Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar) - Hallo sahabat Sijunjung Xcoder, Pada Artikel yang anda baca kali ini dengan judul Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar), kami telah mempersiapkan artikel ini dengan baik untuk anda baca dan ambil informasi didalamnya. mudah-mudahan isi postingan
Artikel Hardware, yang kami tulis ini dapat anda pahami. baiklah, selamat membaca.
Judul : Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
link : Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
Cache Memory adalah komponen hardware atau software yang digunakan untuk menyimpan data dimana pengambilan data dari komponen tersebut akan jauh lebih cepat. Biasanya data yang tersimpan didalam cache adalah data yang paling sering digunakan atau paling sering dibaca oleh CPU.
Cache Memory merupakan komponen yang sangat penting di dalam sistem operasi karena dengan cache ini sistem akan bekerja lebih efisien dan lebih cepat. Contohnya, pada saat kita membuka game untuk pertama kali, maka kita akan merasa lambat. Namun pada saat kita membuka game untuk kedua kali dan seterusnya, maka kita akan merasa lebih cepat. Itu semua karena adanya cache.
Nah, pada kesempatan kali ini, saya akan membahas cache yang berada di antara RAM dan CPU. Bagi Anda yang benar-benar ingin memahami cache lebih dalam, silahkan baca artikel ini sampai selesai !
Sebelum membahas hal tersebut, saya akan menjelaskan tentang pengaksesan data pada CPU. Bisa kita lihat ilustrasi diatas, kita semua tau bahwa kecepatan CPU itu sangat-sangat cepat. Sedangkan kecepatan Harddisk itu sangat-sangat lambat dibandingkan dengan CPU. Nah, masalahnya gimana kalo CPU ingin mengakses data dari harddisk ? Tentu akan sangat lambat ! Karena kecepatan transfer data antara CPU dan harddisk akan mengikuti kecepatan harddisk (mengikuti kecepatan yang paling lambat).
Dari masalah tersebut, lalu munculah RAM. RAM berfungsi untuk menjebatani antara CPU dan Harddisk. RAM ini memiliki kecepatan transfer data lebih cepat dari Harddisk tapi lebih lambat dari CPU. Dengan adanya RAM maka akan memungkinkan untuk mempercepat kecepatan transfer data antara CPU dan Harddisk.
Tapi ada masalah baru yaitu bagaimana jika processor(CPU adalah bagian dari processor. Lebih lengkap tentang Perbedaan Processor, CPU, GPU, Microprocessor, dan Core) memiliki banyak core. Seperti yang kita ketahui sekarang processor ada yang dual core, quad core, bahkan octa core. Bagaimana jika pada saat bersamaan semua core yang ada meminta data dari RAM ? Maka RAM juga tidak akan bisa menangani semua permintaan dari CPU !
Nah itulah mengapa cache diperlukan ! Seperti pada definisi cache diatas, cache berfungsi agar pengambilan data / transfer data bisa dilakukan lebih cepat lagi bahkan sangat cepat ! Jadi pada saat CPU ingin mengambil data dari RAM, CPU akan mencarinya terlebih dahulu didalam cache. Cache ini terletak diantara RAM dan CPU. Cache juga sering disebut STATIC RAM. Sedangkan RAM yang kita kenal biasanya sering disebut dengan DYNAMIC RAM. Namun, agar mudah kita sebut saja cache dan RAM agar tidak membingungkan.
Nah untuk lebih jelas bagaimana cara CPU mencari data di cache, kita harus pahami dulu jenis-jenis cache yang ada di antara CPU dan RAM.
Oke, seperti yang sudah saya katakan, untuk memahami cara kerja cache, kita harus tau apa saja jenis-jenis cache yang ada pada CPU. Jenis-jenis cache ada 4 yaitu :
- Cache level 1
- Cache level 2
- Cache level 3
- Cache level 4
Cache level 1 dan level 2 berada didalam CPU serta memiliki ukuran yang kecil yaitu hanya beberapa kb saja. Sedangkan Cache level 3 dan 4 berada diluar CPU serta memiliki ukuran yang agak besar yaitu sekitar beberapa MB. Cache level 1 dan 2 memiliki kecepatan yang lebih tinggi daripada cache level 3 dan 4.
Anda bisa lihat gambar diatas, pada saat CPU mencari data maka inilah proses yang terjadi :
1. CPU akan terlebih dahulu mencari data di dalam cache level 1
2. Apabila tidak ditemukan, maka CPU akan mencari data di cache level 2
3. Apabila tidak ditemukan, CPU akan mencari data di cache level 3
4. Apabila tidak ditemukan juga, CPU akan mencari data di cache level 4.
5. Apabila tidak ditemukan di cache level 4, baru CPU akan mengambil data dari RAM.
6. Kalau ternyata data tersebut juga tidak ada di RAM, maka CPU akan mengambil data dari Harddisk.
7. Setelah itu CPU akan memasukan data tersebut kedalam Cache Memory sehingga pada saat CPU mencari data tersebut, CPU tinggal mengambil dari cache (Ingat, Cache memiliki kecepatan yang sangat-sangat tinggi).
8. Apabila CPU harus memasukan data kedalam cache namun ternyata cache memory sudah penuh , maka terpaksa harus ada data yang dihapus didalam cache memory. Itulah yang disebut cache replacement yang akan dibahas di bagian selanjutnya.
Itulah sebabnya mengapa pada saat kita membuka program pertama kali, akan terasa lama. Tapi pada saat kita membuka program yang sama untuk kedua kali atau ketiga kali atau seterusnya, maka akan terasa sangat cepat. Jadi tak heran kalau cache ini sangat berperan penting dalam meningkatkan performa kecepatan komputer kita.
Seperti yang sudah dijelaskan di bagian sebelumnya. Cache replacement adalah penggantian data pada cache memory yang dilakukan pada saat cache memory penuh sedangkan CPU harus memasukan data ke cache memory. Penggantian data tersebut bisa dilakukan dengan berbagai cara (algoritma). Berikut adalah beberapa cara (algoritma) penggantain data pada cache memory :
1. Bélády's algorithm
2. First in first out (FIFO)
3. Last in first out (LIFO)
4. Least recently used (LRU)
5. Time aware least recently used (TLRU)
6. Most recently used (MRU)
7. Pseudo-LRU (PLRU)
8. Random replacement (RR)
9. Segmented LRU (SLRU)
10. Least-frequently used (LFU)
11. Least frequent recently used (LFRU)
12. LFU with dynamic aging (LFUDA)
13. Low inter-reference recency set (LIRS)
14. Adaptive replacement cache (ARC)
15. Clock with adaptive replacement (CAR)
16. Multi queue (MQ)
17. Pannier: Container-based caching algorithm for compound objects
Untuk lebih jelas bisa lihat di : https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_replacement_policies
Saya akan membahas salah satu dari algoritma-algoritma diatas yaitu algoritma First in First Out (FIFO). Seperti namanya, yang pertama masuk itulah yang pertama keluar. Pada saat cache memiliki data seperti ini.
Data Cache : 2 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
Kita bisa cari data yang pertama kali masuk dulu. Yang pertama kali masuk adalah data 2 (lalu diikuti dengan 4, 3, 1, dst). Jadi pada saat ada data yang masuk lagi, maka kita harus membuang dahulu data 2. Menjadi seperti ini :
Data Cache : 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
Lalu baru data yang baru bisa masuk (Contoh 8) :
Data Cache : 8 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
Setelah kita mempelajari cara kerja cache, tentu kita bisa menyimpulkan bahwa cache adalah salah satu faktor yang sangat mempengaruhi kinerja smartphone/laptop/komputer kita daripada kapasitas RAM maupun banyaknya core pada processor. Jadi bisa dikatakan, kalau kita sedang beli smartphone/laptop/komputer yang memiliki kapasitas RAM yang besar dan processor yang tinggi namun cache yang kecil, itu sama aja komputer kita tetep lelet. hahaha.
Jadi pada saat membeli smartphone/laptop/komputer, PERHATIKANLAH cache yang ada pada processor tersebut. Carilah cache yang paling BESAR. Gimana caranya tau ukuran cachenya ? Mudah saja ! Berikut caranya :
1. Tulis di google merek processor yang ingin kalian cek. Berikut contohnya :
2. Lalu cek spesifikasinya di website manufakturnya. Contoh saya pake intel, jadi saya cek di websitenya intel.
3. Lalu lihat pada bagian cache.
Nah bisa dilihat ukuran cache yang ada pada processor tersebut. Carilah ukuran yang besar !
Tapi, terus terang, saya tidak tahu cache yang dimaksud pada website intel tersebut apakah itu cache level 1, atau 2, atau 3, atau 4. Karena tidak ada keterangan disana. Namun salah satu orang luar negeri menyebutkan bahwa yang tertera pada website tersebut adalah cache level 3.
Cache ini ada 4 jenis yaitu cache L1, L2, L3, L4. Pada saat CPU membutuhkan data, maka CPU akan mencari di cache level 1 terlebih dahulu, lalu level 2, level 3, dan level4. Apabila tidak ditemukan, maka CPU akan mencari di RAM. Dan apabila masih tidak ditemukan, maka cache akan mencari di harddisk. Setelah ketemu, data tersebut akan dimasukan kedalam cache agar pada saat diakses lagi, bisa lebih cepat.
sumber :
https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_(computing)
https://www.quora.com/What-are-level-1-2-and-3-cache-memories
https://www.youtube.com/watch?v=Zr8WKIOIKsk
http://www.sysprobs.com/how-to-check-processor-cpu-cache-memory-in-windows-10-8
https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_replacement_policies
Anda sekarang membaca artikel Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar) dengan alamat link https://sijunjung-xcoder.blogspot.com/2018/08/penjelasan-lengkap-cache-pada-cpu.html
Judul : Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
link : Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
 |
| Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU |
Cache Memory adalah komponen hardware atau software yang digunakan untuk menyimpan data dimana pengambilan data dari komponen tersebut akan jauh lebih cepat. Biasanya data yang tersimpan didalam cache adalah data yang paling sering digunakan atau paling sering dibaca oleh CPU.
Cache Memory merupakan komponen yang sangat penting di dalam sistem operasi karena dengan cache ini sistem akan bekerja lebih efisien dan lebih cepat. Contohnya, pada saat kita membuka game untuk pertama kali, maka kita akan merasa lambat. Namun pada saat kita membuka game untuk kedua kali dan seterusnya, maka kita akan merasa lebih cepat. Itu semua karena adanya cache.
Nah, pada kesempatan kali ini, saya akan membahas cache yang berada di antara RAM dan CPU. Bagi Anda yang benar-benar ingin memahami cache lebih dalam, silahkan baca artikel ini sampai selesai !
1. Mengapa Perlu Cache ?
 |
| Kinerja CPU dan Harddisk |
 |
| Kinerja CPU, RAM, Harddisk |
Dari masalah tersebut, lalu munculah RAM. RAM berfungsi untuk menjebatani antara CPU dan Harddisk. RAM ini memiliki kecepatan transfer data lebih cepat dari Harddisk tapi lebih lambat dari CPU. Dengan adanya RAM maka akan memungkinkan untuk mempercepat kecepatan transfer data antara CPU dan Harddisk.
Tapi ada masalah baru yaitu bagaimana jika processor(CPU adalah bagian dari processor. Lebih lengkap tentang Perbedaan Processor, CPU, GPU, Microprocessor, dan Core) memiliki banyak core. Seperti yang kita ketahui sekarang processor ada yang dual core, quad core, bahkan octa core. Bagaimana jika pada saat bersamaan semua core yang ada meminta data dari RAM ? Maka RAM juga tidak akan bisa menangani semua permintaan dari CPU !
 |
| Kinerja CPU, RAM, Harddisk, Beserta Cache |
Nah itulah mengapa cache diperlukan ! Seperti pada definisi cache diatas, cache berfungsi agar pengambilan data / transfer data bisa dilakukan lebih cepat lagi bahkan sangat cepat ! Jadi pada saat CPU ingin mengambil data dari RAM, CPU akan mencarinya terlebih dahulu didalam cache. Cache ini terletak diantara RAM dan CPU. Cache juga sering disebut STATIC RAM. Sedangkan RAM yang kita kenal biasanya sering disebut dengan DYNAMIC RAM. Namun, agar mudah kita sebut saja cache dan RAM agar tidak membingungkan.
Nah untuk lebih jelas bagaimana cara CPU mencari data di cache, kita harus pahami dulu jenis-jenis cache yang ada di antara CPU dan RAM.
2. Jenis-Jenis Cache
 |
| Jenis-jenis cache |
- Cache level 1
- Cache level 2
- Cache level 3
- Cache level 4
Cache level 1 dan level 2 berada didalam CPU serta memiliki ukuran yang kecil yaitu hanya beberapa kb saja. Sedangkan Cache level 3 dan 4 berada diluar CPU serta memiliki ukuran yang agak besar yaitu sekitar beberapa MB. Cache level 1 dan 2 memiliki kecepatan yang lebih tinggi daripada cache level 3 dan 4.
3. Cara Kerja Cache
Setelah kita memahami jenis-jenis cache, sekarang saya akan menjelaskan bagaimana cara kerja cache. |
| Cara Kerja Cache |
Anda bisa lihat gambar diatas, pada saat CPU mencari data maka inilah proses yang terjadi :
1. CPU akan terlebih dahulu mencari data di dalam cache level 1
2. Apabila tidak ditemukan, maka CPU akan mencari data di cache level 2
3. Apabila tidak ditemukan, CPU akan mencari data di cache level 3
4. Apabila tidak ditemukan juga, CPU akan mencari data di cache level 4.
5. Apabila tidak ditemukan di cache level 4, baru CPU akan mengambil data dari RAM.
6. Kalau ternyata data tersebut juga tidak ada di RAM, maka CPU akan mengambil data dari Harddisk.
7. Setelah itu CPU akan memasukan data tersebut kedalam Cache Memory sehingga pada saat CPU mencari data tersebut, CPU tinggal mengambil dari cache (Ingat, Cache memiliki kecepatan yang sangat-sangat tinggi).
8. Apabila CPU harus memasukan data kedalam cache namun ternyata cache memory sudah penuh , maka terpaksa harus ada data yang dihapus didalam cache memory. Itulah yang disebut cache replacement yang akan dibahas di bagian selanjutnya.
Itulah sebabnya mengapa pada saat kita membuka program pertama kali, akan terasa lama. Tapi pada saat kita membuka program yang sama untuk kedua kali atau ketiga kali atau seterusnya, maka akan terasa sangat cepat. Jadi tak heran kalau cache ini sangat berperan penting dalam meningkatkan performa kecepatan komputer kita.
4. Apa Itu Cache Replacement Policies?
1. Bélády's algorithm
2. First in first out (FIFO)
3. Last in first out (LIFO)
4. Least recently used (LRU)
5. Time aware least recently used (TLRU)
6. Most recently used (MRU)
7. Pseudo-LRU (PLRU)
8. Random replacement (RR)
9. Segmented LRU (SLRU)
10. Least-frequently used (LFU)
11. Least frequent recently used (LFRU)
12. LFU with dynamic aging (LFUDA)
13. Low inter-reference recency set (LIRS)
14. Adaptive replacement cache (ARC)
15. Clock with adaptive replacement (CAR)
16. Multi queue (MQ)
17. Pannier: Container-based caching algorithm for compound objects
Untuk lebih jelas bisa lihat di : https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_replacement_policies
Saya akan membahas salah satu dari algoritma-algoritma diatas yaitu algoritma First in First Out (FIFO). Seperti namanya, yang pertama masuk itulah yang pertama keluar. Pada saat cache memiliki data seperti ini.
Data Cache : 2 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
Kita bisa cari data yang pertama kali masuk dulu. Yang pertama kali masuk adalah data 2 (lalu diikuti dengan 4, 3, 1, dst). Jadi pada saat ada data yang masuk lagi, maka kita harus membuang dahulu data 2. Menjadi seperti ini :
Data Cache : 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
Lalu baru data yang baru bisa masuk (Contoh 8) :
Data Cache : 8 4 3 1 6 5 9 2 6 7 3 3
5. Pentingnya Memperhatikan Cache Saat Membeli Smartphone/Laptop/Komputer
 |
| Membeli Komputer Dengan Benar |
Jadi pada saat membeli smartphone/laptop/komputer, PERHATIKANLAH cache yang ada pada processor tersebut. Carilah cache yang paling BESAR. Gimana caranya tau ukuran cachenya ? Mudah saja ! Berikut caranya :
1. Tulis di google merek processor yang ingin kalian cek. Berikut contohnya :
 |
| Ketik seri processor di google |
2. Lalu cek spesifikasinya di website manufakturnya. Contoh saya pake intel, jadi saya cek di websitenya intel.
 |
| Buka website resmi manufakturnya |
3. Lalu lihat pada bagian cache.
 |
| Lihat dibagian cache |
Nah bisa dilihat ukuran cache yang ada pada processor tersebut. Carilah ukuran yang besar !
Tapi, terus terang, saya tidak tahu cache yang dimaksud pada website intel tersebut apakah itu cache level 1, atau 2, atau 3, atau 4. Karena tidak ada keterangan disana. Namun salah satu orang luar negeri menyebutkan bahwa yang tertera pada website tersebut adalah cache level 3.
6. Kesimpulan
Cache adalah salah satu komponen yang mempercepat trasnfer data antara CPU dan harddisk. CPU memiliki kecepatan yang jauh lebih cepat daripada harddisk sehingga terpaksa CPU menyesuaikan kecepatan harddisk yang sangat lambat. Maka dari itu, munculah RAM yang menjembatani antara CPU dan harddisk. Namun sama saja, walaupun sudah ada RAM, kecepatan transfer data masih saja lambat. Akhirnya munculah cache atau sering disebut static RAM.Cache ini ada 4 jenis yaitu cache L1, L2, L3, L4. Pada saat CPU membutuhkan data, maka CPU akan mencari di cache level 1 terlebih dahulu, lalu level 2, level 3, dan level4. Apabila tidak ditemukan, maka CPU akan mencari di RAM. Dan apabila masih tidak ditemukan, maka cache akan mencari di harddisk. Setelah ketemu, data tersebut akan dimasukan kedalam cache agar pada saat diakses lagi, bisa lebih cepat.
sumber :
https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_(computing)
https://www.quora.com/What-are-level-1-2-and-3-cache-memories
https://www.youtube.com/watch?v=Zr8WKIOIKsk
http://www.sysprobs.com/how-to-check-processor-cpu-cache-memory-in-windows-10-8
https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_replacement_policies
Demikianlah Artikel Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar)
Sekianlah artikel Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar) kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel Penjelasan Lengkap Cache Pada CPU (Beserta Gambar) dengan alamat link https://sijunjung-xcoder.blogspot.com/2018/08/penjelasan-lengkap-cache-pada-cpu.html
