Cache Memory vs Virtual Memory
Ang pagkakaiba sa pagitan ng cache memory at virtual memory ay umiiral sa layunin kung saan ginagamit ang dalawang ito at sa pisikal na pag-iral. Ang cache ng memorya ay isang uri ng memorya na ginagamit upang mapabuti ang oras ng pag-access ng pangunahing memorya. Ito ay namamalagi sa pagitan ng CPU at ng pangunahing memorya, at maaaring mayroong ilang antas ng mga cache tulad ng L1, L2 at L3. Ang uri ng hardware na ginagamit para sa memorya ng cache ay mas mahal kaysa sa RAM (Random Access Memory) na ginagamit para sa pangunahing memorya dahil ang memorya ng cache ay mas mabilis. Para sa kadahilanang ito, ang kapasidad ng memorya ng cache ay napakaliit. Ang virtual na memorya ay isang pamamaraan sa pamamahala ng memorya na ginagamit upang mahusay na gumamit ng RAM (pangunahing memorya) habang nagbibigay ng hiwalay na espasyo sa memorya para sa bawat programa na mas malaki pa kaysa sa aktwal na kapasidad ng pisikal na RAM (pangunahing memorya). Dito ginagamit ang hard disk upang palawakin ang memorya. Ang mga item sa pisikal na RAM ay inililipat pabalik-balik gamit ang hard disk.
Ano ang Cache Memory?
Ang Cache memory ay isang uri ng memorya na nasa pagitan ng CPU (Central Processing Unit) at ng RAM (Random Access memory). Ang layunin ng cache memory ay upang bawasan ang memory access time ng CPU mula sa RAM. Ang memorya ng cache ay mas mabilis kaysa sa RAM. Kaya ang oras ng pag-access sa cache ay mas mababa kaysa sa oras ng pag-access sa RAM. Ngunit ang halaga ng memorya na ginagamit para sa cache memory ay mas mataas kaysa sa halaga ng memorya na ginamit para sa RAM, at samakatuwid, ang kapasidad ng cache memory ay napakaliit. Ang uri ng memory na ginagamit para sa cache memory ay tinatawag na SRAM (Static Random Access Memory).
Sa tuwing gustong i-access ng CPU ang memory, sinusuri muna nito kung nasa cache memory ang kailangan nito. Kung oo, maa-access nito ito nang may pinakamababang latency. Kung hindi ito naninirahan sa cache, ang hiniling na nilalaman ay makokopya mula sa RAM patungo sa cache at pagkatapos ay ang CPU lamang ang maa-access ito mula sa cache. Dito, kapag kinokopya ang nilalaman mula sa cache, hindi lamang ang nilalaman sa hiniling na address ng memorya kundi pati na rin ang kalapit na nilalaman ay kinopya sa cache. Kaya, sa susunod na may mataas na posibilidad na magkaroon ng cache hit dahil karamihan sa mga program sa computer ay nag-a-access ng malapit na data o huling na-access na data sa karamihan ng mga pagkakataon. Kaya dahil sa cache, nababawasan ang average na latency ng memory.
Sa CPU, may tatlong uri ng mga cache: Ang cache ng tagubilin upang mag-imbak ng mga tagubilin ng programa, Ang cache ng data upang mag-imbak ng mga item ng data, at ang Translation Look-aside Buffer upang mag-imbak ng mga memory mapping. Para sa data cache, sa pangkalahatan, mayroong mga multi-level na cache. Iyon ay, mayroong ilang mga cache bilang L1, L2 at L3. Ang L1 cache ay ang pinakamabilis ngunit pinakamaliit na cache memory na pinakamalapit sa CPU. Ang L2 cache ay mas mabagal kaysa sa L1, ngunit mas malaki kaysa sa L1 at naninirahan pagkatapos ng L1 cache. Dahil sa hierarchy na ito, makakamit ang mas mahusay na average na oras ng pag-access sa memory sa mas murang halaga.
Ano ang Virtual Memory?
Ang Virtual memory ay isang memory management technique na ginagamit sa mga computer system. Walang hardware na tinatawag na virtual memory, ngunit ito ay isang konsepto na gumagamit ng RAM at ang hard disk upang magbigay ng virtual address space para sa mga programa. Ang unang RAM ay nahahati sa mga chunks na tinatawag na mga pahina at sila ay kinilala sa pamamagitan ng pisikal na mga address ng memorya. Sa hard disk, isang espesyal na bahagi ang nakalaan kung saan, sa Linux, ito ay tinatawag na swap at, sa Windows, ito ay tinatawag na page file. Kapag nagsimula ang isang programa, bibigyan ito ng virtual address space na maaaring mas malaki pa kaysa sa aktwal na pisikal na memorya. Ang virtual memory space ay nahahati din sa mga chunks na tinatawag na mga pahina at ang bawat isa sa virtual na memory page na ito ay maaaring imapa sa isang pisikal na pahina. Ang talahanayan na tinatawag na page table ay subaybayan ang pagmamapa na ito. Kapag ang pisikal na memorya ay naubusan ng espasyo, ang gagawin ay, ang ilang mga pisikal na pahina ay itinutulak sa espesyal na bahagi sa hard disk. Kapag kailangan muli ng anumang pahinang itinulak sa hard disk, dinadala ito sa pisikal na memorya sa pamamagitan ng paglalagay ng isa pang napiling pahina mula sa pisikal na memorya patungo sa hard disk.
Ano ang pagkakaiba ng Cache Memory at Virtual Memory?
• Ang cache ng memorya ay isang uri ng memorya na ginagamit para sa pagpapabuti ng pangunahing oras ng pag-access ng memorya. Ito ay isang mas mabilis na uri ng memorya na naninirahan sa pagitan ng CPU at RAM upang bawasan ang average na memory access latency. Ang virtual memory ay isang paraan ng pamamahala ng memory kung saan ito ay isang konsepto na nagbibigay-daan sa mga program na makakuha ng sarili nitong virtual memory space, na mas malaki pa kaysa sa totoong pisikal na RAM na available.
• Ang cache memory ay isang uri ng hardware memory na aktwal na umiiral. Sa kabilang banda, walang hardware na tinatawag na virtual memory dahil ito ay isang konsepto na gumagamit ng RAM, hard disk, Memory management unit, at software para magbigay ng virtual na uri ng memory.
• Ang pamamahala sa memorya ng cache ay ganap na ginagawa ng hardware. Ang virtual memory ay pinamamahalaan ng operating system (software).
• Ang cache ng memorya ay nasa pagitan ng RAM at ng processor. Kasama sa paglilipat ng data ang RAM, cache memory, at ang processor. Ang virtual memory, sa kabilang banda, ay nagsasangkot ng paglipat ng data sa pagitan ng RAM at hard disk.
• Ang mga memorya ng cache ay may maliliit na sukat gaya ng Kilobytes at Megabytes. Ang virtual memory, sa kabilang banda, ay nagsasangkot ng malalaking sukat na tumatagal ng gigabytes.
• Ang virtual memory ay kinabibilangan ng mga istruktura ng data gaya ng mga page table na nag-iimbak ng pagmamapa sa pagitan ng pisikal na memorya at virtual memory. Ngunit ang ganitong uri ng mga istruktura ng data ay hindi kinakailangan para sa memorya ng cache.
Buod:
Cache Memory vs Virtual Memory
Ang Cache memory ay ginagamit para sa pagpapabuti ng pangunahing oras ng pag-access ng memorya habang ang virtual memory ay isang paraan ng pamamahala ng memorya. Ang cache ng memorya ay isang aktwal na hardware, ngunit walang hardware na tinatawag na virtual memory. Ang RAM, hard disk, at iba't ibang hardware kasama ang operating system ay gumagawa ng konsepto na tinatawag na virtual memory upang magbigay ng malaki at nakahiwalay na virtual memory space sa bawat programa. Ang nilalaman sa cache memory ay pinamamahalaan ng hardware habang ang nilalaman sa virtual memory ay pinamamahalaan ng operating system.
