Buffer là gì? Tìm hiểu sự khác biệt giữa Buffer và Cache

Vinh Phạm

1410

04-07-2022

Buffer là một khái niệm được sử dụng nhiều trong lĩnh vực khoa học máy tính với chức năng chính là lưu trữ dữ liệu. 

Trong bài viết dưới đây, Bizfly Cloud sẽ giúp bạn giải đáp Buffer là gì, vai trò và các ứng dụng của Buffer. Trên cơ sở đó chỉ ra điểm khác biệt của Buffer so với Cache, giúp bạn ứng dụng nó hiệu quả hơn và có lựa chọn phù hợp.

Buffer là gì?

Trong lĩnh vực khoa học máy tính, Buffer được biết đến là vùng đệm dữ liệu được lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ RAM trong thời gian dữ liệu chờ được chuyển tới vị trí khác. Buffer được phát triển để ngăn chặn xảy ra các tắc nghẽn dữ liệu được gửi đi từ một Port. Nó cho phép thiết bị hoặc quy trình có thể hoạt động hiệu quả mà không bị tác động hay ảnh hưởng bởi các chương trình hay thiết bị khác.

Muốn Buffer hoạt động hiệu quả, size của Buffer và các thuật toán được sử dụng để di chuyển dữ liệu phải được các designer xem xét cụ thể. Tương tự như bộ nhớ đệm Cache, Buffer là một điểm lưu trữ không gian. Tuy nhiên nó không tồn tại quá lâu để đẩy nhanh tốc độ của một hoạt động trong sự phối hợp các hoạt động riêng lẻ. Công nghệ Buffer được ứng dụng nhiều trong các website về phim, nhạc hoặc ứng dụng livestream.

Một số ứng dụng của Buffer

Một số ứng dụng của công nghệ Buffer trong cuộc sống gồm:

• Trong quá trình nhập liệu, Buffer có thể theo dõi tất cả các thay đổi được thực hiện trên văn bản của người dùng, dữ liệu đệm được ghi vào bộ nhớ tạm thời và cho phép quản lý hiệu quả hơn so với việc truy cập vào tệp văn bản đó trong ổ cứng. Tuy nhiên, dữ liệu này sẽ mất nếu bạn tắt máy tính và không lưu lại tệp định kỳ trong khi nhập liệu.
• Ứng dụng trong trình điều khiển bàn phím để người dùng chỉnh sửa các lỗi đánh máy trong lệnh nhanh chóng trước khi gửi đến một chương trình.
• In các tệp hoặc tài liệu: Khi một lệnh in được đưa ra, bộ xử lý sẽ sao chép nội dung tệp vào bộ đệm in và máy in có thể in nhanh hơn nhờ sử dụng dữ liệu ở bộ đệm.
• Ứng dụng khi sao chép một tập tin vào đĩa mềm hoặc ghi dữ liệu trên đĩa Compact, cho phép dữ liệu chuyển vào bộ đệm trước khi được sao chép vào đĩa mềm hoặc ghi ra đĩa.
• Giữ tạm thời dữ liệu đọc từ đĩa cho DOS và một số hệ điều hành khác.
• Hạn chế tắc nghẽn mạng hoặc gián đoạn khi xem và tải tệp video cũng như âm thanh trực tuyến: Công nghệ Buffer giúp bạn xem được một phần nội dung của tệp tin đa phương tiện đã được tải xuống trước và được lưu vào bộ đệm. Nếu bạn xem nhanh quá thì phải chờ dữ liệu được tải thêm xuống cho đến khi hoàn thành. Do đó khả năng tệp video hoặc âm thanh bị gián đoạn do tắc nghẽn mạng được hạn chế tối đa.

Vai trò của Buffer

Bạn có thể thấy rõ vai trò quan trọng của Buffer khi bạn đang xem hoặc nghe nhạc trực tuyến. Có hai cách để trình duyệt tải dữ liệu này, cụ thể:

• Cách 1, tải toàn bộ dữ liệu của file nhạc, video trước khi chạy.
• Cách 2, tải từng phần nhỏ của video và chạy từng phần dữ liệu đã được tải về. Lúc này, dữ liệu của cả video được chia nhỏ ra và tải về, sau đó lưu vào bộ nhớ tạm của trình duyệt. Tiếp đó, Player của trình duyệt sẽ lấy các dữ liệu đã tải này xử lý chúng thành âm thanh, hình ảnh cho bạn xem. Khi dữ liệu tải đến đâu, Play sẽ chạy đến đó. Trong trường hợp bạn xem quá nhanh thì phải mất thời gian chờ đến khi dữ liệu được tải thêm cho đến khi hoàn thành. Ở cách thứ hai này, từng phần nhỏ dữ liệu video, nhạc tải về máy được gọi là Buffer.

Nếu so sánh hai cách tải video, nhạc của trình duyệt ở trên, có thể thấy rằng, trong cách đầu tiên, người dùng phải chờ trong một khoảng thời gian khá dài trước khi toàn bộ dữ liệu được tải xuống hoàn toàn. Trong trường hợp dung lượng video quá lớn thì cách này có thể khiến người dùng phải đợi rất lâu mới có thể bắt đầu xem video. Cách này thường được áp dụng khi chưa có công nghệ streaming.

Buffer giúp người dùng có thể xem ngay nội dung của video khi từng phần nhỏ của video, file dữ liệu được tải xuống máy. Tốc độ tải về của từng phần nhỏ dữ liệu này cũng nhanh hơn tốc độ xem video của người dùng. Nhờ đó bạn có thể xem video, nghe nhạc một cách liên tục mà không bị giật, lag.

So sánh sự khác biệt giữa Buffer và Cache

Trước khi tìm hiểu điểm khác biệt giữa Buffer và Cache, bài viết sẽ giới thiệu cho bạn Cache là gì. Cache là một kỹ thuật lưu lại các dữ liệu đã được xử lý vào trong bộ nhớ tạm, có tốc độ truy xuất nhanh (RAM hay local storage của client). Ở các lần sau cần dùng thông tin, người dùng chỉ cần truy xuất trực tiếp dữ liệu từ bộ nhớ tạm mà không cần thực hiện thêm bất cứ thao tác nào.

Nhiều người dùng thường nhầm lẫn Buffer và Cache là một do cả hai đều là vùng lưu trữ tạm. Tuy nhiên, trên thực tế, Cache và Buffer có mục đích sử dụng hoàn toàn khác nhau.

• Mục đích của Cache là tạo ra vùng nhớ có tốc độ cao để quá trình đọc hay ghi file ra đĩa dễ dàng và nhanh chóng hơn. Trong khi đó, Buffer chỉ tạo ra một vùng nhớ tạm với mục đích gom hoặc giữ dữ liệu để phục vụ cho một mục đích nào đó với tốc độ bình thường.
• Cache được tạo ra từ SRAM (Static RAM) nên tốc độ của nó nhanh hơn so với DRAM (Dynamic RAM) dùng để tạo Buffer.
• Buffer không làm tăng thời gian truy cập còn Cache thì tăng tốc độ truy cập của CPU.
• Buffer có thể được ứng dụng vào bàn phím để chỉnh sửa các lỗi đánh máy khi soạn thảo văn bản còn Cache thì không có tính năng như vậy.
• Buffer thông thường được dùng trong các tiến trình Output hoặc Input còn Cache lại được sử dụng chủ yếu trong các mục đích ghi hoặc đọc file ra đĩa.
• Cache có thể là một phần của đĩa có tốc độ cao hoặc RAM còn Buffer lại chỉ là một phần của RAM và không thể dùng đĩa để tạo ra Buffer.

Như vậy, bài viết đã giúp bạn đọc giải đáp các thắc mắc về Buffer là gì, các ứng dụng và vai trò của nó. Đồng thời, bài viết cũng giúp người dùng hiểu rõ hơn những điểm khác biệt hai khái niệm Buffer và Cache. Theo dõi Bizfly Cloud để cập nhật thêm những kiến thức thú vị về công nghệ thông tin ngay hôm nay nhé!