Kata “cache” mungkin muncul dalam percakapan Anda tentang komputer, kinerja, dan – lebih khusus lagi – memori. Tapi apa sebenarnya artinya dan mengapa itu penting. Memahami cache dan Cache Memory dapat membantu Anda membuat pilihan terbaik untuk memelihara komputer sehingga Anda dapat terus melakukan tugas dengan efisiensi maksimum. Dalam panduan ini, Anda akan mempelajari apa itu Cache Memory dan bagaimana pengaruhnya terhadap penggunaan komputer Anda sehari-hari.
Apa Itu Cache Memory?
Cache Memory adalah salah satu memori tercepat. Meskipun lebih mahal daripada memori utama tetapi lebih berguna daripada register. Cache Memory pada dasarnya bertindak sebagai buffer antara memori utama dan CPU. Selain itu, sinkronisasi dengan kecepatan CPU. Ia juga menyimpan data dan instruksi sehingga tidak harus mengakses memori utama berulang kali. Oleh karena itu, waktu rata-rata untuk mengakses memori utama berkurang.
Itu terletak di antara memori utama dan CPU. Selain itu, untuk data apa pun, CPU terlebih dahulu memeriksa cache dan kemudian memori utama.
Cara Kerja Cache Memory
Cache Memory berada di antara CPU dan memori utama, yang memungkinkannya terakses dengan relatif cepat. Tergantung pada prosesor, Cache Memory terbagi menjadi beberapa level, seperti L1 dan L2 [dan mungkin L3]. Cache L1 lebih kecil dan dapat terakses lebih cepat daripada cache L2 dan L3.
Sebelum mencari melalui bentuk memori yang lebih lambat seperti RAM atau penyimpanan disk, aplikasi terlebih dahulu memeriksa cache untuk melihat apakah informasi sudah ada di sana. Jika ya, aplikasi hanya membaca data dari cache untuk menghemat banyak waktu. Jika tidak, aplikasi mengambil data dari sumber aslinya dan menyimpan salinan data ini dalam cache untuk kemungkinan akses di masa mendatang.
Hanya sejumlah kecil data yang dapat tersimpan dalam Cache Memory karena ukuran cache yang terbatas. Untuk memberikan ruang bagi informasi baru, cache memerlukan kebijakan pengganti yang menentukan cara menghapus informasi “yang paling tidak berguna” dalam Cache Memory. Misalnya, saat memberikan ruang untuk catatan baru, cache dapat menghapus data yang paling jarang digunakan [LFU atau LRU].
Tantangan lain saat mengimplementasikan caching adalah masalah data “basi” yang tetap ada di cache, sementara data sumber yang mendasarinya telah berubah. Salah satu solusi yang mungkin untuk data kadaluwarsa adalah “tanggal kadaluwarsa” yang pasti yang memerlukan pembaruan terjadwal untuk informasi dalam Cache Memory.
Baca Juga : Mengenal Protokol Jaringan Dalam dunia Digital
Tingkatan Cache Memory
Ada berbagai tingkat memori cache, mereka adalah sebagai berikut:
1. Level 1 [L1] atau Register
L1 adalah memori cache tipe utama. Ukuran cache L1 sangat kecil daripada yang lain yaitu antara 2 KB hingga 64 KB, tergantung pada prosesor komputer. Ini adalah register tertanam di mikroprosesor komputer [CPU]. Instruksi yang CPU perlukan dan pertama cari berada di L1 Cache. Contoh register adalah akumulator, register alamat, penghitung program, dll.
Ini menyimpan dan menerima data yang segera ia simpan di CPU. Misalnya register instruksi, penghitung program, akumulator, register alamat, dll.
2. Level 2 [L2] atau Cache Memory
L2 adalah memori cache tipe sekunder. Ukuran cache L2 lebih luas dari L1 yaitu antara 256KB sampai 512KB. Cache L2 Terletak di mikroprosesor komputer. Setelah mencari petunjuk di L1 Cache, apabila tidak menemukannya, maka mikroprosesor komputer akan melanjutkan pencarian ke cache L2. Bus sistem berkecepatan tinggi menghubungkan cache ke mikroprosesor.
Ini adalah memori tercepat yang menyimpan data sementara untuk akses cepat oleh CPU. Selain itu, ia juga memiliki waktu akses tercepat.
3. Level 3 [L3] atau Memori Utama
Cache L3 berukuran lebih besar tetapi juga lebih lambat dalam kecepatan daripada L1 dan L2 karena ukurannya antara 1MB hingga 8MB. Dalam prosesor multi inti, setiap inti mungkin memiliki L1 dan L2 yang terpisah, tetapi semua inti berbagi cache L3 yang sama. L3 cache berkecepatan dua kali lipat dari RAM.
Ini adalah memori utama tempat komputer menyimpan semua data saat ini. Ini adalah memori yang mudah menguap yang berarti kehilangan data saat dimatikan.
4. Level 4 [L4] atau Memori Sekunder
Hal ini lambat dalam hal waktu akses. Tapi, data tetap permanen di memori ini.
Apa Saja Jenis Cache Memory?
Terdapat dua jenis cache memory, antara lain:
1. Primary Cache
Selalu terletak di chip prosesor. Selain itu, waktu aksesnya sebanding dengan prosesor.
2. Secondary Cache
Memori ini berada di antara cache utama dan memori utama. Selain itu, kita juga bisa menyebutnya cache level 2 [L2].
Cache Memory vs RAM
Memori cache sering dikacaukan atau digabungkan dengan RAM [memori akses acak], tetapi ada perbedaan penting antara kedua konsep tersebut.
Pertama, kami mencatat bahwa sistem komputer modern memiliki beberapa tingkat memori:
- Register CPU, yang dapat terakses dengan sangat cepat tetapi menyimpan informasi dalam jumlah yang sangat terbatas.
- Memori cache, yang telah kita bahas.
- Memori akses acak [RAM], yang membentuk sebagian besar sumber daya memori komputer. Istilah “akses acak” berasal dari fakta bahwa data yang terletak di dalam RAM dapat terakses dalam waktu yang hampir bersamaan, terlepas dari lokasi fisik data dalam memori.
- Penyimpanan disk seperti hard drive, yang merupakan bentuk memori paling lambat. Mengakses data yang disimpan di disk jauh lebih lambat daripada mengakses data yang sama yang disimpan dalam cache.
Dalam istilah yang ketat, memori cache adalah RAM yang telah dirancang khusus untuk berfungsi sebagai cache. Namun, dalam praktiknya, istilah “memori cache” sering dibedakan dan diperlakukan sebagai terpisah dari RAM karena kasus penggunaan dan kinerjanya yang berbeda.
Lebih teknis, memori cache biasanya terimplementasi dengan RAM statis [SRAM], sedangkan RAM sistem biasanya dengan RAM dinamis [DRAM]. SRAM lebih cepat dan lebih mahal daripada DRAM, yang menjadikannya pilihan ideal untuk memori cache.
Kesimpulan
Memori cache bekerja sesuai dengan berbagai algoritma yang memutuskan informasi apa yang harus disimpan. Algoritma ini bekerja di luar probabilitas untuk memutuskan data mana yang paling sering dibutuhkan. Probabilitas ini bekerja berdasarkan pengamatan masa lalu.
Hal tersebut bertindak sebagai buffer kecepatan tinggi antara CPU dan memori utama serta untuk menyimpan data sementara dan tindakan yang sangat aktif selama pemrosesan karena memori cache lebih cepat daripada memori utama. Kecepatan pemrosesan ditingkatkan dengan membuat data dan instruksi yang diperlukan dalam pemrosesan saat ini yang tersedia dalam cache. Memori cache sangat mahal dan karenanya kapasitasnya terbatas.
Sekawan Studio membuka Jasa Pembuatan Website untuk kebutuhan pengembangan web company profile, blog, portal news, landing page, dan specific purpose. Hubungi kontak kami untuk mendapatkan informasi selengkapnya.
Membeli sebuah laptop atau merakit komputer desktop pasti harus paham tentang spesifikasi komputer yang ingin kita beli salah satunya komponen utama yakni processor. Banyak sekali di pasaran jenis jenis processor mulai dari AMD, Intel masing masing merk tersebut menjual berbagai spesifikasi processor yang berbeda beda mulai harga yang murah sampai yang mahal.
Spesifikasi yang tinggi tentu memiliki harga yang semakin mahal pula, salah satunya adalah kecepatan processor tersebut sampai kecepatan cache memory nya. Barang kali ada yang bertanya apa sebenarnya cache memory itu. Cache Memory adalah memory yang berukuran kecil yang sifatnya temporary [sementara] yang tertanam di dalam processor.
Fungsi cache memory yaitu:
Mempercepat Akses data pada komputer.
Meringankan kerja prosessor.
Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
Mempercepat kinerja memory.
Cache processor metupakan bagian yang paling penting sebagai jembatan antara memory RAM dengan Processor agar tidak terjadi jeda pemrosesan data akibat perbedaan kecepatan antara processor dengan RAM. Jika processor tidak memiliki data untuk di hitung pada siklus pemrosesan dan siklus tersebut tidak ada yang di proses maka tidak akan terjadi penghitungan. Tugas dari cache adalah menghilangkan jeda siklus yang terbuang.
Cache Level
Cache processor telah berkembang dari satu level menjadi 3 level pada CPU modern, cache yang lebih rendah biasanya memiliki kecepatan dan mengandung sedikit memory dari pada tingkat cache yang lebih tinggi. Level cache biasanya disebut L1 untuk level satu, L2 untuk level dua dan seterusnya. Level L1, yang langsung bekerja dengan CPU komputer.
Cara cache memory, ketika level cache L1 membutuhkan data saat data telah selesai di proses, maka L2 akan memebrikan data lebih besar dengan pilihan cache yang lebih besar pula dari L1 dan seterusnya akan sama untuk cache L3 yang memberikan data ke L2. Kita bisa lihat ukuran L3 Cache lebih besar di banding dengan L2 dan L1 , namun soal kecepatan L3 kalah di bandingkan L2 dan L1, ke tiga level cache tersebut seolah berjalan secara estafet saling membantu.
Proses yang terjadi seperti ini dapat menghemat waktu dalam proses mengakses data yang sama, dibandingkan jika prosesor berulang-ulang harus mencari data ke memori utama. Secara logika, kapasitas cache memory yang lebih besar dapat membantu memperbaiki kinerja prosesor, setidak-tidaknya mempersingkat waktu yang diperlukan dalam proses mengakses data. Dengan meningkatkan jumlah ukuran cache dapat meningkatkan kinerja processor sebesar 30 persen namun harus di dukung dengan jumlah core dan nilai dari clockspeed.
Proses caching dapat meningkatkan kecepatan pemrosesan karena proses transfer data dari memory utama RAM terjadi berulang kali, dan berlangsung sangat cepat, sehingga diperlukan solusi cache untuk memberikan performa paling baik pada sebuah CPU. Semakin cepat CPU, maka akan membutuhkan cache processor yang lebih banyak untuk meningkatkan performa.