Pengertian Memori Cache
Cache beasal dari kata cash.
Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat
menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat
menympan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan
transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache
tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang
sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat.Cache memori ini
adalah memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas namun memiliki
kecepatan yang
sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori
utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama)
sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.
Level Memori Cache
Cache
memori ada tiga level yaitu L1,L2 dan L3. Cache memori level 1 (L1)
adalah cache memori yang terletak dalam prosesor (cache internal). Cache
ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan harganya paling mahal.
Ukuran memori berkembang mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb.Cache level 2
(L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara 256Kb
sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih
rendah dari cache L1. Cache L2 terletak terpisah dengan
prosesor
atau disebut dengan cache eksternal. Sedangkan cache level 3 hanya
dimiliki oleh prosesor yang memiliki unit lebih dari satu misalnya
dualcore dan quadcore. Fungsinya adalah untuk mengontrol data yang masuk
dari cache L2 dari masing-masing inti prosesor.
Cara Kerja Memori Cache
Jika
prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada
cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan
delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak
ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih
rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh
prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengan
cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi
lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga
akan meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan.
Dua
jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory
caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian
khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data
khusus yang berkecepatan tinggi.
Implementasi memory caching
sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer
jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk
caching menggunakan sebagian dari memori komputer.
[sunting] Stuktur sistem cache
Memori
utama terdiri dari sampai dengan 2n word beralamat, dengan
masing-masing word mempunyai n-bit alamat yang unik. Untuk keperluan
pemetaan, memori ini dinggap terdiri dari sejumlah blok yang mempunyai
panjang K word masing-masing bloknya. Dengan demikian, ada M = 2n/K
blok. Cache terdiri dari C buah baris yang masing-masing mengandung K
word, dan banyaknya baris jauh lebih sedikit dibandingkan dengan
banyaknya blok memori utama (C << M). Di setiap saat,
beberapa subset blok memori berada pada baris dalam cache. jika sebuah
word di dalam blok memori dibaca, blok itu ditransfer ke salah satu
baris cache. karena terdapat lebih banyak blok bila dibanding dengan
baris, maka setiap baris tidak dapat menjadi unik dan permanen untuk
dipersempahkan ke blok tertentu mana yang disimpan. Tag biasanya
merupakan bagian dari alamat memori utama.
[sunting] Elemen rancangan cache
Elemen-elemen penting dari rancangan memory cache adalah sebagai berikut:
* Ukuran cache, disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja
memori. Semakin besar ukuran cache semakin lambat karena semakin banyak
jumlah gerbang dalam pengalamatan cache.
* Fungsi Pemetaan
(Mapping), terdiri dari Pemetaan Langsung, Asosiatif, Asosiatif
Set.Pemetaan langsung merupakan teknik yang paling sederhana, yaitu
memetakkan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache
saja. Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung
dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke
sembarang saluran cache.Hal ini menurut artikel dari Yulisdin Mukhlis,
ST., MT
* Algoritma Penggantian, terdiri dari Least Recently Used
(LRU), First in First Out (FIFO), Least Frequently Used (LFU), Acak.
Algoritma penggantian digunakan untuk menentukan blok mana yang harus
dikeluarkan dari cache untuk menyiapkan tempat bagi blok baru. Ada 2
metode algoritma penggantian yaitu Write-through dan
Write-back.Write-through adalah Cache dan memori utama diupdate secara
bersamaan waktunya. Sedangkan Write-back melakukan update data di memori
utama hanya pada saat word memori telah dimodifikasi dari cache.
* Ukuran blok, blok-blok yang berukuran Iebih besar mengurangi jumlah
blok yang menempati cache. Setiap pengambilan blok menindih isi cache
yang lama, maka sejumlah kecil blok akan menyebabkan data menjadi
tertindih setelah blok itu diambil. Dengan meningkatnya ukuran blok,
maka jarak setiap word tambahan menjadi lebih jauh dari word yang
diminta,sehingga menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk di perlukan
dalam waktu dekat.(Dikutip dari artilek milik Yulisdin "Mukhlis, ST.,
MT")
* Line size, Jumlah cache, Satu atau dua dua tingkat, kesatuan atau terpisah
0 Comments