Transcript File

Cache Memory
Cache Memory
Sifat2:
1. Memori Cepat dg kapasitas yg sedikit (2KB – 512KB)
2. Terletak antara main memory dengan CPU
3. Bisa saja diletakkan dalam chip CPU atau module tersendiri
1
Cache Memory
Cara Kerja Cache
1. CPU meminta isi data dari lokasi memori tertentu
2. Periksa data tersebut di cache
3. Jika ada ambil dari cache (cepat)
4. Jika tidak ada, baca 1 block data dari main memory ke cache
5. Ambil dari cache ke CPU
Parameter Cache Memory
1.Ukuran Cache (size)
2.Fungsi Mapping
3.Algoritma penggantian (replacement algorthm)
4.Cara penulisan (write policy)
5.Ukuran Block
6.Jumlah Cache
2
Cache Memory
Karakteristik Cache
1. Cost
- Semakin besar semakin mahal
2. Speed
- Semakin besar semakin cepat
- Check data di cache perlu waktu
Prinsip Lokalitas
Adalah prinsip yang digunakan untuk mereferensikan sebuah blockdata kedalam cache memory, yaitu bahwa:
Block-Data berikutnya yang diprioritaskan untuk bisa ditransfer
kedalam Cache Memory adalah Block Data yang alamat memorinya
berada disekitar block data yang telah terlebih dahulu direferensikan
ke dalam cache memory disebut “Prinsip Tetangga Terdekat”
3
Cache Memory
Cache Mapping
-Untuk menentukan hubungan atau kaitan antara alamat data dalam Main
Memory dengan alamat data tersebut ketika berada dalam Cache Memory
Ada 3 Teknik Mapping
1. Direct Mapping
2. Associative Mapping
3. Set Associative Mapping
4
Cache Memory
Direct Mapping
Sifat2:
1. Data dalam cache memiliki “Slot No.” yang terurut (sorted)
2. Proses Searching data dalam cache lebih cepat
3. Swapping terjadi jika ada 2 block data memiliki Slot No. yang sama,
sehingga terjadi “bentrok” dan salah satu yaitu block terlama harus
dikeluarkan (di-swap) dari cache.
4. Jika Sering terjadi “swapping” dalam cache hal ini akan menurunkan
kinerja Cache
5
Cache Memory
Direct Mapping
6
Cache Memory
Associative Mapping
Sifat:
1. Block Data dalam cache disimpan secara “random” , tidak memiliki Slot
Number (Slot No.)
2. Searching Data dalam Cache Lambat karena data cache tdk di “urutkan”
3. Alamat Memori di interpretasi sbg TAG dan WORD
4. TAG menunjukkan identitas block memori
5. Setiap baris TAG dicari kecocokannya
7
Cache Memory
Associative Mapping
8
Cache Memory
Set Associative Mapping
1. Cache dibagi dalam sejumlah SET
2. Setiap SET berisi sejumlah line
3. Suatu blok di maps ke line mana saja dalam set
- misalkan Block B dapat berada pada line mana saja dari set-i
4. Contoh: per set ada 2 line
- 2 way associative mapping
- Suatu block dpt berada pada satu dari 2 lines dan hanya dalam
1 set
9
Cache Memory
Set Associative Mapping
10
Cache Memory
Studi Kasus : Direct Mapping
Jika diketahui sebuah sistem komputer dengan Main Memory = 16 MB ,
dilengkapi dengan Cache = 64 kB , 1 Block Data = 4 byte
Ditanyakan: Struktur Address Direct Mapping
Solusi: 16 MB memory memiliki total address sebanyak 224 = 16.777.216
(a) TOTAL field = 24 bit
(16 M = 224)
(b) WORD field = 2 bit
( 1 block = 4 = 22 )
( c) TAG field
= 8 bit
(16 M / 64 k = 256= 28)
(d) SLOT field
= (24 – 2 – 8 ) = 14 bit
11
Cache Memory
HASIL: DIRECT MAPPING
12
Cache Memory
Studi Kasus : Associative Mapping
Jika diketahui sebuah sistem komputer dengan Main Memory = 16 MB ,
dilengkapi dengan Cache = 64 kB , 1 Block Data = 4 byte
Ditanyakan: Struktur Address Associative Mapping
Solusi: 16 MB memory memiliki total address sebanyak 224 = 16.777.216
(a) TOTAL field = 24 bit
(16 M = 224)
(b) WORD field = 2 bit
( 1 block = 4 = 22 )
(c ) TAG field
= 24 – 2= 22bit
13
Cache Memory
Hasil: Associative Mapping
14
Cache Memory
Studi Kasus : Set Associative Mapping
Jika diketahui sebuah sistem komputer dengan Main Memory = 16 MB , dilengkapi
dengan Cache = 64 kB , 1 Block Data = 4 byte
Ditanyakan: Struktur Address Set Associative Mapping
Solusi: 16 MB memory memiliki total address sebanyak 224 = 16.777.216
(a) TOTAL field = 24 bit
(16 M = 224)
(b) WORD field = 2 bit
( 1 block = 4 = 22 )
(c) TAG field
= 9 bit
(16 M / 32 k = 512= 29)
(d) SET field
= (24 – 2 – 9 ) = 13 bit
15
Cache Memory
Hasil : Set Associative Mapping
16