waptext

'Cache') dalam teknologi informasi adalah mekanisme penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data / instruksi yang sering diakses. Memori cache dimaksudkan untuk memberi kecepatan memori yang mendekati memori yang paling cepat yang bisa diperoleh, dan pada waktu yang sama menyediakan kapasitas memori yang besar dengan harga yang lebih murah dari jenis-jenis memori semikonduktor.
Konsep memori cache
Pengertian Memori cache
Cache berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat menympan 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 adalah 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.
Level Memori cache
cache memori ada tiga level yaitu L1,L2 dan L3. cache memori level 1 (L1) adalah cache memori yang terletak dalam prosesor (cache internal). cache ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan harganya paling mahal. Ukuran memori berkembang mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb. cache level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara 256Kb sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih rendah dari cache L1. cache L2 terletak terpisah dengan prosesor atau disebut dengan cache eksternal. Sedangkan cache level 3 hanya dimiliki oleh prosesor yang memiliki unit lebih dari satu misalnya dualcore dan quadcore. Fungsinya adalah untuk mengontrol data yang masuk dari cache L2 dari masing-masing inti prosesor. Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache maupun L3 cache (bila ada). Kecepatannya mendekati kecepatan register. L1 cache ini dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor. Secara fisik L1 cache tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. L1 cache adalah lokasi pertama yang diakses oleh prosesor ketika mencari pasokan data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan hingga ribuan byte tergantung jenis prosesor. Pada beberapa jenis prosesor pentium kapasitasnya 16 KB yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu 8 KB untuk menyimpan instruksi, dan 8 KB untuk menyimpan data.
Transfer data tercepat kedua setelah L1 cache adalah L2 cache. Prosesor dapat mengambil data dari cache L2 yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat dari pada cache L2 yang tidak terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih besar dibandingkan L1 cache, antara ratusan ribu byte hingga jutaan byte, ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, 2 MB, bahkan 8 MB, tergantung jenis prosesornya. Kapasitas simpan data untuk L3 cache lebih besar lagi, bisa ratusan juta byte (ratusan mega byte).

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, atau level one cache. L2 cache disebut dengan istilah secondary cache, second level cache, atau level two cache.

Cara Kerja Memori cache
Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada tembolok. 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 komputer secara keseluruhan.
Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori 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.
Dalam mekanisme kerjanya, data yang akan diproses oleh prosesor, pertama kali dicari di L1 cache, bila tidak ada maka akan diambil dari L2 cache, kemudian dicari di L3 cache (bila ada). Jika tetap tidak ada, maka akan dicari di memori utama. Pengambilan data di L2 cache hanya dilakukan bila di L1 cache tidak ada. Lebih jelasnya proses baca tulis data yang dilakukan oleh prosesor ke memori utama dapat dijelaskan sebagai berikut:
Ketika data dibaca/ditulis di memori utama (RAM) oleh prosesor, salinan data beserta address-nya (yang diambil/ditulis di memori utama) disimpan juga di cache. Sewaktu prosesor memerlukan kembali data tersebut, prosesor akan mencari ke cache, tidak perlu lagi mencari di memori utama.
Jika isi cache penuh, data yang paling lama akan dibuang dan digantikan oleh data yang baru diproses oleh prosesor. Proses ini dapat menghemat waktu dalam proses mengakses data yang sama, dibandingkan jika prosesor berulang-ulang harus mencari data ke memori utama.Secara logika, kapasitas cache memory yang lebih besar dapat membantu memperbaiki kinerja prosesor, setidak-tidaknya mempersingkat waktu yang diperlukan dalam proses mengakses data.

Stuktur sistem cache
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. elemen rancangan cache Elemen-elemen penting dari rancangan memory cache adalah sebagai berikut:  Ukuran cache, disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori. Semakin besar ukuran cache semakin lambat karena semakin banyak jumlah gerbang dalam pengalamatan cache.  Fungsi Pemetaan (Mapping), terdiri dari Pemetaan Langsung, Asosiatif, Asosiatif Set.Pemetaan langsung merupakan teknik yang paling sederhana, yaitu memetakkan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja. Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache.Hal ini menurut artikel dari Yulisdin Mukhlis, ST., MT  Algoritma Penggantian, terdiri dari Least Recently Used (LRU), First in First Out (FIFO), Least Frequently Used (LFU), Acak. Algoritma penggantian digunakan untuk menentukan blok mana yang harus dikeluarkan dari cache untuk menyiapkan tempat bagi blok baru. Ada 2 metode algoritma penggantian yaitu Write-through dan Write-back.Write-through adalah Cache dan memori utama diupdate secara bersamaan waktunya. Sedangkan Write-back melakukan update data di memori utama hanya pada saat word memori telah dimodifikasi dari cache.  Ukuran blok, blok-blok yang berukuran Iebih besar mengurangi jumlah blok yang menempati cache. Setiap pengambilan blok menindih isi cache yang lama, maka sejumlah kecil blok akan menyebabkan data menjadi tertindih setelah blok itu diambil. Dengan meningkatnya ukuran blok, maka jarak setiap word tambahan menjadi lebih jauh dari word yang diminta,sehingga menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk di perlukan dalam waktu dekat.(Dikutip dari artilek milik Yulisdin "Mukhlis, ST., MT")  Line size, Jumlah cache, Satu atau dua dua tingkat, kesatuan atau terpisah. Melihat cache ( Temporary file ) pada IE, Firefox dan Opera Setiap browser seperti Internet Explorer, Firefox dan Opera menyimpan dokumen-dokumen web seperti file HTML, gambar, streaming audio dan video yang sedang dikunjungi dengan menggunakan teknologi caching. Penggunaan teknologi tersebut berfungsi untuk mengurangi penggunaan bandwith, server load sehingga browser dapat me-load halaman web lebih cepat ketika di waktu berikutnya kita mengunjunginya lagi. Penggunaan caching juga membantu kita untuk mendownload komponen web dengan mengcopynya langsung dari directory dimana file-file cache disimpan. Tiap browser memiliki cara yang berbeda untuk membuka derectory cache. Tidak hanya itu, penyimpanan file cache kebanyakan tidak sama nama bahkan jenis filenya dengan file asli pada server. Untuk itu diperlukan pengetahuan khusus untuk membedakan file mana yang mau kita ambil. Menampilkan Cache (Temporary File) di Internet Explorer Screenshoot Temporary Internet File Pada Internet Explorer, secara langsung kita dapat mengakses file-file cache yang disimpan pada Temporary Internet File dengan meng-klikView Objects atau View Files di Temporary Internet Files atauBrowsing history setting (tergantung di IE6 atau IE7) dalam command menu. Setelah directory terbuka, dengan mudahnya kita dapat memilih file mana yang kita perlukan dan mengcopynya ke folder lain sebelum file tersebut hilang. Menampilkan Cache (Temporary File) di Mozilla Firefox Lain halnya dengan IE, metode pengaksesan file cache pada Firefox tidak dapat dilakukan secara langsung. Interface pengaturan tersembunyi dengan syntax 'about:' perlu digunakan. Mudahnya cukup ketik about:cache pada isian Address yang biasanya kita isikan dengan url, setelah itu klik Go. Pada halaman utama akan ditampilakan Cache service dan link daftar entries data internet yang tersimpan baik di memory maupun disk. Juga tersedia informasi mengenai directory cache Firefox dan ukuran penyimpanan maksimumnya. Setelah meng-klik List Cache Entries akan ditampilkan file atau objek cache beserta lokasi sumber servernya. Untuk memudahkan pencarian, gunakan fungsi searching pada firefox (Ctrl+F) dan ketikan bagian dari sumber file yang anda cari. Contohnya "megavideo", ".swf" atau ".flv" dll. Jika tidak juga ditemukan, pencarian dapat dilakukan dengan mengakses direktory file yang tertulis dihalaman muka. Pengaksesan directory dapat dilakukan dengan meng-copy alamatnya dihardisk kemudian jalankan di program explorer. Kemudian mengira-ngira file yang akan dipindahkan karena baik nama dan jenis filenya secara otomatis Firefox akan men-generatenya menjadi jenis file yang berbeda. Menampilkan Cache (Temporary File) di Opera Pada Opera, cara yang digunakan adalah dengan terlebih dahulu mengakses command help dan mengklik about opera. Pada halaman utama browser akan terlihat beberapa directory program opera. Copy alamat directory cache dan akses dengan menggunakan program eksplorer. Karena nama filenya di-generate secara otomatis, untuk mengaksesnya perlu mengira-ngira ukuran file pada jenis file yang diinginkan. Cache adalah merujuk kepada ruang ingatan sementara bagi menyimpan data yangkerap digunakan. Ada bermacam-macam cache: browser cache (firefox cache, internet explorer cache), proxy cache server dan bermacam-macam jenis cache lagi. Tetapi apa yang saya ingin terangkan di sini ialah processor cache sahaja. Bagipemilihan processor, kita juga dapati bahawa cache juga adalah salah satu faktor bagi menentukan tahap prestasi processor yang akan digunakan. Fungsi Processor Cache Cache berfungsi untuk membantu processor mencapai ingatan / data dengan pantas. Hasilnya processor dapat memproses data dengan lebih pantas kerana cache adalah paling hampir dengan processor. Contoh Kegunaan Prosessor Cache Contoh yang boleh kita cuba untuk memahami fungsi processor cache ini ialah; cuba buka satu applikasi contohnya game “Crysis 2″, kita akan dapati masa “loading” yang diperlukan adalah sangat lama. Setelah game tersebut dibuka, terus tutup game tersebut. Kemudian buka semula game tersebut, kita akan dapati masa “loading” yang diperlukan pada kali ini adalah lebih pantas kerana processor telah menggunakan cache. Ciri-Ciri Processor Cache - Cache membantu processor mencapai data untuk diproses dengan pantas kerana lokasinya adalah paling hampir dengan processor. - Cache adalah sebagai menggantikan fungsi sementara RAM, hanya untuk data yang paling kerap digunakan sahaja. - Saiz cache adalah kecil sahaja (kB, MB), tidak seperti RAM yang menyimpan data / ingatan dengan saiz yang besar (MB, GB). - Biasanya terdapat beberapa jenis cache iaitu L1 dan L2, kadangkala L3 juga. Tetapi cache yang boleh dipilih oleh pengguna ialah L2 cache. Proses / Cara Cache Beroperasi 1. Apabila hendak memulakan sesuatu proses, processor akan merujuk kepada cache terlebih dahulu, sama ada data yang diperlukan terdapat di cache atau tidak. 2. Sekiranya data yang dikehendaki tiada di cache, maka processor akan merujuk kepada RAM pula bagi mendapatkan data tersebut. 3. Setelah data diambil dari RAM dan dibawa ke processor, data tersebut juga diambil oleh cache. (Ada beberapa prosedur bagi cache memilih data yang diperlukan, tetapi ini adalah konsep asasnya sahaja). 4. Sekiranya processor memerlukan semula data tersebut, maka processor boleh mendapatkannya di cache sahaja, dengan lebih pantas kerana cache lebih hampir dengan processor.