Khám phá khái niệm "Cache là gì?" và vai trò quan trọng của nó trong tối ưu hóa hiệu suất hệ thống. Tìm hiểu cách cache giúp lưu trữ và truy cập dữ liệu nhanh chóng, cải thiện trải nghiệm người dùng và tăng tốc độ xử lý.

Cache (bộ nhớ đệm) là gì?

Bộ nhớ đệm (cache) là một kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Được sử dụng để tăng tốc độ truy cập dữ liệu bằng cách lưu trữ dữ liệu tạm thời gần với nơi xử lý. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý rằng việc truy cập vào dữ liệu từ bộ nhớ nhanh hơn so với việc truy cập từ bộ nhớ chính hay bộ nhớ thứ cấp. Thường được xây dựng dưới dạng một phần của hệ thống lưu trữ hoặc bộ vi xử lý.

Khi dữ liệu được truy cập, nó được sao chép vào bộ nhớ đệm để lưu trữ tạm thời. Nếu dữ liệu được yêu cầu lại, nó có thể được truy xuất nhanh chóng từ bộ nhớ đệm thay vì phải truy xuất từ nguồn gốc của nó. Giúp tăng tốc độ truy cập và hiệu suất hệ thống.

Bộ nhớ đệm tổ chức theo cấp độ, với các cấp khác nhau tương ứng với tốc độ truy cập và dung lượng lưu trữ khác nhau. Bộ nhớ đệm cấp cao nhất thường nằm gần bộ vi xử lý (CPU) và có tốc độ truy cập rất nhanh. Bao gồm bộ nhớ cache L1, L2 và L3. Bộ nhớ đệm cấp thấp hơn, chẳng hạn như bộ nhớ cache cấp độ hệ thống hoặc bộ nhớ đệm đĩa, có dung lượng lớn hơn nhưng tốc độ truy cập thấp hơn.

3 Loại cache phổ biến nhất hiện nay

Cache được chia làm 3 loại chính là: Write-around cache, Write-through cache và Write-back cache. Mỗi loại đề có những ưu nhược điểm và cách thức hoạt động khác nhau.

Write-around cache (Ghi qua cache)

Write-around cache cho phép ghi trực tiếp vào bộ nhớ chính và bỏ qua cache. Loại này giúp tránh quá tải bộ nhớ cache khi có nhiều hoạt động I/O (Input/Output) xảy ra đồng thời. Nhưng dữ liệu chỉ được lưu trữ khi được truy xuất vào bộ nhớ. Điều này có thể làm chậm quá trình hoạt động ban đầu.

Write-through cache (Ghi qua và lưu vào cache)

Write-through cache cho phép ghi dữ liệu đồng thời vào cả bộ nhớ cache và bộ nhớ chính (storage). Dữ liệu luôn được lưu trữ tạm thời, giúp tăng tốc độ truy xuất và ghi dữ liệu. Quá trình lưu trữ kéo dài vì dữ liệu phải được ghi cả vào cache và bộ nhớ chính để coi là hoàn tất. Điều này tạo ra độ trễ và làm mất thời gian cho quá trình lưu trữ và ghi dữ liệu.

Write-back cache (Bộ nhớ ghi lại)

Write-back cache cho phép hoạt động ghi được thực hiện trên bộ nhớ cache. Dữ liệu sẽ được ghi vào cache trước, sau đó được sao chép vào bộ nhớ chính. Dữ liệu được lưu trữ trên cache, cải thiện tốc độ và hiệu suất. Độ tin cậy của dữ liệu phụ thuộc vào cơ chế cache và dữ liệu có thể mất trước khi được lưu trữ vào bộ nhớ chính.

Cache có quan trọng không? Lợi ích của cache

Cache là gì và chúng có thật sự cần thiết hay không là thắc mắc của nhiều người hiện nay. Cache quan trọng, chúng giúp tăng tốc độ load của website, đồng thời giúp giảm tải trên máy chủ của bạn. Dưới đây là 3 lợi ích chính của cache mà bạn nên biết:

Cải thiện hiệu suất hệ thống

Cache, với khả năng lưu trữ tạm thời dữ liệu, đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hiệu suất hoạt động của hệ thống. Ví dụ, trong trình duyệt, cache lưu trữ các tệp đã được tải xuống trước đó. Trình duyệt sẽ hoạt động trở nên mạnh mẽ và linh hoạt hơn. Mà không cần phải tải lại các tệp đó.

Tiết kiệm dữ liệu

Cache không chỉ làm cho mọi thứ chạy nhanh hơn, mà còn giúp tiết kiệm dữ liệu. Trong một số trường hợp, nó cho phép ứng dụng hoạt động mà không cần kết nối Internet. Ví dụ, khi bạn không có kết nối mạng, nhiều ứng dụng sẽ sử dụng thông tin và dữ liệu có sẵn trong cache để cho bạn tiếp tục sử dụng.

Các dữ liệu sẽ được lưu trữ để sử dụng cho mục đích sau này

Dữ liệu nào cũng cần phải sao lưu một bản sao để phục vụ tốt nhất cho quá trình làm việc sau này. Cache lưu trữ các bản sao của tệp để sử dụng trong tương lai. Điều này giúp ứng dụng không cần phải tải lại các tệp này lần thứ hai. Giúp tiết kiệm thời gian, pin và tài nguyên khác.

Những hạn chế của Cache

Dù có nhiều điểm lợi nổi trội, nhưng không phải tất cả phần mềm đều hoàn hảo. Cache cũng vậy. Nó cũng có một vài điểm hạn chế nhất định như: 

Chiếm nhiều không gian lưu trữ

Cache trên các thiết bị, trang web hoặc ứng dụng có thể chiếm một phần không gian nhỏ. Tuy nhiên, một số cache phát triển quá lớn và chiếm nhiều dung lượng trên thiết bị. Vì vậy, xóa cache là một giải pháp để giải phóng không gian lưu trữ và khôi phục bộ nhớ.

Ảnh hưởng của cache đến hoạt động của ứng dụng

Cache có thể ảnh hưởng đến hoạt động của ứng dụng. Khi dữ liệu được lưu trong cache, có thể xảy ra tình huống mà dữ liệu đã được thay đổi nhưng cache không được cập nhật. Dẫn đến mất tình đồng bộ. Nếu một tệp trong cache bị hỏng, dữ liệu hiển thị bởi ứng dụng có thể bị lỗi hoặc không chính xác. Điều này là lý do tại sao nhiều trình duyệt cho phép xóa cache.

Ngăn cản ứng dụng tải phiên bản mới của trang web

Khi trang web được cập nhật phiên bản mới, cache vẫn sẽ giữ phiên bản cũ và không có sự thay đổi. Sẽ làm cho cache chỉ truy cập vào được những bản cũ. Dẫn đến việc ứng dụng không thể cập nhật phiên bản mới của các tệp. Để khắc phục điều này, việc xóa cache là cách duy nhất. Để đảm bảo ứng dụng tải bản mới của trang web là kết hợp phương pháp kiểm soát các cache. Và cung cấp cách tải lại hoặc làm mới trang web. 

Xóa bộ nhớ đệm (Cache) có ảnh hưởng gì không? 

Có một số vấn đề liên quan đến cache ảnh hưởng đến thiết bị, vì vậy việc xóa cache thường được coi là một hành động hợp lý để duy trì và bảo trì. Ngoài việc gây ảnh hưởng đến dung lượng lưu trữ, cache lớn cũng có thể làm giảm hiệu suất hoạt động của máy tính. 

Xóa cache không quá phức tạp, bạn có thể thực hiện bằng cách nhấp vào tùy chọn tương ứng trong menu cài đặt. Việc này không ảnh hưởng đến hệ thống và cho phép thiết bị truy cập vào các thông tin tham chiếu mà không cần khởi tạo lại từ đầu.

Tuy nhiên, nếu không có lý do cụ thể, không nên xóa cache vì việc này sẽ khiến hệ thống phải khởi tạo lại các file trong lần tiếp theo (bao gồm cả bộ nhớ ứng dụng). Vì vậy, nếu không cần thiết, không nên xóa cache. Cache có thể xóa như: 

Cache trong Windows 10 

Là cache của Windows Update. Thông thường, Windows lưu trữ các tệp cập nhật đã tải xuống từ Windows Update để người dùng không cần tải lại khi gặp sự cố. Tuy nhiên, tính năng này có thể gây phiền toái khi chiếm nhiều không gian lưu trữ. Một ví dụ điển hình là gói cập nhật November Update của Windows 10 đã chiếm khoảng 24GB không gian lưu trữ trên máy tính người dùng.

Cache của Windows Store 

Cũng gây ảnh hưởng đến không gian lưu trữ. Khi các ứng dụng trong Windows Store được kiểm tra và cập nhật tự động, các dữ liệu tải về lại được Windows lưu trữ, gây chiếm dụng không gian lưu trữ.

Cache bộ nhớ đệm của hệ thống Windows

Windows thường có một thư mục hệ thống để lưu trữ các tệp tạm thời được tạo ra bởi các hoạt động sử dụng phần mềm. Mặc dù các tệp tạm thời này thường được xóa sau khi phiên làm việc kết thúc, không phải phần mềm nào cũng tự động xóa bộ nhớ đệm của mình. Do đó, theo thời gian, các dữ liệu này có thể tích tụ và chiếm nhiều không gian hơn trên ổ đĩa.

Bộ nhớ cache hình xem trước (Thumbnail Cache)

Windows cung cấp một tính năng hữu ích là hiển thị các hình ảnh xem trước của các tập tin video MP4 dưới định dạng PNG. Khi sử dụng File Explorer, hình ảnh này được tạo và lưu trữ lại để cho lần truy cập sau, việc hiển thị nhanh hơn.

Bộ nhớ cache của System Restore

Một tính năng hữu ích trong Windows là System Restore, cho phép khôi phục hệ thống về trạng thái ổn định trước đó một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, tính năng này sử dụng một lượng lớn không gian lưu trữ. Vì vậy, nếu không cần thiết, bạn có thể xóa các điểm khôi phục của System Restore để giải phóng không gian lưu trữ.

Bộ nhớ cache của trình duyệt web

Tương tự như các phần mềm khác, các trình duyệt web cũng sử dụng bộ nhớ cache để lưu trữ các dữ liệu phiên duyệt web. Giúp tăng tốc độ tải trang. Hiện nay, trình duyệt web là nguyên nhân hàng đầu gây ra sự tích tụ cache.

Bộ nhớ cache DNS

Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ Internet sử dụng máy chủ DNS riêng của họ. Tuy nhiên, thông tin cũng có thể được truy xuất từ bộ nhớ cache của các máy chủ DNS khác. Bộ định tuyến (router) cũng hoạt động như một máy chủ DNS. Lưu giữ thông tin từ các máy chủ DNS của nhà cung cấp dịch vụ Internet. Máy tính của bạn cũng có bộ nhớ cache DNS địa phương. Giúp tăng tốc độ tra cứu DNS.

Tuy nhiên, khi dữ liệu DNS trên router thay đổi, các dữ liệu cache cũ trở nên không còn chính xác và có thể gây sự cố khi truy cập trang web. Do đó, việc "dọn dẹp" cache DNS là cần thiết.

Ngoài việc xóa cache trên hệ điều hành Windows hoặc trình duyệt web, bạn cũng nên xóa cache là gì của một số trình duyệt như Google Chrome, Mozilla Firefox. Đối với các ứng dụng như Twitter, Instagram, Facebook, việc xóa cache cũng giúp giải phóng dung lượng lưu trữ.

Hướng dẫn cách xóa cache trên trình duyệt máy tính

Ở trên máy tính, có 3 trình duyệt web cần xóa Cache là: 

Cách xóa Cache trên Chrome

Chrome - Công cụ trình duyệt web phổ biến với tất cả mọi người. Để tiến hành xóa cache trên trình duyệt này, bạn thực hiện thứ tự các bước như sau: 

• Bước 1: Ở trên thanh menu, di chuyển chuột vào biểu tượng dấu 3 chấm dọc. Chọn mục history, double mục này 2 lần. 
• Bước 2: Nhấp chọn mục Clear Browsing Data. 
• Bước 3: Chọn thời gian + dữ liệu muốn xóa. 
• Bước 4: Lựa chọn nút Clear Data để hoàn tất quá trình xóa Cache. 

Cách xóa Cache trên Firefox

Xóa bộ nhớ đệm ở trình duyệt này cũng khá đơn giản: 

• Bước 1: Đầu tiên, bấm vào biểu tượng 3 gạch ngang ở thanh Menu. Chọn Library -> History -> Clear Recent History. 
• Bước 2: Tiếp theo, cũng chọn thời gian và những mục muốn xóa. 
• Bước 3: Cuối cùng, nhấn vào nút “Clear Now” để xóa đi dữ liệu đã chọn. 

Cách xóa bộ nhớ đệm trên Safari

Xóa bộ nhớ đệm trên Safari khá đơn giản, bạn chỉ cần thực hiện theo các bước sau:

• Bước 1: Khi xóa cache ở Safari cũng giống như xóa bộ nhớ đệm ở hai trình duyệt trên. Chọn dấu 3 gạch ngang -> History -> Clear history. 
• Bước 2: Chọn thời gian nếu muốn xóa hết toàn bộ những dữ liệu không cần thiết. 
• Bước 3: Nhấp nút lệnh “Clear History” để hoàn thành. Safari hạn chế ở chỗ không cho phép lựa chọn các loại dữ liệu. 

Cách xóa Cache trình duyệt Microsoft Edge

Các bước xóa cache trên Microsoft Edge khá đơn giản, bạn cần thực hiện theo các bước sau:

• Bước 1: Chọn biểu tượng dấu 3 chấm -> History -> Clear History
• Bước 2: Ở dưới tab Clear browsing Data, chọn các mục cần xóa
• Bước 3: Chọn nút Clear để xóa dữ liệu được chọn. Có thể ấn nút “ON” chế độ “Always clear this when I close the browser”. Mục đích là để hệ thống có thể tự động xóa được khi trình duyệt đóng lại. 

Hướng dẫn cách xóa bộ nhớ đệm (Cache) trên di động

Việc xóa những bộ nhớ cache là gì ở trên điện thoại di động cũng tương tự như trên máy tính. 

Cách xóa Cache trên Google Chrome iOS, Android

Các bước xóa sẽ được tiến hành theo trình tự như sau: 

• Bước 1: Mở Chorme, nhấp vào biểu tượng dấu 3 chấm dọc ở thanh Menu -> History. 
• Bước 2: Nhấp chọn “Clear Browsing Data”.
• Bước 3: Lựa chọn thời gian cũng như các dữ liệu cần phải xóa.
• Bước 4: Cuối cùng, nhấn “Clear data” để xóa những dữ liệu đã chọn. 

Xóa ở hệ điều hành Android cũng giống như IOS. Nhưng khác biệt một chút là ở trên IOS không cho lựa chọn phạm vi thời gian cần. Bước 1 và bước 2 thực hiện sẽ giống khi xóa trên Android. Sau đó sẽ xuất hiện Pop-up để xác nhận về việc xóa dữ liệu. Sau đó, chỉ cần nhấn OK để hoàn tất các tác vụ. 

Cách xóa bộ nhớ Cache Safari iOS

Bên cạnh việc xóa cache trên Google Chrome thì xóa trên Safari cũng là điều cần thiết với các bước đơn giản sau:

• Bước 1: Vào cài đặt ở trên thiết bị di động.Bạn vào phần Cài đặt hay Setting của thiết bị di động
• Bước 2: Tìm kiếm và mở trình duyệt Safari
• Bước 3: Chọn mục Clear History and Website Data ở ngay phía dưới
• Bước 4: Khi hệ thống hiển thị Pop-up thông báo, nhấn liền nút Pop-up để xác nhận tác vụ.

Bộ nhớ đệm (cache) hoạt động như thế nào?

Khi bạn truy cập một trang web hoặc tài nguyên trên mạng, trình duyệt sẽ tải về các tài nguyên đó từ máy chủ và ghi nhớ chúng vào bộ nhớ cache trên máy tính của bạn. Khi bạn truy cập lại cùng một trang web hoặc tài nguyên đó lần sau, trình duyệt sẽ sử dụng bộ nhớ cache để lấy tài nguyên đó nhanh chóng. Không cần bước thao tác tải lại từ máy chủ.

Thông thường, các bộ nhớ Cache là gì luôn được sắp xếp theo thứ tự ưu tiên. Những file thường xuyên truy cập, phổ biến thường xuất hiện ở vị trí đầu tiên. Khi bộ nhớ cache đạt đến giới hạn, các tài nguyên ít được truy cập sẽ bị xóa khỏi cache để làm chỗ cho các tài nguyên mới được truy cập nhiều hơn.

Nhiều trình duyệt cung cấp khả năng xóa bộ nhớ cache bất cứ lúc nào. Điều này hữu ích khi bạn gặp vấn đề với các tài nguyên cũ hoặc muốn tải lại các tài nguyên mới nhất từ máy chủ.

Tóm lại, bộ nhớ cache hoạt động bằng cách lưu trữ các tài nguyên phổ biến và thường xuyên truy cập trên máy tính của bạn. Nhằm giảm bớt thời gian tải trang xuống, đồng thời tăng thời lượng, tốc độ vào trang web lên. 

Tại sao bộ nhớ cache cần xóa thường xuyên?

Cache là một dạng bộ nhớ tạm trên thiết bị của bạn, nhằm giảm thiểu thời gian tải trang web, ứng dụng hoặc các tài nguyên khác khi bạn truy cập lại chúng. Tuy nhiên, đôi khi cache có thể gây ra các vấn đề sau:

• Dữ liệu lỗi thời: Cache lưu trữ phiên bản cũ của trang web, ứng dụng hoặc tài nguyên. Nếu dữ liệu này đã được thay đổi trên máy chủ hoặc trang web, bạn sẽ không nhìn thấy các nội dung mới nhất.
• Lỗi tải trang web: Cache có thể gây ra lỗi khi tải trang web. Đặc biệt là khi trang web đã được cập nhật hoặc bạn đã thay đổi cấu hình mạng.
• Vấn đề bảo mật: Lưu trữ thông tin nhạy cảm như mật khẩu, cookie hoặc lịch sử duyệt web. Nếu thiết bị của bạn bị truy cập bởi người khác, họ có thể tiếp cận các thông tin này.

Vì những lý do này, việc xóa cache định kỳ là cần thiết để đảm bảo bạn truy cập các nội dung mới nhất và bảo vệ thông tin cá nhân của mình.

Hy vọng rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu được những kiến thức căn bản về khái niệm "Cache là gì?". Đồng thời, bạn cũng đã biết cách xóa cache trên các trình duyệt và thiết bị khác nhau. Xóa cache giúp giải phóng dung lượng lưu trữ, tuy nhiên, điều này có thể làm chậm máy một chút. Chúc bạn thành công trong việc quản lý cache và hy vọng rằng máy tính hoặc laptop của bạn sẽ có nhiều dung lượng lưu trữ hơn. Đừng quyên theo dõi LPtech để biết thêm nhiều kiến thức và thủ thuật mới liên quan đến máy tính nhé!