ZAMONAVIY KOMPYUTERLARNING KESH HOTIRASI VA UNING TASHKIL ETILISHI

Аннотация

This article provides a comprehensive analysis of the cache memory of modern computers and its organization. Computer architecture, function, types of cache memory, and principles of its operation are considered in detail. Also, the importance of the cache memory in increasing the speed of operation and ensuring the efficiency of the general computer system is studied. The article also provides information on the evolution of cache memory technology and its use in modern computers, as well as its relationship to software and hardware systems. The article can be useful for students, researchers and specialists interested in computer technologies. Key words: Cache memory, computer architecture, fast memory, CPU, data exchange, cache kernel, cache optimization. КЭШ-ПАМЯТЬ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И ЕЕ ОРГАНИЗАЦИЯ. Аннотация. В данной статье представлен комплексный анализ кэш-памяти современных компьютеров и ее организации. Подробно рассмотрены архитектура компьютера, назначение, типы кэш-памяти и принципы ее работы. Также изучено значение кэш-памяти в повышении скорости работы и обеспечении эффективности общей компьютерной системы. Также в статье представлена информация об эволюции технологии кэш-памяти и ее использовании в современных компьютерах, а также ее связи с программными и аппаратными системами. Статья может быть полезна студентам, исследователям и специалистам, интересующимся компьютерными технологиями. Ключевые слова: Кэш-память, архитектура компьютера, быстрая память, ЦП, обмен данными, ядро кэша, оптимизация кэша. Kirish: Zamonaviy kompyuter tizimlarida kesh hotirasi markaziy hisoblash blokining samarali ishlashida muhim rol o'ynaydi. 4 80 International scientific journal ISSN: 2181-3906 «MODERN SCIENCE АND RESEARCH» 2024 VOLUME 3 / ISSUE 11 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ Kompyuterlarning ishlash tezligi ko'plab omillarga bog'liq bo'lib, ularning orasida xotira tezligi alohida ahamiyatga ega. Kesh hotirasi, ya'ni CPU bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'lgan tezkor xotira, markaziy protsessor (CPU) va asosiy xotira (RAM) o'rtasidagi ma'lumotlar almashinuvini tezlashtirish uchun mo'ljallangan. Kompyuter tizimi ishlashining samaradorligini oshirish uchun kesh hotirasining tashkil etilishi va uning turli qatlamlarining roli muhimdir. Maqolada kesh hotirasining mohiyati, turlari, ishlash prinsiplari, hamda zamonaviy kompyuter tizimlarida uning optimallashuvi haqidagi masalalar ko'rib chiqiladi. Asosiy qism: 1. Kesh hotirasining tushunchasi Kesh hotirasi kompyuter tizimlarida ma'lumotlarni tezda saqlash va qayta ishlash uchun mo‘ljallangan yuqori tezlikda ishlov beruvchi xotira turidir. Kesh hotirasi CPUga yaqin bo‘lgan va tizimning asosiy xotirasidan tezroq ishlov beruvchi xotira bo'lib, CPU va RAM o'rtasidagi ma'lumotlarni almashinuvni tezlashtiradi. Kesh hotirasi, asosan, tez-tez ishlatiladigan ma'lumotlar va instruktsiyalarni saqlash uchun ishlatiladi, shu bilan birga, kompyuterning umumiy ishlash tezligini oshirishga xizmat qiladi. 2. Kesh hotirasining turlari va tashkil etilishi Kesh hotirasi odatda uch xil qatlamga bo'linadi:  L1 kesh (Level 1 Cache): Bu eng tezkor va eng kichik kesh turidir. L1 kesh to'g'ridan- to'g'ri CPU yadrosiga integratsiyalashgan va dastlabki darajadagi ma'lumotlar va instruktsiyalarni saqlaydi.  L2 kesh (Level 2 Cache): L2 kesh, odatda, L1 keshga nisbatan kattaroq bo‘lib, CPU yadrosidan biroz uzoqroq joylashadi. Bu kesh turida L1da bo‘lmagan, lekin tez-tez foydalaniladigan ma'lumotlar saqlanadi.  L3 kesh (Level 3 Cache): L3 kesh katta hajmdagi va sekinroq ishlov beruvchi xotira bo‘lib, ko‘p yadroli protsessorlar uchun umumiy kesh sifatida xizmat qiladi. U CPUning barcha yadrolari uchun umumiy bo‘ladi. 1. Kesh hotirasining turlari Kesh hotirasi turli xususiyatlarga ega bo‘lib, quyidagi asosiy turlarni o‘z ichiga oladi: a. Sensory Memory (Sensor xotira)  Sensor xotira, ya'ni sezgi hotirasi, atrof-muhitdan kelayotgan barcha ma'lumotlarni (ko‘rish, eshitish, hidlash, ta'mni sezish va boshqalar) juda qisqa muddatda, faqat bir necha millisekund yoki soniya davomida saqlaydi.  Masalan, biron bir tasvirni ko‘rganda, siz ko‘rgan narsaning xotirasi qisqa vaqtga saqlanadi. Shu tarzda, ko‘rish xotirasi (ikonik xotira) va eshitish xotirasi (ekhoik xotira) mavjud.  Ikonik xotira — bu ko‘rgan tasvirlarning juda qisqa muddatda saqlanishi.  Ekhoik xotira — bu eshitgan tovushlarning saqlanishi. b. Short-Term Memory (Qisqa muddatli xotira)  Qisqa muddatli xotira yoki kesh hotirasi, odamning bir necha daqiqa davomida ishlatadigan ma'lumotlarini saqlaydi. Bu xotira odatda 7 ± 2 ta elementni o‘zida ushlab turishi mumkin (bu "Miller’s Law" deb ataladi).  Misol uchun, telefon raqamini yoki manzilni eslab qolish, lekin uzoq vaqt davomida saqlab qolmasdan. 4 81 International scientific journal ISSN: 2181-3906 «MODERN SCIENCE АND RESEARCH» 2024 VOLUME 3 / ISSUE 11 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ  Qisqa muddatli xotiradagi ma'lumotlar ko‘pincha faol ishlov beriladi yoki doimiy xotiraga o‘tkazila