယ်။သူတို့ကျတော့ CPU နဲ့ RAM ရဲ့ကြားမှာရှိတက်ပါတယ်။တစ်ခါတစ်လေကျရင် L 2 cache က CPU ရဲ့ unit အတွင်းမှာပဲတည်ဆောက်ထားတတ်ကြပါတယ်။ memory နဲ့ Hard disk ကျတော့ပိုဝေးသွားပြီးအဲ့တာကျတော့ကျွန်တော်လိုမဲ့တခြားပေတံတို့‌‌ဘောဖျက်တို့ကိုဂိုဒေါင်ထဲမှာသွားယူရသလိုပေါ့။ဒီဥပမာလေးကကျွန်တော် ICT မှာ Hardware သင်တန်းတက်တုန်းကဆရာမျိုးပေးခဲ့တဲ့ဥပမာလေးပါ။

အဲ့တော့ကျွန်တော် access လုပ်ဖို့လိုမဲ့အရာတွေကိုကျွန်တော်တို့နဲ့အနီးဆုံးမှာထားသလိုပဲ CPU ကလဲပေါင်းနှုတ်မြှောက်စားပဲလုပ်မှာပါ။ကျန်တဲ့ Data အရွှေ့အပြောင်းကိစ္စက system ကလုပ်မှာပါ။ System storage က CPU လိုတဲ့ number တွေကိုအမြန်ပို့တာတွေလက်ခံတာတွေအကုန်လုပ်ပါတယ်။ CPU ရဲ့ Logic unit တွေက Data အတွက်လိုအပ်တဲ့အရွှေ့အပြောင်းကိစ္စတွေကိုစောင့်နေမှာမဟုတ်ပါဘူး။ဒါပေမဲ့လည်းဒီနေ့ခေတ်မှာအခုလိုအခုချက်ချင်းရဒေတာတွေကိုပို့ပေးနိုင်တဲ့မျက်လှည့်ဆန်ဆန် Storage နည်းပညာမရှိသေးပါဘူး။ Solid state drive တွေတော့ရှိပေမဲ့ Typical CPU တစ်လုံးအတွက်လိုအပ်တဲ့ Data အရွှေ့အပြောင်းတွေကို Handle မလုပ်နိုင်ပါဘူး။ 4 GHz အမြန်နှုန်းရှိတဲ့ CPU တစ်လုံးက အလုပ်တစ်ခုကို nanoseconds ရဲ့သုံးတစ်ပုံအမြန်နှုန်းနဲ့အလုပ်လုပ်နိုင်တဲ့အချိန်မှာ Traditional Hard disk တစ်လုံး ရဲ့ disk ပြားက CPU လိုတဲ့ Data ကိုရှာဖို့ nanoseconds ထောင်ပေါင်းများစွာလိုအပ်ပါတယ်။ SSD တစ်လုံးက nanoseconds 10 ကနေ 100 အထိကြာပါတယ်။အဲ့တော့ ဒီလို drive မျိုးက Processor ထဲမှာထည့်ပြီးတည်ဆောက်လို့မရပါဘူး။အဲ့တာကြောင့် main storage နဲ့ CPU ကြားမှာ ထောင်ပေါင်းများစွာသော Data တွေကို transfer လုပ်ဖို့အတွက် ယာယီ Data storage system တစ်ခုလိုအပ်ပါတယ်။ HDD drive ထက်အများကြီးပိုမြန်ဖို့လိုပြီး CPU cache ထက်ပိုပြီး Data တွေကို Store နိုင်ဖို့လိုပါတယ်။အဲ့တာကိုတော့ RAM လို့ခေါ်ပါတယ်။ ကမ္ဘာပေါ်မှာရှိရှိသမျှကွန်ပြူတာမှာရှိတဲ့ RAM တိုင်းရဲ့ရည်ရွယ်ချက်ကတော့ဒါပါပဲ။

Author : Hein Htet
Ref : techspot