Cache Memory Organization

Cache memory merupakan media penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi, dimana tempat menyimpan data atau informasi sementara yang sering digunakan atau diakses oleh komputer.

Fungsi Cache Memory
--> Mempercepat Akses data pada komputer
--> Meringankan kerja prosessor
--> Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.

--> Mempercepat kinerja memory

                    Letak Cache Memory
       1.       Terdapat di dalam Processor (on chip )

       Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu
        aksesnya akan sangat cepat sekali

       2.       Terdapat diluar Processor(off chip)

          berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat, meskipuntidak secepat chache memori jenis pertama

                           Jenis Cache Memory

1.   L1 cache L1 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cacheyang terintegrasi menyatu pada prosesor.

-     Berguna untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru.

-     L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache, atau level one cache.

-     transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat Kecepatannya mendekati kecepatan register

2.  L2 cache Arti istilah L2 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang berada di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor.

- Berguna untuk menyimpan sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru

     - (Level 2 cache) secondary cache, second level cache, atau level two cache.

- L2 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 namun kecepatan transfernya sedikit lebih lama dari L1cache.

3. L3 cache jarang sekali ada, hanya ada di komputer tertentu.

         -  Berguna ketika terdapat cache yang hilang ”missing” pada cache L1&L2

         - L3 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 dan L2 namun kecepatan transfernya lebih lama dari L1cache dan L2 Cache. 

Elemen Cache Memory

    Fungsi Pemetaan (Mapping)

-  Pemetaan blok-blok memori utama ke dalam saluran cache.
·  Pemetaan Langsung (Direct Mapping)
·  Pemetaan Asosiatif  (Associative Mapping)
·  Pemetaan Asosiatif Set (Set Associative Mapping)

Algoritma Penggantian
untuk memilih blok data mana yang ada di cache yang dapat diganti dengan blok  data baru
·  Least Recently used (LRU)
·  First in first out (FIFO)
·  Least frequently used (LFU)
·  Random

Cara Kerja Cache Memori

1. CPU membaca word memori  

2. Periksa di Cache Memory,

3.Jika ada akan dikirim ke CPU

4.Jika tidak ada akan dicari ke Memory Utama 

5.Dikirim ke Cache Memory lalu dikirim ke CPU

1.PRINSIP KERJA MEMORI
CPU mengakses memori mengikut hirarki yang berbeda. Sama ada ia datang dari bentuk storan kekal (cakera keras) atau masukan (seperti papan kekunci), kebanyakan data akan menuju ke RAM terlebih dahulu.CPU kemudiannya akan menyimpan setiap data yang diperlukan untuk diakses ke dalam cache dan mengendalikan arahan (instruction) tertentu di dalam pendaftar (register). Kita akan bicara tentang ini kemudian. Semua komponen komputer Kita seperti CPU, cakera keras dan system operasi (OS), bekerja bersama-sama sebagai satu pasukan, dan memori ialah satu daripada bahagian terpenting di dalam pasukan ini. Sebaik sahaja Kita menghidupkan komputer sehinggalah saat komputer Kita dimatikan, CPU sentiasa menggunakan memori
    *Proses membaca dan menulis ke memory
                 *Proses Membaca memory 1
          








               *Proses Membaca memory 2

 




             *Proses membaca memory 3

> Modified: Saluran pada cache telah dimodifikasi (berbeda dengan memory utama).
-> Exclusive: Saluran pada cache sama seperti saluran pada memori utama dan tidak terdapat pada cache lainnya.
-> Shared: Saluran pada cache sama seperti pada saluran pada memori utama dan dapat berada pada cache lainnya.
-> Invalid: Saluran pada cache tidak berisi data yang valid.

Cache Control
1. Cache internal dikontrol oleh dua bit pada salah satu resgister kontrol, yang berlabel bit CD (cache disable) dan bit NW (Not writethrough).
2. Tabel Mode Pengoperasian Cache Pentium

Control Bits Operating Mode
CD NW Cache Fills Write-Throughs Invaliddates
0 0 Enabled Enabled Enabled
1 0 Disabled Enabled Enabled
1 1 Disabled Disabled Disabled

ORGANISASI CACHE POWER PC

A. Organisasi cache Power PC telah mengalami modifikasi dengan masing-masing model dalam kelompok PowerPC.
B. Gambar dibawah ini -> bentuk yang disederhanakan dari organisasi PowerPC 620. Unit-unit eksekusi inti merupakan arithmetic.

Letak Cache Memory di komputer

• Terdapat di dalam Processor (on chip ),Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat sekali.

• Terdapat diluar Processor(off chip), Berada pada MotherBoard memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat,meskipun tidak secepat chache memori jenis pertam

- See more at: http://robopackz.blogspot.co.id/2013/01/pengertian-dan-fungsi-cache-memory-

http://camp-street.blogspot.co.id/2010/06/memori-cache.html

http://robopackz.blogspot.co.id/2013/01/pengertian-dan-fungsi-cache-memory-pada.html

http://santosorizqipurwo.blogspot.co.id/2014/09/penjelasan-elemen-prinsip-organisasi.html