Daftar IsiBAB I PENDAHULUAN.............................................................................................................1
1.1. LATAR BELAKANG............................................................................................1
1.2. RUMUSAN MASALAH........................................................................................3
1.3. TUJUAN.................................................................................................................3
BAB II......................................................................................................................................3
LANDASAN TEORI....................................................................................................................3
2.1 Pengertian Cache Memory............................................................................................3
2.2 Sejarah Cache Memory.................................................................................................5
2.3 Letak cache memory.....................................................................................................9
2.4 Cara Kerja Cache Memory.........................................................................................10
BAB III...................................................................................................................................19
PEMBAHASAN.......................................................................................................................19
3.1 Pemetaan (Mapping)..................................................................................................19
3.2 DIRECT MAPPING........................................................................................................19
3.3 ASSOCIATVE MAPPING...............................................................................................22
3.4 SET ASSOCIATIVE MAPPING............................................................................................24
BAB IV...................................................................................................................................26
PENUTUP..............................................................................................................................26
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANGAkhir - akhir ini perkembangan IT di Dunia sangat pesat, mulai dari perkembangan
sofware ingga hardware seperti prosesor dan memoril. Takdapat dipungkiri lagi
computer sekarang sangat membantu manusia dalam mengerjakan tugas manusia.
Perusahaan-perusahaan persaingan computer sekarang semakin ketat yang
mengakibatkan harga bisa dijangkau masyarakat menengah kebawah.
Perbedaan kecepatan operasi antara prosesor dan memori utama bisa menjadi
kendala bagi dicapainya efisiensi kerja sistem komputer..Kendala ini menyebabkan
diperlukannya cache, yakni memori berkapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi,
yang dipasang di antara prosesor dan memori utama. Cache umumnya menggunakan
memori statik yang mahal harganya, sedangkan memori utama menggunakan
memori dinamik yang jauh lebih murah. Disini kami mencoba akan menerangkan
apa itu cache memory.
1.2. RUMUSAN MASALAHAdapun masalah yang kami ambil dalam makalah ini, yaitu
1. Bagaiamana cara kerja cache memory?
2. Bagaiamana cara kerja mapping pada memory?
1.3. TUJUAN
Adapun tujuan penulisan dalam makalah ini, yaitu
1. Untuk mengetahui cara kerja memori
2. Untuk mengetahui cara kerja cache memori
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Cache MemoryKecepatan memori utama sangat rendah dibandingkan dengan kecepatan prosesor
modern. Untuk perfoma yang baik, prosesor tidak dapat membuang waktunya
dengan menunggu untuk mengskses intruksi dan data pada memory
utama.Karenanya, sangat penting untuk memikirkan suatu skema yang mengurangi
waktu dalam mengakses informasi. Karena kecepatan unit memori utama dibatasi
oleh batasan elektronik dan packaging, maka solusinya harus dicaridalam pengaturan
arsitekture yang berbeda. Solusi yang efisien adalah menggunakan memory cache
cepat yang sebenarnya membuat memori utama tampak lebih cepat bagi prosesor
daripada sebenarnya.
Keefektifan mekanisme cahe didasarkan pada property program computer yang
disebut locality of reference. Analisa program menunjukan bahwa sebagian besar
waktu eksekusinya digunakan untuk rountine dimana banyak intrksi dieksekusi
secara berulangkali. Instruksi tersebut dapat merupakan loop sederhana,nested loop,
atau beberapa prosedur yang berulangkali saling memanggil. Pola detil actual dari
rangkaian instruksi tidaklah penting, yang utama adalah banyak intruksi dalam area
program yang terlokalisasi dieksekusi berulangkali selama beberapa periode, dan
baian program yang lain relatifjarang diakses. Disebut locality of reference. Hal ini
memanifestasikan dirinnya dalam dua cara : temporal dan spatial. Yang pertama
berarti bahwa instruksi yang baru dieksekusi tampaknya akan dieksekusi lagi segera.
Aspek spatial berarti instruksi yang dekat dengan instruksi yang baru saja
dieksekusi(mengacu pada alamat instruksi) tampaknya juga akan dieksekusi segera.
Secara konseptual, operasi memori cache sangat sederhana. Sirkuit control memori
didesain untuk memanfaatkan properti locality of reference. Aspek temporal locality
of reference menyatakan bajwa kapanpun suatu item informasi pertama kali
diprlukan , maka item tersebut sebaiknya dibawa kedalam cache dimana item
tersebut akan tetap tinggal hingga diperlukan lagi. Aspek spatial menyatakann
daripada mengambil hanya satu item dari memori utama ke cache, akan berguna
untuk mengambil beberapa item yang terletak pada alamat yang berdekatan.Istilah
yang mengacu pada blok cache adalah jalur cache.
Cache berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat
menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara.
Cache memori 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 bagian memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas
namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari
memori utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama)
sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.
Gambar 2.1 Posisi cahce memory pada system memory
2.2 Sejarah Cache Memory
Kami melihat di memori komputer digital awal, lihat Sejarah komputer - Memori
Core, dan menyebutkan bahwa standar sekarang RAM (Random Access Memory)
adalah memori chip. Hal ini sesuai dengan aplikasi sering dikutip dari Hukum Moore
(Gordon Moore adalah salah satu pendiri Intel). Hal ini menyatakan bahwa
kepadatan komponen pada sirkuit terpadu, yang dapat diparafrasekan sebagai kinerja
per unit cost, dua kali lipat setiap 18 bulan. Awal memori inti memiliki waktu siklus
dalam mikrodetik, hari ini kita berbicara dalam nanodetik.
Anda mungkin akrab dengan istilah cache, sebagaimana diterapkan pada PC. Ini
adalah salah satu kinerja fitur yang disebutkan ketika berbicara tentang CPU terbaru,
atau Hard Disk. Anda dapat memiliki cache L1 atau L2 pada prosesor, dan cache
disk dari berbagai ukuran. Beberapa program memiliki cache juga, juga dikenal
sebagai penyangga, misalnya, saat menulis data ke cd burner. Awal program CD
burner telah 'overruns'. Hasil akhir ini adalah pasokan baik coaster!
Sistem Mainframe telah menggunakan cache selama bertahun-tahun. Konsep ini
menjadi populer pada 1970-an sebagai cara untuk mempercepat waktu akses
memori. Ini adalah saat ketika memori inti sedang dihapus dan digantikan dengan
sirkuit terpadu, atau keripik. Meskipun chip jauh lebih efisien dari segi ruang fisik,
mereka memiliki masalah lain keandalan dan panas. Chips dari desain tertentu lebih
cepat, lebih panas dan lebih mahal dibandingkan chip desain yang lain, yang lebih
murah, tetapi lebih lambat. Kecepatan selalu menjadi salah satu faktor paling penting
dalam penjualan komputer, dan insinyur desain selalu waspada terhadap cara-cara
untuk meningkatkan kinerja.
Sekarang kami memperkenalkan 'kecepatan tinggi' memori dengan siklus waktu,
mengatakan 250 nanoseconds antara CPU dan memori utama. Ketika kami meminta
petunjuk pertama, di lokasi 100, memori cache permintaan alamat 100, 101, 102 dan
103 dari inti semua memori pada saat yang sama, dan mereka tetap dalam cache. 100
adalah instruksi ke CPU untuk diproses, dan selanjutnya meminta, untuk 101, yang
diisi dari cache. Demikian pula 102 dan 103 akan lebih meningkat di ulangi
kecepatan 250ns. Sementara itu cache memori telah meminta berikutnya 4 alamat,
104-107. Ini terus sampai prediksi 'di sebelah lokasi' adalah salah. Proses ini
kemudian diulang kembali ke cache dengan data yang baru alamat jangkauan. J
prediksi alamat dengan benar, ketika berada di lokasi diminta Cache adalah cache
dikenal sebagai 'hit'.
Jika memori utama tidak inti, tetapi lambat chip memori, yang tidak memperoleh
sebagai besar, tapi masih perbaikan. Mahal kecepatan tinggi memori hanya
diperlukan untuk sebagian kecil dari kapasitas memori utama yang murah.
Pemrogram juga dapat merancang program-program yang sesuai cache operasi,
misalnya dengan membuat sebuah cabang instruksi dalam satu lingkaran mengambil
instruksi berikutnya untuk semua kasus, kecuali ujian akhir, mungkin count = 0, bila
terjadi cabang.
Sekarang mempertimbangkan kecepatan keuntungan yang akan dibuat dengan disk.
Menjadi mekanis perangkat, disk bekerja milidetik, sehingga memuat sebuah
program atau data dari disk sangat lambat dibandingkan, bahkan untuk memori inti -
1000 kali lebih cepat! Juga ada waktu mencari dan latensi untuk dipertimbangkan.
(Hal ini dapat dilihat di artikel lain pada disk.)
Anda mungkin telah mendengar istilah DMA dalam kaitannya dengan PC. Ini
merujuk kepada Direct Memory Access. Yang berarti bahwa data dapat ditransfer ke
atau dari harddisk langsung ke memori, tanpa harus melalui semua komponen
lainnya. Mainframe dalam komputer, yang biasanya I / O atau Input / Output
prosesor memiliki akses langsung ke memori, menggunakan data yang ditempatkan
di sana oleh Processor. Jalur ini juga di dukung dengan menggunakan cache
memori.
Dalam PC, CPU chip kini telah dibangun di-cache. Level 1, atau L1, Cache adalah
cache utama di CPU yang SRAM atau Static RAM. Ini adalah kecepatan tinggi (dan
lebih mahal) dibandingkan dengan memori DRAM atau Dynamic RAM, yang
digunakan untuk sistem memori. L2 cache, SRAM juga dapat dimasukkan dalam
CPU atau eksternal pada motherboard. Memiliki kapasitas yang lebih besar dari L1
cache.
Konsep memori cache didasarkan pada fakta bahwa komputer secara inheren mesin
pemrosesan sekuensial. Tentu saja salah satu keuntungan besar dari program
komputer adalah dapat 'cabang' atau 'melompat' keluar dari urutan - subyek artikel
lain dalam seri ini. Namun, masih ada waktu cukup ketika satu instruksi berikut lain
untuk membuat buffer atau cache tambahan yang berguna untuk komputer.
Ide dasar dari cache adalah untuk memprediksi data apa yang dibutuhkan dari
memori untuk diproses dalam CPU. Pertimbangkan sebuah program, yang terdiri
dari instruksi seri, masing-masing disimpan di sebuah lokasi di memori, mengatakan
dari alamat 100 ke atas. Instruksi pada lokasi 100 adalah membaca memori dan
dieksekusi oleh CPU, maka instruksi berikutnya dibaca dari 101 lokasi dan
dilaksanakan, kemudian 102, 103 dll
Jika memori yang dimaksud adalah memori inti, mungkin akan memakan waktu 1
mikrodetik untuk membaca sebuah instruksi. Jika prosesor mengambil, mengatakan
100 nanodetik untuk mengeksekusi instruksi, ia kemudian harus menunggu 900
nanodetik untuk instruksi berikutnya (1 mikrodetik = 1000 nanodetik). Kecepatan
ulangi efektif CPU adalah 1 mikrodetik. . (Times dan dikutip kecepatan yang khas,
tetapi tidak mengacu pada perangkat keras yang spesifik, hanya memberikan
gambaran dari prinsip-prinsip yang terlibat.)
2.3 Letak cache memory
L1 cache terintegrasi dengan chip prosesor, artinya letak L1 cache sudah menyatu
dengan chip prosesor (berada di dalam keping prosesor). Sedangkan letak L2 cache,
ada yang menyatu dengan chip prosesor, ada pula yang terletak di luar chip prosesor,
yaitu di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor. Pada era prosesor intel
80486 atau sebelumnya, letak L2 cache kebanyakan berada di luar chip prosesor.
Chip cache terpisah dari prosesor, berdiri mandiri dekat chip prosesor. Sejak era
prosesor Intel Pentium, letak L2 cache ini sudah terintegrasi dengan chip prosesor
(menyatu dengan keping prosesor). Posisi L2 cache selalu terletak antara L1 cache
dengan memori utama (RAM). Sedangkan L3 cache belum diimplementasikan
secara umum pada semua jenis prosesor. Hanya prosesor-prosesor tertentu yang
memiliki L3 cache.
Cache memory yang letaknya terpisah dengan prosesor disebut cache memory non
integrated atau diskrit (diskrit artinya putus atau terpisah). Cache memory yang
letaknya menyatu dengan prosesor disebut cache memory integrated, on-chip,
atau on-die(integrated artinya bersatu/menyatu/ tergabung, on-chip artinya ada pada
chip).
L1 cache (Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache,
ataulevel one cache. L2 cache disebut dengan istilah secondary cache, second level
cache, ataulevel two cache.
Gambar 2.2 Ilustrasi cache memory, bus, chipset, memori utama,
dan komponen lainnya
2.4 Cara Kerja Cache Memory
Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada
cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang
sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya
pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat
menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM
yang lambat dapat dikurangi. Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik
dan kerja prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang
semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja computer secara
keseluruhan.
Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia computer adalah memory
caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari
memory utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang
berkecepatan tinggi.
Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun
dari memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan
implementasi disk caching menggunakan sebagian dari memori komputer.
Memori utama terdiri dari sampai dengan 2n word beralamat, dengan masing-masing
word mempunyai n-bit alamat yang unik. Untuk keperluan pemetaan, memori ini
dinggap terdiri dari sejumlah blok yang mempunyai panjang K word masing-masing
bloknya. Dengan demikian, ada M = 2n/K blok. Cache terdiri dari C buah baris yang
masing-masing mengandung K word, dan banyaknya baris jauh lebih sedikit
dibandingkan dengan banyaknya blok memori utama (C << M). Di setiap saat,
beberapa subset blok memori berada pada baris dalam cache. jika sebuah word di
dalam blok memori dibaca, blok itu ditransfer ke salah satu baris cache. karena
terdapat lebih banyak blok bila dibanding dengan baris, maka setiap baris tidak dapat
menjadi unik dan permanen untuk dipersempahkan ke blok tertentu mana yang
disimpan. Tag biasanya merupakan bagian dari alamat memori utama.
2.5 Hirarki Memory
Gambar 2.3 Hirarki memory
1. Inboard Memori.
Inboard memori adalah memori yang dapat diakses langsung oleh
prosesor Inboard memori dibagi menjadi 3:
a. Register Memori.
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yangpaling cepat ,
memori ini terdapat pada CPU/ prosesor.
Contoh : Register Data, Register Alamat, Stack Pointer Register, Memori
Addres Register, Instruction Register, dll.
b. Cache Memori.
Meupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dari memori
utama. Cache memori terletak antara memori utama dan register pemroses,
berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar
kinerja dapat ditingakan.
Cache Memory ini ada dua macam yaitu :
1. Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace
memory jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya
sangat mahal. Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga
mahal seperti P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas
L1,L2 Chace memori maka semakin mahal dan semakin cepat
Processor.
2. Chace Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada
MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat
tinggi, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang
ada pada internal Processor ). Semakin besar kapasitasnya maka
semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard
dengan beraneka ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb,
1Mb, 2Mb dll.
c. Memori utama
Memori Utama Memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan
program. Jenis Memori Utama :
1. ROM ( Read Only memory) yaitu memory yang hanya bisa dibaca
saja datanya atau programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BIOS
( Basic Input Output System ) yang terdapat pada Mother Board yang
berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada system.
Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll. ROM untuk BIOS terdapat
beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang
memiliki kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan
software yang disediakan oleh perusahhan pembuat Mother Board,
yang umumnya penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja
dari peripheral yang ada di Mother Board.
2. RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk
dirubah data atau program yang tersimpan didalamnya. Ada bebrapa
jenis RAM yang ada dipasaran saat ini :
· SRAM
· EDORAM
· SDRAM
· DDRAM
· RDRAM
· VGRAM
2. Outboard Storage
Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas
lebih besar dari pada inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan
dalam kurun waktu tertentu. Contoh dari outboard storage ini antara lain:
a. Magnetic Disk
Adalah simpana luar yang terbuat dari satu atau lebih pringan yang
bentuknya seperti piringan hitam yang terbuat dari metal atau dari plastik
dan permukaannya dilapisi dengan magnet iron-oxide, dan
memiliki Read/Write protect notch ( lubang proteksi baca dan tulis ).
b. Hard Disk
Terbuat dari piringan keras dari bahan alumunium atau keramik yang
dilapisi dengan zat magnetik kapasitas dari hard disk berkisar antara 5
megabyte sampai 1 gigabyte.saat ini komputer telah menggunakan
kapasitas hard disk hingga 80 gigabyte lebih.
3. Off-line Storage
Off-line storage tergolong dalam penyimpana yang lambat karena
masih menggunakan pita magnetik. Riskannya penggunakan dana lama
masa pakai membuat jenis penyimpanan ini saangat jarang digunakan. Contoh :
1. Cardride tape.
2. WORM, dll.
Tipe Memori, Waktu dan Pengontrolan.
Tipe memori berdasarkan tempat dan pengaksesan prosesor dibedakan
menjadi:
1. Memori Internal
Register
Main Memory
Chache Memory
Memori Eksternal
Magnetik Disk
Floppy Disk
IDE Disk
SCSI Disk
RAID
Optical Disk
CDROM
CD-R
CD-RW
DVD Pita Magnetik
Pengontrolan memori dapat dijabarkan :
1. Sequential access
Memori diorganisasi menjadi unit unit data yang disebutrecord.Akses harus
dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan yang
disimpan dipakai untuk memisahkan record record dan untuk membantu proses
pencarian.Terdapat shared read/write mechanism untuk penulisan/pembacaan
memorinya. Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode
sequential access.
2. Direct access
Sama sequential access terdapat shared read/writemechanism. Setiap blok
dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya. Akses dilakukan
langsung pada alamat memori. Disk adalah memori direct access
3. Random access
Setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati
secara langsung. Contohnya adalah memori utama.
4. Associative access
Jenis random akses yang memungkinkan pembandingan lokasi bit yang
diinginkan untuk pencocokan. Data dicari berdasarkan isinya bukan
alamatnya dalam memori. Contoh memori ini adalah cache memori
Waktu akses memori dapat dijabarkan :
1. Access time
Bagi random access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan
untuk melakukan operasi baca atau tulis.Memori non-random akses merupakan
waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi
tertentu.
2. Memory cycle time
Konsep ini digunakan pada random access memory terdiri dari access time
ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada
saluran sinyal.
3. Transfer rate
Kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori.
1.Random access memory sama dengan 1/(cycle time).
2. Non-random access memory dengan perumusan :
TN = TA + (N/R)
TN = waktu rata rata untuk membaca atau menulis N bit
TA = waktu akses rata rata
N = jumlah bitR = kecepatan transfer dalam bit per detik (bps)
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Pemetaan (Mapping)
Karena M jauh lebih besar dari C, maka harus dipikirkan cara meletakkan
setiap blok main memory pada line dalam cache memory. Paling tidak ada 3 macam
cara menyalin blok ke dalam line, yaitu Direct Mapping, Associative Mapping dan
Set Associative Mapping.
3.2 DIRECT MAPPING– Setiap blok pada main memory dipetakan dengan line tertentu pada cache.
i = j modulo C
di mana i adalah nomor line pada cache yang digunakan untuk meletakkan blok main
memory ke-j.
– Jika M = 64 dan C = 4, maka pemetaan antara line dengan blok menjadi seperti berikut :
Line 0 can hold blocks 0, 4, 8, 12, ...
Line 1 can hold blocks 1, 5, 9, 13, ...
Line 2 can hold blocks 2, 6, 10, 14, ...
Line 3 can hold blocks 3, 7, 11, 15, ...
– Pada cara ini, address pada main memory dibagi 3 field atau bagian, yaitu
» Tag identifier.
» Line number identifier
» Word identifier (offset)
Pada gambar 6.5. tampak skema organisasi cache secara Direct Mapping.
– Word identifier berisi informasi tentang lokasi word atau unit addressable lainnya dalam
line tertentu pada cache.
– Line identifier berisi informasi tentang nomor fisik (bukan logika) line pada cache.
– Tag identifier disimpan pada cache bersama dengan blok pada line.
» Untuk setiap alamat memory yang dibuat oleh CPU, line tertentu yang menyimpan
copy alamat tsb ditentukan, jika blok tempat lokasi data tersebut sudah dikopi dari
main memory ke cache.
» Tag yang ada pada line akan dicek untuk melihat apakah benar blok yang dimaksud
ada pada line tsb.
Gambar 6.5. Organisasi Direct Mapping.
– Contohnya :
Memory size of 1 MB (20 address bits)
Addressable to the individual byte
Cache size of 1 K lines, each holding 8 bytes
Word id = 3 bits
Line id = 10 bits
Tag id = 7 bits
Di manakah isi main memory alamat ABCDE (dalam bilangan heksa) diletakkan
pada cache ?
ABCDE=1010101 1110011011 110
Line 39B, word 6, tag 55
Gambar 6.6. Contoh Direct Mapping
3.3 ASSOCIATVE MAPPING – Memungkinkan blok diletakkan di sebarang line yang sedang tidak terpakai.
– Diharapkan akan mengatasi kelemahan utama Direct Mapping.
– Harus menguji setiap cache untuk menemukan blok yang diinginkan.
» Mengecek setiap tag pada line
» Sangat lambat untuk cache berukuran besar.
– Nomor line menjadi tidak berarti. Address main memory dibagi menjadi 2 field saja,
yaitu tag dan word offset.
– Cache dibagi menjadi 2 bagian :
» lines dalam SRAM
» tag dalam associative memory
– Melakukan pencarian ke semua tag untuk menemukan blok.
– Contohnya :
Word id = 3 bits
Tag id = 17 bits
Di mana letak data alamat ABCDE pada cache ?
ABCDE = 10101011110011011 110
Cache line tidak diketahui, word offset 6, tag 1579D
– Keuntungan Associative Mapping: cepat dan fleksibel.
– Kerugiannya: biaya implementasi. Misalnya : untuk cache ukuran 8 kbyte dibutuhkan
1024 x 17 bit associative memory untuk menyimpan tag identifier.
Gambar 6.7. Organisasi cache Associative Mapping.
3.4 SET ASSOCIATIVE MAPPING
– Merupakan kompromi antara Direct dengan Full Associative Mapping.
– Membagi cache menjadi sejumlah set (v) yang masing-masing memiliki sejumlah line
(k)
– Setiap blok dapat diletakkan di sebarang line dengan nomor set :
nomor set = j modulo v
– Jika sebuah set dapat menampung X line, maka cache disebut memiliki X-way set
associative cache.
» Hampir semua cache yang digunakan saat ini menggunakan organisasi 2 atau 4-
way set associative mapping.
– Contoh untuk main memory dengan 20-bit address.
Assume the 1024 lines are 4-way set associative
1024/4 = 256 sets
Word id = 3 bits
Set id = 8 bits
Tag id = 9 bits
Where is the byte stored at main memory location ABCDE stored?
ABCDE=101010111 10011011 110
Cache set 9B, word offset 6, tag 157
BAB IV
PENUTUP
4.1 Simpulan dan Saran
cache memory itu sama fungsinya yang menyebabkan perbedaan hanyalah pada
tempat,cara kerja dan kecepatan secara spesifik.
– Keuntungan Direct Mapping antara lain :
Mudah dan murah diimplementasikan.
Mudah untuk menentukan letak salinan data main memory pada cache.
– Kerugian
Setiap blok main memory hanya dipetakan pada 1 line saja.
Terkait dengan sifat lokal pada main memory, sangat mungkin mengakses blok
yang dipetakan pada line yang sama pada cache. Blok seperti ini akan
menyebabkan seringnya sapu masuk dan keluar data ke/dari cache, sehingga hit
ratio mengecil. Hit ratio adalah perbandingan antara jumlah ditemukannya data
pada cache dengan jumlah usaha mengakses cache.
Top Related