A. Pengertian Cache
Istilah cache sebenarnya berasal dari bahasa Prancis “cache” yang berarti tempat tersembunyi. Cache didefinisikan sebagai tempat menyimpan data sementara.
Cache berfungsi untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses sebelumnya. Sehingga apabila ada data yang ingin diakses sama dengan data sebelumnya maka akses data akan berlangusng cepat.
Cache sengaja dibuat dengan kapasitas yang kecil, supaya pencarian data pada cache bisa lebih cepat. Analoginya seperti mencari sebuah jarum dalam sebuah kotak berukuran kecil yang di dalamnya hanya berisi beberapa benda.
B. Macam-Macam Cache
1. Memori Cache
Memori Cache adalah Static Random Access Memory (SRAM), yang memiliki kecepatan akses cepat dengan kapasitas penyimpanan yang kecil. Memori cache memiliki tiga tingkatan, yaitu L1 cache, L2 cache, dan L3 cache.
a. L1 Cache
L1 cache adalah memori cache utama yang terletak dalam CPU (Internal cache). Cache ini memiliki kecepatan akses yang paling cepat dan memiliki kapasitas penyimpanan yang relatif kecil. Biasanya kapasitas penyimpanan L1 cache berkisar antara 8 KB sampai 512 KB. Tetapi untuk beberapa CPU terutama CPU yang ditujukan untuk server, biasanya memiliki kapasitas penyimpanan L1 Cache diatas 512 KB.
b. L2 Cache
L2 cache adalah memori cache external yang terletak di dekat CPU (Built On-Chip). Cache ini memiliki kecepatan akses dibawah L1 cache dan memiliki kapasitas penyimpanan lebih besar daripada L1 cache.
c. L3 Cache
L3 Cache adalah memori cache yang terletak diantara CPU (Shared Cache), dengan kata lain memori cache ini hanya bisa ditemukan di CPU multiple Core. Memori cache ini memiliki kecepatan akses dibawah L2 Cache dan memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar, jika dibandingkan dengan L1 Cache dan L2 Cache.
2. Ram Cache
Ram Cache adalah Dynamic Random Access Memory (DRAM) atau RAM konvensional, yang memiliki kecepatan akses dibawah Memori Cache dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar dari memori cache.
3. Disk Cache
Disk Cache adalah penyimpanan sekunder berupa hardisk atau SSD, yang memiliki kecepatan akses dibawah Ram Cache dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar dari Ram Cache.
C. Prinsip Kerja Cache
Ketika CPU mengeksekusi sebuah program, maka yang pertama kali dilakukan oleh CPU adalah mencari data di memori cache, mulai dari L1 cache sampai L3 cache.
Apabila data yang dicari pada Memori Cache ada, maka CPU akan langsung membaca data tersebut, proses itu dinamakan “Cache Hit”.
Apabila data yang dicari tidak ada di dalam Memori Cache atau disebut “Cache Miss”, maka CPU akan mencari data tersebut di Disk Cache.
Apabila data yang dicari tidak ditemukan di Disk Cache, maka CPU akan mencari data di penyimpanan sekunder seperti Hard Disk.
D. Metode-Metode Pengalamatan Cache
Pengalamatan cache atau sering disebut “Mapping Cache” adalah suatu proses memetakan blok-blok memori utama ke dalam saluran cache. Metode pengalamatan cache dibagi menjadi tiga, yaitu Pengalmatan Cache Langsung (Direct Mapping Cache), Pengalamatan Cache secara Asosiatif (Associative Mapping Cache), dan Pengalamatan Cache secara Asosiatif Set (Block Set Associative Mapping Cache).
1. Direct Mapping Cache
Direct Mapping Cache adalah metode memetakan blok-blok memori utama ke satu saluran cache saja. Keuntungan dari metode ini adalah mudah diimplementasikan dan mudah untuk menentukan letak salinan data memori utama pada cache. Sedangkan, kekurangannya Setiap blok hanya dipetakan pada satu saluran cache saja yang mengakibatkan banyaknya cache miss, apabila banyak blok yang dipetakan.
2. Associative Mapping Cache
Associative Mapping Cache adalah metode pengalamatan cache yang mengijinkan tiap blok memori utama dimuat ke sembarang saluran cache. Keuntungan dari metode ini, yaitu cepat dan fleksibel. Sedangkan kekurangannya adalah kompleksitas rangkaian yang diperlukan untuk menguji seluruh saluran cache, sehingga pencarian data di cache menjadi lama.
3. Block Set Associative Mapping Cache
Block Set Associative Mapping Cache adalah metode pengalamatan cache yang memanfaatkan kelebihan-kelebihan dari metode pengalamatan cache sebelumnya. Pada metode ini pengalamatan cache dibagi ke dalam sejumlah set, di mana setiap set berisi sejumlah line.
Tags:
teknologi
