Cache Memory: Pengertian, Fungsi, Jenis, dan Cara Kerjanya

Segmen memori yang lebih cepat dan berukuran kecil yang waktu aksesnya sedekat register dikenal sebagai cache memory.

Dalam hierarki memori komputer, cache memory memiliki waktu akses yang lebih ngebut daripada memori utama. Umumnya, memori cache sangat kecil dan karenanya digunakan sebagai buffer.

Cache Memory: Pengertian, Fungsi, Jenis, dan Cara Kerjanya

Di artikel ini kita akan membahas lebih rinci mengenai cache memory, jenis-jenisnya, dan cara kerjanya di dalam CPU. Yuk, kita mulai!

Daftar Isi

Pengertian Cache Memory

Cache memory adalah memori berkecepatan tinggi, yang ukurannya kecil tetapi lebih cepat dari memori utama (RAM). CPU dapat mengakses memori ini lebih cepat daripada memori utama.

Cache memory digunakan untuk menyinkronkan data dengan CPU berkecepatan tinggi dan untuk meningkatkan kinerjanya.

Sumber: freepik.com

Cache memory hanya dapat diakses oleh CPU dan berfungsi untuk menyimpan data dan program yang sering digunakan oleh CPU.

Cache memory memastikan bahwa data harus tersedia secara instan untuk CPU setiap kali CPU membutuhkan data ini.

Dengan kata lain, jika CPU menemukan data atau instruksi yang diperlukan berada dalam cache memory, ia tidak perlu mengakses memori utama (RAM).

Cache memory kadang-kadang juga disebut CPU memory karena biasanya terintegrasi langsung ke dalam chip CPU atau ditempatkan pada chip terpisah yang memiliki interkoneksi bus terpisah dengan CPU.

Oleh karena itu, lebih mudah diakses oleh prosesor, dan mampu meningkatkan efisiensi, karena secara fisik dekat dengan prosesor.

Sebagai kesimpulan, cache memory bertindak sebagai buffer antara RAM dan CPU, dan pada akhirnya mempercepat kinerja sistem komputer.

Fungsi Cache Memory

Cache memory memiliki beberapa fungsi sebagai berikut:

Menyimpan sementara instruksi dan data yang sering digunakan untuk pemrosesan yang lebih cepat oleh CPU komputer.
Mengurangi waktu yang dibutuhkan CPU untuk menemukan dan memproses data yang tersimpan di dalamnya
Bertindak sebagai buffer atau perantara antara RAM dan CPU
Meringankan beban kerja processor komputer
Meningkatkan efisiensi dan mempercepat kinerja sistem komputer

Jenis-jenis Cache Memory

1. L1 Cache

L1 atau sering disebut disebut cache Level 1 adalah jenis cache memory tingkat pertama. Jenis cache memory ini kerap hadir di dalam CPU itu sendiri.

Misalnya jika sebuah CPU memiliki empat inti (quad core cpu), maka setiap inti akan memiliki cache level 1 sendiri. Karena memori ini ada di CPU, ia dapat bekerja pada kecepatan yang sama dengan CPU.

Ukuran memori ini berkisar antara 2KB hingga 64 KB. Perlu diketahui, L1 cache memiliki dua jenis cache, yaitu cache instruksi, yang menyimpan instruksi yang diperlukan oleh CPU, dan cache data yang menyimpan data yang dibutuhkan oleh CPU.

2. L2 Cache

Cache ini dikenal sebagai cache Level 2 atau cache L2. Cache level 2 ini bisa berada di dalam CPU atau di luar CPU.

Semua inti CPU dapat memiliki L2 cache terpisah atau dapat saling berbagi cache L2. Jika berada di luar CPU, L2 cache terhubung dengan CPU melalui bus berkecepatan sangat tinggi.

Ukuran memori cache ini berkisar antara 256 KB hingga 512 KB. Dalam hal kecepatan, sedikit lebih lambat dari L1 cache.

3. L3 Cache

Cache memory ini dikenal sebagai cache Level 3 atau cache L3. Cache ini tidak selalu ada pada prosesor; hanya beberapa prosesor kelas atas yang mungkin memiliki jenis cache ini.

Cache ini digunakan untuk meningkatkan kinerja cache Level 1 dan Level 2. Biasanya diletakkan di luar CPU dan digunakan bersama oleh semua inti CPU.

Ukuran memorinya berkisar dari 1 MB hingga 8 MB. Meskipun lebih lambat dari L1 dan L2 cache, namun lebih cepat dari Random Access Memory (RAM).

Cara Kerja Cache Memory pada CPU

Untuk memahami cara kerja cache, kita harus memahami beberapa poin:

Memori cache dapat diakses dengan sangat cepat
Memori cache lebih kecil dan tidak dapat menyimpan data dalam jumlah besar

Ketika CPU membutuhkan data, pertama-tama, CPU mengunjungi L1 cache. Jika tidak menemukan apa pun di L1, maka akan melihat data di L2 cache. Apabila CPU tidak juga menemukan data di L2 cache, maka CPU akan beralih ke L3 cache.

Apabila data yang diperlukan oleh CPU ditemukan dalam cache memory, maka disebut sebagai cache hit. Sebaliknya, jika data tidak ditemukan di dalam cache disebut cache miss.

Jika data tidak tersedia di salah satu cache memory, data tersebut akan ditelusuri di dalam Random Access Memory (RAM). Jika RAM juga tidak memiliki data, maka ia akan mendapatkan data tersebut dari Hard Disk Drive.

Penutup

Demikianlah penjelasan singkat mengenai cache memory beserta fungsi dan jenis-jenisnya. Semoga artikel yang disajikan dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan kita terkait komputer.

Jika Anda suka dengan artikel ini, jangan lupa share ke rekan-rekan Anda di media sosial, atau dapat mengunjungi rubrik Arsikom untuk info-info menarik lainnya.

Salam!

Referensi:

Trivusi