MAKALAH MEMORY CACHE &

PERKEMBANGANNYA SAAT INI ORGANISASI SISTEM KOMPUTER

Dosen : Muhammad Izzudin M, S.Pd.T

Oleh Kelompok 3 :

1. Hardika Dwi Hermawan 11520241004

2. Anjar Rokhmi 11520241014

3. Epi Khoiruningsih 11520241024

4. Ulfia Nurhalimah Ramadiati 11520241034

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2012

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 1

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Tahun 2012 ini semakin terlihat perkembangan teknologi yang sangat

cepat, dari produsen operasi system seperti windows tahun ini akan meluncurkan

seri windows 8-nya. Perkembangan teknologi memoripun tidak turut kalah pesat

untuk mendukung kinerja komputer. Memori merupakan bagian dari komputer yang

berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga

sebaik-baiknya. Memori kadang kita kenal dengan komputer storage, komputer

memory atau memory, yang merupakan piranti komputer yang digunakan sebagai

media penyimpan data dan informasi saat menggunakan komputer. Memory

merupakan bagian yang penting dalam komputer modern dan letaknya di dalam

CPU (Central Processing Unit).

Kemampuan kinerja komputer sangat didukung oleh kinerja memorinya,

dalam hal ini memory cache merupakan memori utama yang sangat mempengaruhi

kecepatan akses data.

2. Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui dan lebih memahami

tentang memory cache serta perkembangannya dalam processor yang ada saat ini.

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 2

BAB II

PEMBAHASAN

1. Pengertian Memory Cache

Gambar 1 : Cache System

Cache berasal dari kata cash yakni sebuah tempat menyembunyikan atau

tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut Cache Memory adalah

tempat menyimpan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan

transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut,

sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka

akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini terletak antara register

dan memory utama sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada

memori utama.

Penggunaan cache ditujukan untuk meminimalisir terjadinya bottleneck

dalam aliran data antara processor dan RAM. Sedangkan dalam terminologi

software, istilah ini merujuk pada tempat penyimpanan sementara untuk beberapa

file yang sering diakses (biasanya diterapkan dalam network).

2. Jenis-Jenis Memory Cache

Cache umumnya terbagi menjadi beberapa jenis, seperti L1 cache, L2 cache

dan L3 cache. Cache yang dibangun ke dalam CPU itu sendiri disebut sebagai Level 1

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 3

(L1) cache. Cache yang berada dalam sebuah chip yang terpisah di sebelah CPU

disebut Level 2 (L2) cache. Beberapa CPU memiliki keduanya, L1 cache dan L2 built-

in dan menugaskan chip terpisah sebagai cache Level 3 (L3) cache. Cache yang

dibangun dalam CPU lebih cepat daripada cache yang terpisah. Namun, cache

terpisah masih sekitar dua kali lebih cepat dari Random Access Memory (RAM).

Cache lebih mahal daripada RAM tetapi motherboard dengan built-in cache sangat

baik untuk memaksimalkan kinerja sistem.

3. Fungsi dan Manfaat Cache Memory

Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara untuk

data atau instruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya,

cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena

cache menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer,

sehingga meringankan kerja processor. Manfaat lain dari cache memory

adalah bahwa CPU tidak harus menggunakan sistem bus motherboard

untuk mentransfer data. Setiap kali data harus melewati bus sistem,

kecepatan transfer data memperlambat kemampuan motherboard. CPU

dapat memproses data lebih cepat dengan menghindari hambatan yang

diciptakan oleh sistem bus.

Funsgi Cache L1:

o Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cache yang

terintegrasi atau satu paket di dalam modul yang sama pada prosesor. L1

cache ini dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor. Berguna

untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan

bahwa prosesor memiliki supply data yang stabil untuk diproses sementara

memori mengambil dan menyimpan data baru.

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 4

Fungsi Cache L2:

o Fungsinya sama dengan L1 Cache, L2 Cache dikenal juga dengan nama

secondary cache, adalah memory yang memiliki urutan kecepatan kedua

(tipe memori yang paling cepat adalah L1 Cache) yang disediakan untuk

mikroprosesor

4. Proses Baca Tulis Pada Memory Cache

Dalam mekanisme kerjanya, data yang akan diproses oleh prosesor,

pertama kali dicari di L1 cache, bila tidak ada maka akan diambil dari L2 cache,

kemudian dicari di L3 cache (bila ada). Jika tetap tidak ada, maka akan dicari di

memori utama. Pengambilan data di L2 cache hanya dilakukan bila di L1 cahe tidak

ada.

Lebih jelasnya proses baca tulis data yang dilakukan oleh prosesor ke

memori utama dapat dijelaskan sebagai berikut:

Ketika data dibaca/ditulis di memori utama (RAM) oleh prosesor, salinan

data beserta address-nya (yang diambil/ditulis di memori utama) disimpan juga di

cache. Sewaktu prosesor memerlukan kembali data tersebut, prosesor akan mencari

ke cache, tidak perlu lagi mencari di memori utama.

Jika isi cache penuh, data yang paling lama akan dibuang dan digantikan

oleh data yang baru diproses oleh prosesor. Proses 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.

Operasi Cache

• CPU meminta isi suatu lokasi memori

• Memeriksa apakah data terdapat di cache

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 5

• Jika ada di cache, ambil data dari cache (cepat)

• Jika tidak ada di cache, copy isi memori ke cache dan kirimkan data yang

diminta ke CPU (lambat).

Cara kerja Cache adalah :

• Ketika CPU mengakses memori maka system penyimpanan akan mengirim

alamat fisik cache

• Membandingkan alamat fisik tersebut dengan semua tag alamat untuk

mengetahui apakah ia menyimpan kopi dari sebuah data.

• Cache HIT adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses memori ke

word yang telah ada didalam memori cache tersebut secara cepat megembalikan

item data yang diminta.

• Cache MISS adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses ke data

yang tidak berada dalam cache, cache akan menjemput item tersebut dari

memori, dimana hal ini mebutuhkan waktu yang lebih lama dari cache hit.

• Jika cache tidak menyimpan data, maka akan terjadi cache miss dan cache akan

menyampaikan alamat ke system memori utama untuk membaca.

• Jika data yang dating dari memori utama, maka CPU atau cache akan menyimpan

kopinya dengan diberi tag alamat yang tepat

5. Perkembangan Memory Cache pada Proccessor

Perkembangan prosesor saat ini sudah terintegrasi L3, setelah dual core

Pentium 4 L3 mulai digunakan hingga ke processor intel i3,i5,i7 sudah support L3

yaitu para processor yang mempunyai inti (core) lebih dari satu.

Pada tahun 2008, intel mengeluarkan Intel Atom Processor 230 yang

masih menggunakan memory cache L1 dan L2 yang memiliki kapasitas 512 KB.

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 6

Selanjutnya, pada Tahun 2011 Intel mengeluarkan Proseccor intel i7 yang

sudah terintegrasi L3 dengan kapasitas hingga 6MB yang dikenal dengan Intel Smart

Cache.

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 7

Di tahun 2012 ini, intel kembali mengeluarkan Intel Core i7-3920XM

Processor Extreme Edition yang memiliki Cache memory hinngga 8MB.

MAKALAH MEMORY CACHE

MEMORY CACHE/OSK./E/PTI./FT/UNY Halaman 8

BAB III

PENUTUP

1. KESIMPULAN

Cache memori adalah memori kecepatan tinggi, tetapi berukuran kecil,

yang digunakan untuk menyimpan salinan data / instruksi yang sering diakses oleh

CPU. Cache memory merupakan memori sekunder berkecepatan tinggi yang

digunakan untuk meningkatkan kinerja komputer, yaitu meningkatkan efisiensi kerja

CPU dan mengurangi waktu yang terbuang.

Proccessor saat ini telah dilengkapi memory cache yang kapasistasnya

lebih besar dan jelas memiliki kinerja lebih baik, processor saat ini seperti intel i3,i5,

dan i7 telah mendukung cache hingga L3.