كلمة "ذاكرة التخزين المؤقت" (Cache) تعني، في سياق الحوسبة، منطقة تخزين بيانات مؤقتة سريعة الوصول. تستخدم ذاكرة التخزين المؤقت لتسريع الوصول إلى البيانات التي تُستخدم بشكل متكرر، عن طريق تخزين نسخ منها أقرب إلى المعالج أو الوحدة التي تحتاجها. بدلاً من الوصول إلى البيانات من مصدر أبطأ (مثل القرص الصلب أو الشبكة)، يتم الوصول إلى نسخة منها في ذاكرة التخزين المؤقت الأسرع.

هناك عدة أنواع من ذاكرة التخزين المؤقت، تختلف حسب حجمها وسرعتها ومكانها في النظام :

*

ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج (CPU Cache):

توجد مباشرة على المعالج، وهي أسرع أنواع ذاكرة التخزين المؤقت. تنقسم عادةً إلى مستويات (L1, L2, L3) تختلف في حجمها وسرعتها.

*

ذاكرة التخزين المؤقت للقرص (Disk Cache):

تُخزّن بيانات تُقرأ من القرص الصلب أو محرك الحالة الصلبة (SSD) مؤقتًا، مما يسرّع الوصول إلى تلك البيانات لاحقًا.

*

ذاكرة التخزين المؤقت للشبكة (Network Cache):

تُخزّن بيانات تُحمل من الشبكة، مثل صفحات الويب أو الملفات، لتسريع الوصول إليها في المستقبل. مثال على ذلك هو خوادم وكلاء الويب (Proxy Servers).

*

ذاكرة التخزين المؤقت للتطبيقات (Application Cache):

تُستخدم بواسطة التطبيقات لتخزين البيانات مؤقتًا لتسريع الأداء.

كيف تعمل ذاكرة التخزين المؤقت؟

عندما يحتاج المعالج أو التطبيق إلى بيانات، فإنه يبحث أولاً في ذاكرة التخزين المؤقت. إذا وجدت البيانات هناك (ما يسمى بـ "hit" - إصابة)، يتم الوصول إليها بسرعة. أما إذا لم توجد البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت (ما يسمى بـ "miss" - خطأ)، يُضطر النظام إلى البحث عن البيانات في المصدر الأصلي (مثل القرص الصلب)، ثم يتم نسخها إلى ذاكرة التخزين المؤقت للاستخدام لاحقًا.

ميزات ذاكرة التخزين المؤقت:

*

سرعة الوصول:

الوصول إلى البيانات أسرع بكثير من الوصول إلى المصدر الأصلي.
*

تحسين الأداء:

يؤدي إلى زيادة سرعة النظام بشكل عام.
*

تقليل عبء العمل:

يقلل من عدد الطلبات على مصادر البيانات الأبطأ.

عيوب ذاكرة التخزين المؤقت:

*

حجمها محدود:

تحتوي على مساحة تخزين محدودة.
*

البيانات المؤقتة:

البيانات المخزنة قد تُزال لتوفير مساحة للبيانات الأخرى.


باختصار، ذاكرة التخزين المؤقت هي عنصر أساسي في أنظمة الحاسوب الحديثة، حيث تلعب دورًا حاسمًا في تحسين الأداء وتسريع الوصول إلى البيانات.