Dalam sebuah komputer, banyak sekali jenis memory yang ada seperti RAM dan Hardisk. kedua benda tersebut merupakan suatu memory atau penyimpanan. RAM sebagai penyimpanan primary atau penyimpanan utama dan Hardisk sebagai penyimpanan sekunder. Namun untuk menyimpan data dari prosesor yang memiliki kecepatan lebih tinggi dari primary memory sehingga akan menimbulkan keterlambatan transferdata maka dibuatlah suatu memory baru yang memiliki kecepatan mendekati kecepatan prosesor, yaitu cache memory. cache memory berasal dari kata cache yang berarti sebuah tempat menyembunyikan atau menyimpan sementara,cara ini dimaksudkan untuk meningkatkn transfer data
dengan menyimpan semua data yang pernah/sering diakses pada cache tersebut
sehingga apabila ada data yang akan diakses adalah data yang sama maka akses
dapat dilakukan lebih cepat. Cache memory ini adalah memory bertipe SDRAM yang
memiliki kapasitas terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan
tentunya harga dari cache memory tersebut sendiri sangatlah mahal dari pada
memory utama. Cache memori ini terletak antar Register dan RAM sehingga pemrosesan
data tidak langsung mengacu pada memori utama melainkan harus melewati cache
memory terlebih dahulu.cara ini dimaksudkan untuk meningkatkn transfer data
dengan menyimpan semua data yang pernah/sering diakses pada cache tersebut
sehingga apabila ada data yang akan diakses adalah data yang sama maka akses
dapat dilakukan lebih cepat. Cache memory ini adalah memory bertipe SDRAM yang
memiliki kapasitas terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan
tentunya harga dari cache memory tersebut sendiri sangatlah mahal dari pada
memory utama. Cache memori ini terletak antar Register dan RAM sehingga pemrosesan
data tidak langsung mengacu pada memori utama melainkan harus melewati cache
memory terlebih dahulu.
Setelah
kita melihat bagan di atas maka kita dapat menyimpulkan bahwa pada saat CPU
membaca sebuah word memory, maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah
word tersebut berada dalam cache memory atau tidak. Bila ada dalam cache memory
maka dilakukan pengiriman ke CPU dan sebaliknya apabila di dalam cache memory
data/word tersebut tidak ada maka akan dilajutkan pencarianya di dalam memory utama,
selanjutnya blok yang berisi sejumlah word tersebut dikirim ke cache memory dan
word yang diminta CPU akan segera dikirimkan oleh Cache Memory. Dengan begitu
kita dapat mengetahui betapa pentingnya cache memori dalam system computer
sehingga proses pencarian data (word) lebih efisien, mengingat bahwa Cache
memory membuat salinannya sehingga lebih cepat diakses oleh processor, namun
walaupun cache memory ini sangat cepat bukan berarti cache memory ini bisa
menggantikan Main Memory, karena cache memory hanyalah memiliki memory yang
sangat kecil sedangkan Main Memory memiliki kelebihan dalam memorinya yang
lebih besar. Dengan begitu, Cache memory dan main memory bersifat saling
melengkapi dan menyempurnakan satu sama lain sehingga proses pemanggilan data oleh
CPU lebih efisien. Dilihat dari tempat penyimpanan/lokasinya Cache memori ada
dua macam, yaitu Cache memori yang terdapat pada internal processor dan Cache
Memory yang berada di luar.
1. Cache Memory yang berada pada
internal processor
Cache memory jenis ini kecepatan
aksesnya sangat tinggi dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa terlihat pada
processor yang berharga mahal seperti P4, P3, AMD-Athlon, dll. Semakin tinggi
kapasitas L1, L2 cache memori maka semakin mahal dan semakin cepat processor.
2. Cache memori yang terdapat di luar
processor
Cache ini berada pada motherboard,
memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat cache
memori jenis pertama (yang ada pada internal processor). Semakin besar
kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa
kita lihat pada motherboard dengan
beraneka ragam kapasitas cache memori, yaitu 256 kb, 512 kb, 1 Mb, 2 Mb, dll.
Cache memory juga sering dikatakan
sebagai perantara antara CPU dengan Memory karena didalam sebuah cache terdapat
2 cache lagi yang bisa mengatur kecepatan transferan data ke processor dari
memory utama dan kedua cache tersebut yaitu :
a) Software Cache (Cacheing disk
Controller),
Sofware Cache inilah yang akan
mempercepat akses data pada disk dan dia akan menyimpan semua data yang baru
digunakan di dalam memory.
b) Hadware Cache(on-the-board cache)
Hadware Cache ini juga sangat berpengaruh dalam mempercepat akses memory
itu sendiri. Tanpa Cache ini software Cache tak akan berfungsi dengan baik
karena mereka saling ketergantungan.
Jenis Cache Memory
Cache memory ada 3 macam antara lain:
1.Cache level 1 (L1)
Cache L1 merupakan bagian dari chip
mikroprosesor atau bagian internal dari chip prosesor. Kapasitasnya berkisar
antara 8 – 256 Kb dan letak dari L1 sudah menyatu dengan chip processor (berada
di dalam kepingan processor). Cache L1 juga sering disebut sebagai primary
cache, first cache atau level one cache.
2.Cache level 2 (L2)
Cache L2 adalah bukan merupakan bagian
dari chip mikroprosesor. Cache ini sering tercantum di dalam iklan-iklan
komputer. Cache level 2 (L2) terdiri dari chip-chip SRAM. Kapasitasnya berkisar
antara 64 Kb s.d. 2 Mb dan letak dari Cache ada yang menyatu dengan chip
processor, adapula yang terletak di luar chip processor yaitu berada dalam mainboard
dekat dengan dudukan processor pada era processor intel 80486 atau sebelumnya,
letak L2 cache kebanyakan berada diluar chip processor. Chip cache terpisah
dari processor, berdiri mandiri dekat chip Processor. Sejak era processor Intel
Pentium, letak L2 cache ini sudah terintegerasi dengan chip processor (menyatu
dengan kepingan processor), posisi L2 cache selalu terletak antara L1 cache
dengan memory utama (RAM) dan L2 ini disebut sebagai secondary cache, second
level cache, atau level two cache.
3.Cache level 3(L3)
Cache L3 ini terletak pada mainboard
atau motherboard atau merupakan cache yang
terpisah dari chip mikroprosesor. Cache
jenis ini biasanya hanya terdapat pada komputer-
komputer yang sangat canggih. Cache
level 3(L3) sering diistilahkan L2 Advanced transfer
Transfer data dari L1 cache ke processor
terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache maupun L3 Cache. Kecepatan dari L1
mendekati kecepatan register.L1 cache tidak bisa dilihat dengan mata telanjang.
L1 cache adalah lokasi pertama yang diakses oleh processor ketika mencari
pasokan data. Kapasitas simpanan datanya paling kecil antara puluhan hingga
ribuan byte tergantung jenis processor.
Transefer data tercepat kedua setelah
cache L1 adalah L2 Cache. Processor dapat mengambil data dari Cache L2 yang
terintegerasi(on-chip) lebih besar dibandingkan L1 cache, antara ratusan ribu
byte hingga jutaan byte, ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1MB, 2MB bahkan 8
MB tergantung jenis processornya.
Kapasitas simpan data untuk L3 cache lebih besar lagi, bisa ratusan juta
Byte(ratusan mega byte).
Cache tidak bisa di-upgrade beda dengan
komponen lain (seperti VGA card, memori card, dll). Hal tersebut karena harus
sesuai dengan tipe prosesor yang kita inginkan. Selain cache, sistem operasi
juga menggunakan memori virtual, yaitu ruang kosong pada HDD yang berfungsi
untuk meningkatkan kapasitas RAM. Jadi urutan sebuah proses dari komputer dalam
mencari data atau instruksi program, prosesor memakai urutan sebagai berikut :
(1) L1, (2) L2, (3) RAM, (4) HDD atau CD. Masing-masing memori atau media
penyimpan urutan yang berada diurutan belakang akan lebih lambat dibanding
urutan lebih depan.
Terdapat perkembangan untuk memisah
cache data dan cache instruksi yang disebut unified cache yang memiliki
keuntungan, yaitu memiliki hit rate yang tinggi karena telah dibedakan antara
informasi data dan informasi instruksi. Selain itu hanya sebuah cache saja yang
perlu dirancang dan diimplementasikan. Namun terdapat kecenderungan untuk
menggunakan split cache, terutama pada mesin-mesin superscalar seperti Pentium
dan PowerPC yang menekankan pada parallel proses dan perkiraan-perkiraan
eksekusi yang akan terjadi. Kelebihan utama split cache adalah mengutangi
persaingan antara prosesor instruksi dan unit eksekusi untuk mendapatkan cache,
yang mana hal ini sangat utama bagi perancangan prosesor-prosesor pipelining.
sumber : http://jamal-hasbin.blogspot.com/2012/03/cache-memory.html
e-book : cache memory
sumber : http://jamal-hasbin.blogspot.com/2012/03/cache-memory.html
e-book : cache memory
