Istilah cache memory bukan lagi istilah yang asing jika Anda sering menggunakan teknologi internet melalui berbagai perangkat atau browser. Singkatnya, memori cache adalah sistem memori tambahan yang menyimpan instruksi dan data yang sering digunakan oleh sistem.
Tujuannya agar proses berjalan lebih cepat di CPU (central processing unit) komputer tanpa harus mengakses memori utama. Pada artikel kali ini, kita akan membahas lebih detail mengenai apa itu cache memory, jenis-jenisnya, dan cara kerjanya di CPU. Ayo, mari kita mulai!
Pengertian Cache Memory
Memori cache adalah memori berkecepatan tinggi, yang ukurannya lebih kecil tetapi lebih cepat dari memori utama (RAM). CPU dapat mengakses memori ini lebih cepat dari memori utama. Memori cache adalah memori tercepat di komputer Anda.
Pada umumnya cache memory di integrasikan ke dalam motherboard dan langsung terpasang ke prosesor atau RAM. Memori cache juga bertindak sebagai perantara antara RAM dan CPU. Setiap kali prosesor mengakses data untuk pertama kalinya di komputer, salinan data dibuat dan disimpan di cache.
Saat data diakses lagi, jika salinan tersedia di cache, data tersebut diakses terlebih dahulu untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi. Jika tidak tersedia, memori yang lebih besar seperti RAM atau hard disk baru akan di akses oleh prosesor.
Inilah salah satu alasan mengapa memori cache dapat mengurangi waktu pemrosesan perangkat. Dengan kata lain, jika CPU bertemu dan mendapatkan data atau instruksi yang di perlukan pada memori cache, perangkat tidak perlu mengakses memori utama (RAM).
Hasilnya, pemrosesan menjadi lebih cepat karena prosesor tidak harus menunggu data dan instruksi di ambil dari RAM. Selain itu, semakin besar memori cache komputer, semakin cepat dan efisien kinerja perangkat tersebut.
Cara Kerja Cache Memory pada CPU
Untuk memahami cara kerja cache, kita perlu memahami beberapa poin:
- Memori cache dapat diakses dengan cepat
- Memori cache punya ukuran kecil serta tak dapat menyimpan data dalam jumlah besar
Saat CPU membutuhkan data, pertama-tama CPU mengunjungi cache L1. Jika tidak menemukan apa pun di L1, ia akan melihat data di cache L2. Dan jika CPU tidak menemukan data di cache L2, CPU akan beralih ke cache L3. Jika data yang dibutuhkan oleh CPU di temukan di memori cache, itu disebut cache hit.
Sebaliknya, jika data tidak di temukan dalam cache maka di sebut cache miss. Saat data tidak tersedia di memori cache mana pun, data akan dicari di Random Access Memory (RAM). Jika RAM juga tidak memiliki data maka akan mendapatkan data dari Hard Disk Drive.
Fungsi Cache Memory
Setelah mengetahui tentang apa itu cache memory, tentunya Anda sudah memiliki gambaran tentang fungsi utama dari cache memory bukan? Nah untuk membantu Anda memahami lebih dalam, berikut adalah beberapa fungsi memori cache pada perangkat Anda:
- Mempercepat proses mengakses data di perangkat Anda.
- Kurangi beban kerja prosesor perangkat.
- Sementara itu, ia menyimpan instruksi dan data yang sering digunakan untuk pemrosesan lebih cepat oleh CPU komputer.
- Mengurangi waktu yang diperlukan CPU untuk menemukan dan memproses data yang disimpan
- Bertindak sebagai buffer sebagai perantara antar RAM dan CPU
- Mengurangi beban kerja prosesor komputer
- Meningkatkan efisiensi dan mempercepat kinerja sistem komputer
Level Cache Memory
Caching memori juga memiliki beberapa level memori yang berbeda. Berikut penjelasan singkatnya:
- Internal cache, level 1 — memori cache internal yang dipasang di prosesor, memiliki pemrosesan tercepat dan harga paling mahal. Ukuran memori cache level 1 adalah sekitar 8KB hingga 128KB.
- External cache, level 2 — memiliki kapasitas lebih dari 256 KB hingga 2Mb. Namun, cache L2 ini memiliki pemrosesan yang lebih lambat daripada L1.
- Main memory, level 3 — memori cache berada pada komputer untuk bekerja. Ukurannya kecil dan jika daya dimatikan, data tidak lagi disimpan di memori level 3.
- Secondary memory, level 4 — memori sekunder adalah memori eksternal yang tidak secepat memori utama tetapi menyimpan memori dan data secara permanen.
Jenis-jenis Cache Memory
Pada dasarnya, caching adalah sistem penyimpanan berkecepatan tinggi yang menyimpan data dan instruksi sementara. Dalam proses komputasinya sendiri, caching sebenarnya memiliki jenis yang berbeda-beda. Memori cache adalah salah satunya. Berikut jenis-jenisnya:
L1 Cache
L1 atau sering di sebut cache Level 1 adalah jenis pertama dari memori cache. Jenis memori cache ini seringkali terletak di CPU itu sendiri. Misalnya jika CPU memiliki empat inti (cpu quad core). Kemudian setiap inti akan memiliki cache level 1 sendiri. Karena memori ini ada di CPU, memori ini dapat berjalan dengan kecepatan yang sama dengan CPU.
Ukuran memori ini berkisar dari 2KB hingga 64 KB. Perlu di ketahui bahwa cache L1 memiliki dua jenis cache, cache instruksi, yang menyimpan instruksi yang di butuhkan CPU, dan cache data, yang menyimpan data yang di butuhkan CPU.
L2 Cache
Cache ini terkenal dengan sebagai cache Level 2 serta cache L2. Cache level 2 ini dapat berada pada dalam CPU serta di luar CPU. Semua inti CPU dapat memiliki cache L2 terpisah atau dapat berbagi cache L2 satu sama lain.
Jika eksternal ke CPU, cache L2 terhubung ke CPU melalui bus berkecepatan sangat tinggi. Ukuran memori cache ini adalah dari 256 KB hingga 512 KB. Dalam hal kecepatan, ini sedikit lebih lambat dari cache L1.
L3 Cache
Memori cache ini di kenal sebagai cache Level 3 atau cache L3. Cache ini tidak selalu ada di prosesor, hanya beberapa prosesor kelas atas yang dapat memiliki jenis cache ini. Cache ini di gunakan agar dapat meningkatkan kinerja cache Level 1 dan Level 2.
Biasanya di tempatkan di luar CPU dan di gunakan bersama oleh semua inti CPU. Ukuran memori berkisar dari 1 MB hingga 8 MB. Meskipun lebih lambat dari cache L1 dan L2, ini lebih cepat dari Random Access Memory (RAM).
Untuk penjelasan lebih lanjut mengenai beberapa jenis cache selain cache memory di bawah ini :
Cache Server
Server cache adalah server khusus atau layanan jaringan yang bertindak sebagai server yang menyimpan halaman web atau konten Internet lainnya secara lokal. Dengan informasi yang di minta sebelumnya dalam penyimpanan sementara.
Server cache bisa mempercepat akses pada data dengan mengurangi penggunaan bandwidth. Server cache juga memungkinkan pengguna untuk mengakses konten offline, termasuk file multimedia atau dokumen lainnya.
Cache Disk
Cache disk merupakan memori cache yang dapat di gunakan untuk mempercepat proses menyimpan serta mengakses data dari hard disk host. Jenis Cache ini memungkinkan pemrosesan baca/tulis, perintah, dan proses input dan output lainnya antara hard disk, memori, dan komponen komputasi lebih cepat.
Web Cache
Caching web adalah aktivitas menyimpan data seperti salinan halaman web yang di sajikan oleh server web untuk di gunakan kembali. Setiap kali konten diunduh dari server asal, salinannya di simpan di cache web untuk jangka waktu tertentu yang di tentukan oleh aturan caching yang Anda tetapkan.
Penutup
Semoga artikel ini bermanfaat! Jika masih ada pertanyaan tentang apa itu cache memory, dan jangan sungkan untuk meninggalkan pesan di kolom komentar.
