Cache Memory

1. Definisi Cache Memory

Cache berasal dari kata Cash. Dari istilah tersebut dapat didefinisikan, cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat penyimpanan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memory adalah tempat penyimpanan data sementara. Cache memory merupakan media penyimpanan data sekunder berkecepatan

tinggi, dimana tempat menyimpan data atau informasi sementara yang sering digunakan atau diakses oleh komputer.

Cache memory adalah memory berukuran kecil berkecepatan tinggi yang berfungsi untuk menyimpan sementara instruksi dan/atau data (informasi) yang diperlukan oleh prosesor. Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal prosesor. Cache memory ini berbasis SRAM yang secara fisik berukuran kecil dan kapasitas tampung datanya juga kecil atau sedikit. Pada saat ini, cache memory ada 3 jenis, yaitu L1 cache, L2 cache, dan L3 cache.

2. Jenis – jenis cache memory

Berikut beberapa jenis cache memory yang berkembang pada saat ini :

2.1. L1 Cache

L1 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cache yang

terintegrasi menyatu pada prosesor.

•  Berguna untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru.
• L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache, atau level one cache.
• Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat Kecepatannya mendekati kecepatan register.

2.2 L2 cache

Arti istilah L2 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang berada di

motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor.

•  Berguna untuk menyimpan sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru
•  (Level 2 cache) secondary cache, second level cache, atau level two cache.
•  L2 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 namun kecepatan transfernya sedikit lebih lama dari L1cache.

2.3 L3 cache

Jarang sekali ada, hanya ada di komputer tertentu.

• Berguna ketika terdapat cache yang hilang ”missing” pada cache L1&L2
•  L3 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 dan L2 namun kecepatan transfernya lebih lama dari L1cache dan L2 Cache.

3. Fungsi Cache Memory

Berikut beberapa fungsi cache memory :

•  Mempercepat Akses data pada computer
• Meringankan kerja prosessor
• Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
• Mempercepat kinerja memory

4.CARA KERJA CACHE MEMORI KOMPUTER

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 computer 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.

5. Mengapa pada saat ini cache memory masih diperlukan di komputer?

Karena kecepatan memori utama sangat rendah dibandingkan dengan kecepatan prosesor modern. Untuk perfoma yang baik, prosesor tidak dapat membuang waktunya dengan menunggu untuk mengskses intruksi dan data pada memory utama. Karenanya, sangat penting untuk memikirkan suatu skema yang mengurangi waktu dalam mengakses informasi. Karena kecepatan unit memori utama dibatasi oleh batasan elektronik dan packaging, maka solusinya harus dicari dalam pengaturan arsitekture yang berbeda. Solusi yang efisien adalah menggunakan memory cache cepat yang sebenarnya membuat memori utama tampak lebih cepat bagi prosesor daripada sebenarnya.

Keefektifan mekanisme cache didasarkan pada property program computer yang disebut locality of reference. Analisa program menunjukan bahwa sebagian besar waktu eksekusinya digunakan untuk rountine, dimana banyak intrksi dieksekusi secara berulangkali.

Instruksi tersebut dapat merupakan loop sederhana,nested loop, atau beberapa prosedur yang berulangkali saling memanggil. Pola detil actual dari rangkaian instruksi tidaklah penting, yang utama adalah banyak intruksi dalam area program yang terlokalisasi dieksekusi berulangkali selama beberapa periode, dan baian program yang lain relatifjarang diakses.