Istilah cache memory mungkin sering muncul dalam percakapan Anda tentang komputer, kinerja, dan juga memori. Tapi apa sebenarnya arti cache memory dan mengapa itu penting?
Memahami cache memory dapat membantu Anda membuat pilihan terbaik dalam pemeliharaan komputer, sehingga dapat terus melakukan tugas dengan efisiensi maksimum.
Dalam panduan ini, Anda akan mempelajari apa itu cache memory dan bagaimana pengaruhnya terhadap penggunaan komputer.
Apa itu Cache Memory?
Cache memory adalah salah satu memori yang 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, memori jenis ini juga dapat melakukan sinkronisasi dengan kecepatan CPU. Ia dapat menyimpan data dan instruksi, sehingga tidak harus mengakses memori utama berulang kali. Oleh karena itu, waktu rata-rata untuk mengakses memori utama pun dapat berkurang.
Fungsi Cache Memory
Beberapa fungsi dari memori ini adalah sebagai berikut.
- Sebagai penyimpan data yang dapat diakses oleh prosesor, sehingga ketika membutuhkan informasi tersebut, prosesor tidak perlu lagi mengakses memori utama
- Meningkatkan kecepatan, karena kecepatannya lebih tinggi daripada memori utama
- Dapat mengurangi beban pada memori utama, karena tidak perlu lagi mengakses memori utama berulang kali
- Mengurangi data-data yang tidak diperlukan pada memori utama. Sebab, cache memory sudah menyimpan data yang pernah diakses ke dalam prosesor, sehingga kapasitas memori dapat digunakan untuk data-data lain yang lebih penting
Jenis-Jenis Cache Memory
Terdapat tiga jenis cache memory, antara lain:
1. Cache Software
Jenis cache ini merupakan jenis memori penyimpanan pada sebuah program komputer. Adanya cache software ini berfungsi untuk meningkatkan kecepatan fungsi dari program tersebut.
2. Cache Hardware
Berbeda dengan software, jenis cache hardware adalah ruang penyimpanan yang terdapat pada mikroprosesor. Jenis ini adalah fisik dari sebuah prosesor itu sendiri.
3. Cache Browser
Jenis ini hampir sama dengan cache software, tetapi mungkin lebih sering Anda temui. Jenis cache ini biasanya dapat ditemukan pada beberapa browser, seperti Mozila Firefox, Google Chrome, atau aplikasi browser lainnya.
Cara Kerja Cache Memory
Cache memory berada di antara CPU dan memori utama, yang memungkinkannya terakses relatif lebih cepat.
Bergantung 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 melakukan pencarian pada memori yang lebih lambat seperti RAM atau penyimpanan disk, aplikasi terlebih dahulu memeriksa cache untuk melihat apakah informasi sudah ada di sana. Jika iya, aplikasi hanya membaca data dari cache untuk menghemat waktu.
Tetapi jika tidak, aplikasi akan 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 ukurannya terbatas. Untuk memberikan ruang bagi informasi baru, cache memerlukan kebijakan pengganti yang dapat menghapus informasi 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 kadaluarsa yang tetap ada di cache, sementara data sumber yang mendasarinya telah berubah.
Salah satu solusi untuk data kadaluwarsa adalah menentukan tanggal kadaluwarsa pasti yang memerlukan pembaruan terjadwal untuk informasi dalam cache memory.
Tingkatan Cache Memory
Cache memory memiliki berbagai tingkat memori sebagai berikut.
1. Level 1 (L1) atau Register
L1 adalah memori cache tipe utama. Ukuran L1 lebih kecil daripada yang lain, yaitu antara 2 KB hingga 64 KB, tergantung pada prosesor komputernya. Ini adalah register tertanam di mikroprosesor komputer (CPU).
Instruksi yang pertama kali dicari oleh CPU berada di L1 cache. Contoh dari register adalah akumulator, register alamat, penghitung program, dan lain sebagainya.
Level ini menyimpan dan menerima data yang akan ia simpan di CPU, seperti register instruksi, penghitung program, akumulator, register alamat, dll.
2. Level 2 (L2) atau Cache Memory
L2 adalah memori cache tipe sekunder. Ukuran L2 lebih luas dari L1, yaitu antara 256KB sampai 512KB. Cache L2 Terletak di mikroprosesor komputer.
Jika tidak menemukan petunjuk di L1, 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 memiliki kecepatan lebih lambat daripada L1 dan L2. Hal tersebut disebabkan 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
Memori ini memiliki kecepatan yang lebih lambat ketika diakses. Tetapi, data tetap disimpan permanen di memori L4 ini.
Cache Memory vs RAM
Memori cache sering digabungkan dengan RAM (memori akses acak), tetapi ada perbedaan penting antara kedua konsep tersebut.
Pertama, 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, seperti yang telah dibahas pada sub bab sebelumnya.
- 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 jenis ini adalah RAM yang telah dirancang khusus untuk berfungsi sebagai cache.
Namun, dalam praktiknya, istilah cache memory 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. Hal tersebut menjadikannya pilihan ideal untuk memori cache.
Kesimpulan
Memori cache bekerja sesuai dengan 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 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 dalam cache. Memori cache relatif mahal, tetapi memiliki kapasitas yang terbatas.
Itulah informasi yang penting untuk diketahui tentang cache memory, khususnya bagi Anda yang memiliki website sebagai sarana pemasaran bisnis.
Bagi pemilik website, memahami dan mengoptimalkan penggunaan cache memory web sangat diperlukan agar website bisa lebih optimal.
