Cache Memory

 Memory Chace

    Cache berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat untuk menyembunyikan atau arsip sementara. Lebih sisngkatnya Cache adalah lokasi sementara untuk data. Fungsinya adalah untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang sedang diakses. Jadi jika ada data yang ingin Anda akses itu adalah data yang sama dan aksesnya lebih cepat.

    CPU cache adalah cache yang hardware yang digunakan oleh central processing unit (CPU) dari komputer untuk mengurangi biaya rata-rata (waktu atau energi) untuk mengakses data yang dari memori utama . Cache merupakan memori yang lebih kecil dan lebih cepat, terletak lebih dekat ke inti prosesor , yang menyimpan salinan data dari lokasi memori utama yang sering digunakan. Ukuran cache dibuat kecil supaya proses pencarian data pada memory cache bisa lebih cepat.

Hierarki cache dalam prosesor modern

    Prosesor modern memiliki beberapa cache on-chip yang saling terhubung. Pengoperasian cache tertentu dapat ditentukan sepenuhnya oleh ukuran cache, ukuran blok cache, jumlah blok dalam satu set, kebijakan penggantian set cache, dan kebijakan penulisan cache .

    Meskipun semua blok cache dalam cache tertentu berukuran sama dan memiliki keterkaitan yang sama, biasanya cache "level rendah" (disebut cache Level 1) memiliki jumlah blok yang lebih kecil, ukuran blok yang lebih kecil, dan blok yang lebih sedikit di a diatur, tetapi memiliki waktu akses yang sangat singkat. Cache "tingkat yang lebih tinggi" (yaitu Level 2 dan lebih tinggi) memiliki jumlah blok yang semakin besar, ukuran blok yang lebih besar, lebih banyak blok dalam satu set, dan waktu akses yang relatif lebih lama, tetapi masih jauh lebih cepat daripada memori utama.

Cara Kerja Cache Memory

    Memory cache bekerja dengan cara menyimpan data yang sudah di akses oleh komputer. apabila pengguna mengakses data yang sama, maka cache akan mengirim data tersebut dari cache itu sendiri bukan dari tempat yang lebih lama untuk di akses.

Tipe-tipe Cache Memory

1. Memory Cache

    Memory cache sering disebut sebagai cache RAM. Ini adalah bagian dari memori yang dibuat dengan RAM statis kecepatan tinggi. Jenis cache ini lebih efektif karena hampir semua program dapat berulang kali mengakses data atau perintah yang sama. Ini berarti bahwa semakin banyak informasi yang disimpan dalam, semakin sering komputer menggunakan cache ini daripada menggunakan RAM yang relatif lebih lambat.

2. Disk Cache

    Disk cache tidak berbeda secara signifikan dari cache memori dan didasarkan pada prinsip yang sama. Alih-alih menggunakan data SRAM kecepatan tinggi, Disk cache sebenarnya menggunakan memori konvensional atau yang disebut RAM dinamis yang relatif lebih lambat.Cara Kerjanya Saat Anda menjalankan aplikasi yang meminta data dari hard drive, aplikasi pertama-tama akan memeriksa apakah data tersedia di buffer memori. Cache disk dapat secara signifikan mempengaruhi kecepatan aplikasi karena mekanisme ini jauh lebih cepat daripada mengembalikan data dari komponen disk.

Stuktur Sistem Cache Memory

    Memori utama terdiri dari maksimal 2n beralamat word, dengan setiap kata memiliki alamat n-bit yang unik. Untuk keperluan pemetaan, memori ini dapat terdiri dari sejumlah blok yang memiliki panjang kata K untuk setiap blok. Oleh karena itu ada blok M = 2n / K. Cache terdiri dari baris C, masing-masing berisi kata K, dan jumlah baris jauh lebih sedikit daripada jumlah blok memori utama (C).

Letak Cache Memory

    Terdapat di dalam Processor (on chip),Cache internal diletakkan dalamprosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akansangat cepat sekali.Terdapat diluar Processor(off chip), Berada pada MotherBoard memori jenisini kecepatan aksesnya sangat cepat,meskipun tidak secepat chache, memori jenis pertama.

Fungsi Memory Cache

Fungsi utama dari memory cache yaitu untuk mempercepat kinerja komputer dalam mengakses data. Cache menyimpan data atau informasi yang telah di akses oleh suatu buffer, oleh karena itu cache meringankan beban kerja prosessor. jadi lebih jabarnya, fungsi dari cache adalah :

• Mempercepat akses data pada komputer
• Meringankan kerja prosessor
• Menjembatani perbedaan kecepatan antara CPU dan memory utama
• Mempercepat kinerja memory

Kebijakan Cache

• Cache Write - around

        Proses penulisan atau penyimpanan data melewati seuah cache atau tidak mempergunakan cache memory, ini mencegah cache dari kebanjiran atau antrian data yang begitu banyak. Ini adalah bahwa data tidak tercache sehingga operasi baca relatif lambat karena data belum di-cache.

• Cache Write-through

        Proses penulisan data dengan cache. Keuntungan disini yaitu data terbaca oleh cache sehingga dapat dibaca dengan cepat.Kekurangannya adalah operasi penulisannya tidak lengkap, hal ini dapat menyebabkan cache tembus memperkenalkan latensi ke dalam operasi tulis.

• Cache Write-black

        Mirip dengan cache write-through di mana semua operasi penulisan diarahkan ke cache. Namun, dengan cache balasan, operasi penulisan dianggap selesai setelah data di-cache. Kemudian, data disalin dari cache ke penyimpanan.