Cache Memory
Apa itu Cache Memory?
Cache Memory adalah tempat untuk menyembunyikan atau arsip sementara. Cache memory yang berada di dalam laptop ini berukuran kecil dan sifatnya temporary (sementara). Meskipun ukurannya kecil, kecepatan pengirimannya sangat tinggi. Jika dilihat dari sisi terminologi, istilah yang satu ini mengacu pada memori berkecepatan tinggi yang mampu menghubungkan aliran data antara prosesor dan memori utama (RAM).
Tujuan utama dari cache memory ini adalah menyimpan instruksi dan data program yang digunakan berulang kali dalam pengoperasian program atau informasi yang dibutuhkan oleh CPU. Prosesor kumputer ini biasanya akan mengakses informasi dengan cepat dari cache dibandingkan dari memori utama.
Saat mikroprosesor memproses data, dan menemukan data di cache memory, maka mikroprosesor tidak akan mencari data di memori karena membutuhkan waktu yang sangat lama. Nah, untuk Anda yang ingin mengetahui lebih lanjut mengenai cache memory, simak pembahasannya di bawah ini.
Sejarah Singkat Cache Memory
Pada tahun 1980-an muncuah pertama kali gagasan untuk menciptakan sejumlah RAM yang lebih mahal dan lebih cepat. Tujuannya untuk meningkatkan kinerja memori utama yang lebih murah dan lebih lambat. Pada awalnya, cache merupakan memori terpisah dari prosesor sistem dan tidak termasuk ke dalam chipset. Awalnya memori cache ini hanya berukuran 16 KB hingga 128KB. Maka dari itu, satu komputer membutuhkan lebih dari satu cache.
Inter pun menambahkan 8KB memori ke CPU sebagai memori level 1. Memori cache level 2 eksternal yang digunakan berukuran 256 KB. Prosesor platinum ini melihat memori cache dapat dibagi dua. Satu untuk instruksi data dan yang lainnya untuk data.
Pada tahun 1995 prosesor yang didasarkan pada arsitektur mikro P6 Intel mulai diperkenalkan. Di tahun ini pula, mulai memasukkan memori cache L2 ke dalam CPU. Inilah yang memungkinkan CPU bekerja lebih cepat. Pada awalnya, pengontrol cache menggunakan arsitektur cache write-through dimana data yang ditulis ke dalam cache ini akan segera diperbaharui.
Lambat laun, arsitektur cache write-back mulai dikembangkan. Di era ini, RAM tidak segera diperbarui untuk PC. Sebagai gantinya, data ini disimpan dalam cache dan RAM hanya diperbaharui pada interval tertentu atau dalam keadaan tertentu dimana data akan hilang atau diproses lebih lama.
Setelahnya, mereka dibuka dan dioperasikan sementara waktu. Pada saat itu, instruksi yang sering direferensikan cenderung berada di cache. Ini sebabnya mengapa pengukuran kinerja sistem komputer dengan prosesor lebih lambat namun cache yang lebih besar bisa lebih cepat dibandingkan dengan prosesor namun sedikit ruang.
Cache multi-tier atau multilevel ini sudah menjadi populer di arsitektur server dan desktop, dengan level yang berbeda memberikan efisiensi yang lebih besar melalui tiering yang sudah terkelola. Singkatnya, semakin jarang data diakses, maka semakin rendah tingkat cache data tau instruksi tersebut ditulis.
Fungsi Cache Memory
Cache memory sendiri digunakan untuk mempercepat akses data di komputer karena cache memory mampu menyimpan data atau informasi sementara yang diakses oleh buffer dan membuat pekerjaan lebih mudah. Berikut ini fungsi dari cache memory :
- Mempercepat akses data di komputer.
- Memfasilitasi kerja prosesor.
- Menjembatani perbedaan kecepatan antara CPU dan memori utama.
- Mempercepat kinerja penyimpanan.
Cara Kerja Cache Memory
Cara kerja yang pertama yakni mengeksekusi perintah untuk pertama kalinya. Setelah itu, prosesor akan menemukan dan mengumpulkan informasi dari cache L1. Proses ini biasa disebut sebagai hit. Jika informasi yang diperlukan oleh prosesor tidak tersedia di cache L1, prosesor segera mencari data di cache L2.
Biasanya mencari data di cache 2 ini membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan mencari di cache 1. Jika tidak ada di cache 2 maka prosesor akan melanjutkan proses pencarian di cache 3. Proses ini juga memakan waktu cukup lama bahkan lebih lama dibandingkan proses mengirim ke L2. Setelah itu, data akan disimpan di dalam memory.
Cache level 1 ini merupakan bank memori yang terintegrasi dalam chip CPU. Sementara cache level 2 atau disebut inventaris merupakan tempat pementasan sekunder yang melayani cache 1. Biasanya cache ini berada di chip terpisah dalam modul paket multichip atau bisa juga berupa bank chip yang terpisah di motherboard.
Memori cache L2 ini dapat diintegrasikan ke dalam chip CPU. L2 terdiri dari dua komponen utama yang menjadi penyimpanan data dan RAM. Penyimpanan data adalah area di mana ketetapan waktu dan data selalu dipertahankan.
Tipe-Tipe Cache Memory
Ada beberapa tipe-tipe cache memory yang perlu Anda ketahui :
1. Memory Cache
Jenis cache memory yang pertama adalah cache memory atau yang bisa disebut dengan RAM (Random Access Memory) statis berkecepatan tinggi. Jenis cache yang satu ini lebih efektif karena hampir seluruh program dapat berulang kali mengakses data atau diberikan perintah yang sama. Ini artinya semakin banyak informasi yang disimpan dalam, semakin sering komputer akan menggunakan cache ini dibandingkan menggunakan RAM yang relatif lebih lambat.
L1 adalah nama untuk cache internal yang letaknya antara CPU dan RAM. Cache ini memiliki kecepatan akses maksimum. Ukuran memori sendiri berkisar dari 8KB, 64 KB, dan 128 KB. Sementara L2, kapasitasnya hanya 256 KB hingga 2MB (cache eksternal). Tentu ini membuat L2 lebih lambat dibandingkan L1. Untuk L3 sendiri biasanya digunakan dalam model komputer baru yang memiliki lebih dari satu prosesor.
2. Disck Cache
Selanjutnya, jenis cache yang kedua adalah disck cache. Cache memory yang satu ini tidak berbeda dengan cache memory yang sebelumnya. Disk cache menggunakan memori konvensional yang disebut dengan RAM dinamis yang relatif lebih lambat.
Cara kerjanya yakni saat Anda menjalankan aplikasi yang meminta data dari hard drive, aplikasi pertama-tama akan memeriksa apakah data sudah di buffer di memori. Setelah itu, cache disk dapat secara signifikan mempengaruhi kecepatan aplikasi karena mekanisme ini jauh lebih cepat dibandingkan dengan mengembalikan data dari komponen disk.
Kecepatan Cache Memory
Mungkin Anda bertanya-tanya berapa kecepatan dari cache memory? Transfer data dari cache L1 ke ke prosesor lebih cepat dibandingkan dengan L2 ke cache L3. Kecepatannya sendiri mendekati kecepatan protokol. Cache L1 ini dikunci oleh prosesor pada kecepatan yang sama. Cache L1 secara fisik tidak terlihat oleh mata telanjang. Cache L1 adalah lokasi pertama yang bisa diakses oleh prosesor saat mencari sumber data.
Untuk beberapa jenis prosesor Pentium, kapasitas cache memory bisa mencapai 16 KB yang dibagi menjadi dua yakni 8 KB untuk menyimpan isntruksi dan 8K lagi untuk menyimpan data. Kapasitas penyimpanan data ini lebih besar dari L1 cache, ada 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, 2MB bahkan 8M . Kapasitas ini tergantung pada jenis prosesor yang digunakan.
Nah, itulah penjelasan singkat mengenai cache memory yang bisa Anda ketahui. Mulai dari pengertian, sejarah singkat cache memory, bagaimana cara kerja cache memory, apa saja fungsi cache memory, dan berapa kecepatan cache memory. Semoga bermanfaat.
