সিপিইউ ক্যাশে কী এবং গেমিংয়ের জন্য কেন এটি এত গুরুত্বপূর্ণ?

AMD-এর 7800X3D এবং 7950X3D গেমিং-এর জন্য CPU- তে শীর্ষস্থান ধরে রাখে, কারণ তাদের সর্বাধিক কোর বা সর্বোচ্চ ঘড়ির গতি নেই, বরং তাদের সর্বাধিক ক্যাশে রয়েছে বলে নয়। কিন্তু যাইহোক, CPU ক্যাশে কি? এটি অতি দ্রুত, দ্রুত-অ্যাক্সেস মেমরির একটি ছোট পরিমাণ যা চিপের মধ্যেই তৈরি করা হয়েছে, এটি জ্বলন্ত গতিতে অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় ডেটা পেতে সহায়তা করে।

রিটার্নগুলি রৈখিক নয়, যদিও – একটি কারণ রয়েছে 7950X3D এর সমস্ত কোরে অতিরিক্ত ক্যাশে নেই৷ প্রকৃতপক্ষে, কাজ করার জন্য প্রচুর অতিরিক্ত ক্যাশে থাকার কিছু খারাপ দিক রয়েছে, এমনকি যদি এটি গেমিং পারফরম্যান্সকে বাড়িয়ে তুলতে সহায়তা করে। CPU ক্যাশে সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তা এখানে।

CPU ক্যাশে কি?

AMD Ryzen 7 5800X3D চিপ।
ছবি কপিরাইট ধারকের অনুমতি নিয়ে ব্যবহার করা হয়েছে

ক্যাশে হল মেমরির পরিমাণ যা CPU-এর মধ্যেই থাকে, হয় পৃথক কোরে একত্রিত হয় বা কিছু বা সমস্ত কোরের মধ্যে ভাগ করা হয়। এটি একটি সামান্য বিট ডেডিকেটেড মেমরি যা সরাসরি প্রসেসরে থাকে যাতে আপনার সিপিইউকে আপনার পিসিতে কিছু করতে চাইলে প্রতিবার আপনার সিস্টেম র‌্যাম থেকে তথ্য আনতে হবে না। প্রতিটি প্রসেসরে অল্প পরিমাণে ক্যাশে থাকে, ছোট CPU গুলি সম্ভবত মাত্র কয়েক কিলোবাইট পায় যখন বড় CPU-তে অনেক মেগাবাইট মূল্যের ক্যাশে থাকতে পারে।

কিন্তু কেন ক্যাশে প্রয়োজনীয় যদি আমরা ইতিমধ্যে দ্রুত SSD স্টোরেজ, এবং এমনকি দ্রুত RAM আছে? এটা সব কর্মক্ষমতা সম্পর্কে. 1990 এর দশকে, RAM এর গতি CPU চাহিদার সাথে তাল মিলিয়ে চলছিল না, CPU ডিজাইনারদের জন্য একটি সমস্যা উপস্থাপন করেছিল। সমাধানটি ছিল চিপগুলিতে স্থানীয় ক্যাশে যুক্ত করা।

যদিও ক্যাশে র‍্যামের তুলনায় সীমিত ক্ষমতা রয়েছে, তবে এর উচ্চ গতি এটির জন্য তৈরি করে। একমাত্র নেতিবাচক দিকটি হল মেমরিকে একটি ছোট চিপে প্যাক করা ব্যয়বহুল, তাই এটি সাধারণত বড় পরিমাণে ব্যবহার করা হয় না। 3D V-Cache এর সাথে, তবে, AMD এটিকে কাজ করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছে এবং এখন আমাদের কাছে এটি দেখানোর জন্য উচ্চ-পারফর্মিং গেম চিপ রয়েছে।

ক্যাশে কিভাবে কাজ করে? L1, L2, L3 ব্যাখ্যা করা হয়েছে

ক্যাশের মূলধারা গ্রহণের ফলে ক্যাশে এবং র‌্যামের আরও সূক্ষ্ম প্রয়োগ ঘটে যতক্ষণ না আমরা মেমরি শ্রেণিবিন্যাসের সাথে শেষ না হলাম, শীর্ষে ক্যাশে, মাঝখানে RAM এবং নীচে স্টোরেজ। এই টায়ার্ড পদ্ধতিটি CPU-কে প্রসেসরের শারীরিকভাবে কাছাকাছি হতে, লেটেন্সি কমাতে এবং আপনার পিসিকে চটজলদি বোধ করতে সাহায্য করে।

আধুনিক মেমরি অনুক্রম।
কার্লোস কারভালহো

ক্যাশের নিজস্ব শ্রেণিবিন্যাস বা ক্যাশে স্তর রয়েছে, যা L1, L2 এবং L3 ক্যাশে বিভক্ত। এই সব ধরনের ক্যাশে, কিন্তু তারা সামান্য ভিন্ন ফাংশন সঞ্চালন.

L1 ক্যাশে ক্যাশের প্রথম স্তর এবং সবচেয়ে ছোট, সাধারণত L1 নির্দেশ বা L1i এবং L1 ডেটা বা L1d-এ বিভক্ত। একটি CPU-এর মধ্যে প্রতিটি কোরে L1 ক্যাশের একচেটিয়া অংশ থাকে, যা সাধারণত মাত্র কয়েক কিলোবাইট বড় হয়। L1 ক্যাশে সংরক্ষিত ডেটা হল এমন জিনিস যা CPU এইমাত্র ব্যবহার করেছে বা খুব দ্রুত ব্যবহার করার আশা করছে। যদি CPU-এর এমন ডেটার প্রয়োজন হয় যা L1 ক্যাশে নেই, তাহলে এটি পরবর্তী স্তরে যায়: L2।

L1 ক্যাশের মতো, L2 ক্যাশে প্রায়ই একটি একক CPU কোরের জন্য একচেটিয়া, কিন্তু কিছু CPU-তে, এটি একাধিক কোরের মধ্যে ভাগ করা হয়। এটাও অনেক, অনেক বড়; উদাহরণস্বরূপ, Core i9-12900K-এর প্রতিটি P-core-এ 80 কিলোবাইট L1 ক্যাশে, সেইসাথে 1.25 মেগাবাইট L2 ক্যাশে, প্রায় 16 গুণ বেশি। যাইহোক, বড় ক্যাশে উচ্চতর লেটেন্সি থাকে, যার মানে CPU কোর এবং ক্যাশের মধ্যে যোগাযোগ ঘটতে বেশি সময় লাগে। যখন সিপিইউগুলি মাইক্রোসেকেন্ড বা এমনকি ন্যানোসেকেন্ডের ক্ষেত্রে জিনিসগুলি সম্পাদন করতে চায়, তখন L2 ক্যাশের সামান্য উচ্চতর লেটেন্সি গুরুত্বপূর্ণ। যদি একটি CPU L2 ক্যাশের মধ্যে অনুরোধ করা ডেটা খুঁজে না পায়, তাহলে এটি পরবর্তী স্তরকে জিজ্ঞাসা করে: L3।

L3 ক্যাশে একটি বড় চুক্তি: এটি একটি CPU-এর মধ্যে কিছু বা সমস্ত কোরের মধ্যে ভাগ করা হয় এবং এটি বড়। উদাহরণস্বরূপ, 7950X3D-এ 128MB L3 ক্যাশে আছে যার বোল্ট-অন 3D V-Cache আছে, যখন এটিতে L2 ক্যাশে মাত্র 16MB আছে। L3 ক্যাশের লেটেন্সি L2 এর চেয়েও খারাপ, কিন্তু CPU-কে প্রয়োজনীয় ডেটার জন্য RAM জিজ্ঞাসা করতে না করতে একটি বড় L3 ক্যাশে থাকা সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ। স্টোরেজ ব্যতীত, মেমরি শ্রেণিবিন্যাসে RAM এর সবচেয়ে খারাপ গতি এবং লেটেন্সি রয়েছে এবং যখনই CPU-কে প্রয়োজনীয় ডেটার জন্য RAM অ্যাক্সেস করার প্রয়োজন হয়, তখন জিনিসগুলি থামতে পারে।

কিছু CPU-তে L4 ক্যাশেও থাকে, কিন্তু এটি সাধারণত CPU প্যাকেজে থাকা RAM হিসাবে কাজ করে। ব্রডওয়েল আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে ইন্টেলের প্রথম 14nm সিপিইউগুলির মধ্যে 128MB এমবেডেড DRAM অন্তর্ভুক্ত ছিল এবং কোম্পানির Sapphire Rapids সার্ভার CPU গুলি HBM2 এর সাথে আসতে পারে, যা ক্যাশের অতিরিক্ত স্তরের মতো ব্যবহৃত হয়।

গেমিং এর জন্য CPU ক্যাশে কি গুরুত্বপূর্ণ?

AMD CEO 3D V-Cache CPU ধারণ করেছেন।
এএমডি

CPU ক্যাশে গেমিংয়ের জন্য একটি বড় পার্থক্য করে । যদিও একক-থ্রেডেড পারফরম্যান্স, প্রতি ঘড়ির নির্দেশাবলী (আইপিসি), এবং ঘড়ির গতিকে ঐতিহ্যগতভাবে গেমিং পারফরম্যান্সের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণ হিসাবে বলা হয়েছে, এটি খুব স্পষ্ট হয়ে গেছে যে ক্যাশে সম্ভবত এএমডি এবং এর মধ্যে প্রতিদ্বন্দ্বিতার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণ। ইন্টেল

ক্যাশে গেমিংয়ের জন্য এত গুরুত্বপূর্ণ কারণ আজকের গেমগুলি কীভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। আধুনিক গেমগুলিতে প্রচুর এলোমেলোতা রয়েছে, যার অর্থ সিপিইউকে ক্রমাগত সাধারণ নির্দেশাবলী কার্যকর করতে হবে। পর্যাপ্ত ক্যাশে ছাড়া, আপনার গ্রাফিক্স কার্ড আপনার সিপিইউতে অপেক্ষা করতে বাধ্য হয় কারণ নির্দেশাবলী স্তূপ করে এবং বাধা সৃষ্টি করে । নিচের গেমিং-এ CPU পারফরম্যান্স গ্রাফে আপনি AMD এর 3D V-Cache প্রযুক্তির সাথে কতটা পার্থক্য তৈরি করে তার একটি উদাহরণ দেখতে পারেন।

Ryzen 7 7800X3D এর জন্য সামগ্রিক গেমিং পারফরম্যান্স।
জ্যাকব রোচ / ডিজিটাল ট্রেন্ডস

আমরা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে গেমিংয়ের জন্য আরও ক্যাশের দিকে একটি প্রবণতা দেখেছি। AMD বছরের পর বছর ধরে তার CPU ক্যাশের পরিমাণ বাড়িয়ে চলেছে, এবং Ryzen 7 5800X3D এবং Ryzen 7000 প্রজন্মে এর উত্তরসূরিদের 3D V-Cache প্রযুক্তির সাহায্যে দ্বিগুণ হয়েছে

ইন্টেল এএমডি-এর সাথে ক্যাচ-আপ খেলছে, এবং এর সর্বশেষ প্রজন্মের সিপিইউ-তে আগের চেয়ে অনেক বেশি ক্যাশ রয়েছে, যা তাদের গেমিংয়ে প্রতিযোগিতামূলক থাকতে সাহায্য করে। মনে হচ্ছে আগামী বছরগুলিতে ক্যাশের পরিমাণ বাড়তে থাকবে, গেমিং পারফরম্যান্সের সীমা আরও বাড়িয়ে দেবে।