Cara Kerja Cache Prosessor

Cara Kerja Cache Prosessor

Sebelum membahas cara kerjanya, akan lebih baik jika kita telah mengetahui apa itu memori cache prosessor. dan apa bedanya dengan RAM?
Cache adalah nama suatu Memory yang jauh lebih cepat daripada RAM biasa. Gunanya adalah menyimpan data-data yang sering digunakan/dibaca, sehingga saat komputer membutuhkan data-data tersebut tidak perlu mencari di RAM tapi langsung diambil dari Cache. Jadi (misalnya) komputer kalau mengambil data dari RAM itu membutuhkan waktu 10 ms, apabila data yang sama itu ingin diambil/digunakan lagi cukup ambil dari Cache yang bisa di akses dalam waktu 1ms. Memang waktu yang dihemat tidak terlalu besar (hanya hitungan ms, milidetik), namun apabila ada jutaan proses yang dilakukan, hasilnya akan terasa.

Ilustrasi
Prosessor Tanpa Cache
agar lebih jelas, dapat kita buat perumpamaan sebagai berikut. Bayangkan sebyah perpustakaan besar(RAM) dengan satu pustakawan(satu prosessor). Seseorang pengunjung(request) datang ke perpustakaan itu dan meminta buku lord of the ring. Untuk melaksanakan tugasnya, pustakawan mencari dan mengambil buku yang diminta kemudian memberikanya. Setelah selesai membaca, pegunjung menggembalikanya ke pustakawan. Oleh pustakawan , buku tersebut dikembalikan ke rak. Ketika datang pengunjung lain yang meminta buku yang sama,pustakawan kembali malakukan tugasnya dengan cara yang sama. pustakawan mengambilkan buku yang diminta, memberikanya kemudian mengembalikanya.

Prosessor Dengan Cache
pada ilustari ini, pustakawan mempunyai ransel. Sehingga saat pengunjung pertama mengembalikan buku, sang pustakawan tidak mengembalikanya ke rak, tapi disimpan dalam ranselnya. Jika pengunjung lainya datang meminta sebuah buku, pustakawan tidak mencarinya di rak, tapi pustakawan akan mencari dalam ranselnya terlebih dulu, jika ada pustakawan tinggal mengambil dari ranselnya dan memberikanya. Cara ini jauh lebih cepat karena pustakawan tidak perlu lagi berjalan dan mencarinya dirak.

Apakah dengan cache yang besar menjadi lebih baik?
sebagian besar jawabanya ya, tapi tidak selalu lebih baik. Masalahnya adalah prosessor akan selalu memeriksa cache sebelum RAM, apalagi dengan cache yang besar.
contoh kasus: jika ada 20 pengunjung yang meminta buku yang berbeda semua. Maka sang pustakawan akan sangat sibuk, mulai dari mengecek ranselnya, karena tidak menemukan buku yang dicari, akhirnya tetap harus mencarinya di rak buku.

Istilah Cache Hit and Cache Miss
Istilah ini digunakan pada saat prosessor mengakses cache. jika prosessor menemukan data yang dicari pada cache, maka disebut cache hit. Apabila tidak ditemukan pada cache, kemudian dicari pada RAM disebut cache miss. Persentase hits dari keseluruhan permintaan cache disebut hit rate. Tentu saja kita ingin mendapatkan nilai ini setinggi mungkin untuk performa terbaik.

mudah-mudahan artikel ini cukup memberikan gambaran tentang cara kerja dan kinerja chace prosessor.
referensi: http://www.pantherproducts.co.uk/Articles/CPU/CPU%20Cache.shtml