Önbellek nedir, bilgisayarın hızı üzerindeki etkisi nedir?

Bilgisayarlar son derece yüksek hızlarda çalışır. Günümüz CPU’ları saniyede 400 milyon ve hatta daha fazla dönüş hızında çalışmaktadır. Bu da, her 2,5 nanosaniyede bilgisayarın eksiksiz bir işlem döngüsünü gerçekleştirebilmesi demektir. Günümüz bilgisayarlarında bunun anlamı bir veya iki komutun yerine getirilmesi demektir. Örneğin bir Pentium III 400 model bilgisayarın iddia edilen hızı budur.
Burada sorun, bilgisayarın, bu hızda çalışırken, program ile verileri başka bir yerde uygulatmaya gerek duymasıdır.
Bu da şöyle gerçekleşir; program ile veri hard disk’ten RAM’e yüklenir. RAM’den önbellek RAM’ine yüklenir ve CPU tarafından burada uygulamaya sokulur.
Hard disk’ler CPU’larla karşılaştırıldığında çok yavaştır, RAM hard disk’e göre çok daha hızlı olmasına karşın CPU’dan 4-5 kat daha yavaştır. Ayrıca, güç kesildiğinde RAM silinir. Önbellek RAM’i ise son derece hızlıdır, CPU ile neredeyse aynı hızda veri alabilmektedir.
Önbellek RAM’i ile normal RAM’in çalışma biçimleri birbirinin neredeyse aynıdır, ancak önbellek çok daha hızlıdır ve pahalıdır. Işte bu nedenle önbellek RAM’leri az kullanılmaktadır, çok pahalıdırlar. Bilgisayarların maliyetini düşürmek amacıyla, çok büyük miktarda veriler hard disk’lerde saklanır, çünkü bunlar çok ucuzdur.
Mühendisler, bilgisayarların maliyetini düşürmek üzere RAM’de veri ve komutlara gereksinim duyulduğunda bunları hard disk’ten yükleyen kontrol ediciler tasarlamıştır. Bunlara RAM’de gerek duyulmadığında, başka birşey yüklenir. Ardından, bilgisayar çalıştıkça, o an için neye gerek duyuluyorsa önbelleğe yüklenir. Kontrol edici neye gerek duyulduğunu başarıyla öngörebilirse, bilgisayar en yüksek hızda çalışabilir.
Soruya gelirsek, önbellek bilgisayarın uygulamaları için gerek duyduğu programı ve veriyi aldığı yerdir. Eğer önbellek CPU’nuzdan yavaşsa, bilgisayarınız yavaşlayacaktır; ancak, eğer hızlıysa, bilgisayarınız hızlanmayacaktır. Dolayısıyla önbelleğin bilgisayarınız için yeterince hızlı olmasına dikkat etmeniz yeterlidir, fazla hızlı önbellek almak paranızı sokağa atmaktır.
İkinci olarak, önbelleğin miktarı bilgisayarınızın hızını etkiler; önbellek ne kadar büyükse bilgisayarınız o kadar hız kazanacaktır. Dolayısıyla, bilgisayarınızın alabileceği kadar önbeleğe sahip olmasına çaba gösteriniz.


Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi