Beragam Fungsi Cache Memory Beserta Cara Kerjanya

Bagi pengguna internet, harusnya sudah tidak asing lagi dengan yang namanya cache memory. Sebab, sekarang ini hampir semua orang menjadikan internet sebagai kebutuhan utama. Bukan hanya untuk sarana komunikasi saja, tapi juga menunjang pekerjaan.

Baca juga : Tips Memilih Prosesor Gaming supaya Hasilnya Tidak Mengecewakan

Internet bisa digunakan untuk mengakses berbagai jenis informasi maupun dijadikan sebagai media menghibur diri. Memory cache ini akan biasanya dijumpai pada perangkat komputer, tablet, browser, maupun ponsel.

Walaupun perangkat ini kerap dioperasikan, sebagian orang belum tahu secara pasti apa sebenarnya memory cache. Bila kalian adalah salah satu di antara mereka yang juga belum tahu, simak pembahasan lebih lengkapnya berikut.

Memahami secara Singkat Pengertian Cache Memory

Cache memory merupakan salah satu jenis memori tambahan yang memiliki kecepatan tinggi dengan ukuran kecil. Walaupun ukurannya kecil, tapi bila dibandingkan dengan RAM atau memori utama lebih cepat.

Dari segi harga lebih mahal dibandingkan memori utama. Tapi, lebih bermanfaat dibandingkan dengan register. Pada dasarnya memory cache berperan sebagai buffer antara CPU dengan memori utama.

Nantinya memori tambahan ini akan berperan dalam menyimpanan data secara otomatis dan sifatnya sementara. Tujuannya untuk mempersingkat atau mempercepat waktu pengambilan data terhadap CPU.

Cache ini hanya bisa di akses oleh CPU dan memiliki fungsi menyimpan data, aplikasi maupun program yang kerap digunakan. Komponen ini nantinya akan memastikan bahwa data sudah tersedia untuk CPU setiap diperlukan secara instan.

Jadi, ketika CPU menemukan instruksi atau informasi yang dibutuhkan dan sudah ada dalam cache memory, tidak perlu lagi mengakses RAM. Untuk itulah komponen ini kerap juga disebut dengan istilah lain, yaitu CPU memory.

Memiliki sebutan demikian karena biasanya terintegrasi secara langsung ke dalam chip dari CPU. Bisa juga diposisikan pada chip yang terpisah, di mana interkoneksi busnya terpisah dengan CPU. Karena hal inilah membuatnya lebih gampang di akses oleh bagian prosesor.

Selain itu juga mampu meningkatkan efisiensi dengan alasan secara fisik posisinya dekat dengan prosesor. Terkait kapasitas memory cache, bila dibandingkan dengan harddisk serta RAM termasuk kategori terlalu rendah.

Beragam Fungsi Memory Cache Perlu Diketahui

Sebagai penyimpan data sementara, harusnya kita paham pentingnya komponen satu ini dalam sebuah perangkat. Memory cache mempunyai beragam fungsi yang perlu diketahui, diantaranya:

• Mengakses Data dengan Lebih Cepat

Fungsi cache memory pertama, meningkatkan performa sistem, sehingga membuat penggunanya bisa mengakses data dengan lebih cepat. Browser hanya perlu melakukan pengunduhan informasi yang dicari seperti saat pertama kali mengunjungi situs tersebut.

Bisa demikian karena salinan data secara lokal terkait file situs web sudah tersimpan. Jadi, file lokal tersebut bisa dimuat dengan mudah pada kunjungan kalian terhadap situs terkait di periode selanjutnya.

• Memungkinkan Data Tersimpan Bisa Dipakai Kemudian Hari

Fungsi lainnya, memungkinkan data tersimpan bisa dipakai kemudian hari. Sangat membantu bagi kalian yang memerlukan data tersebut dengan intensitas waktu tinggi. 

Sebab, salinan filenya sudah disimpan oleh cache. Jadi, aplikasi tidak perlu mengunduh data tersebut untuk yang kedua kalinya. Hal ini bukan hanya mempercepat proses akses informasi, tapi juga lebih menghemat daya perangkat.

• Membantu dalam Meningkatkan Performa

Fungsi terakhir dari cache memory yaitu membantu dalam meningkatkan performa. Sebagaimana sudah disebutkan sebelumnya bahwa aplikasi akan menyimpan data paling baru dan yang kerap di akses.

Untuk beberapa kasus, memori ini bisa membuat aplikasi bekerja saat kondisinya offline. Dalam artian dapat bekerja di luar jaringan. Jadi, walaupun sedang tidak mempunyai akses internet, memori ini diandalkan supaya aplikasi terus berjalan.

Jenis Memory Cache yang Belum Banyak Diketahui

Walaupun memori penyimpan data sementara ini sudah tidak asing dengan perangkat yang kita gunakan, tapi belum banyak orang mengetahui jenisnya apa saja. Inilah beberapa jenisnya:

• L1

Jenis pertama ada L1 atau register, merupakan memory cache internal atau utama yang terpasang di dalam CPU. Tipe satu ini paling umum ditemukan di dalam CPU. Proses tercepatnya ada dikisaran 2 KB sampai 128 KB, menyesuaikan dengan jenis prosesornya.

Terkait tarif cache memory jenis ini termasuk kategori mahal. Nantinya perintah yang diperlukan oleh CPU pertama kalinya akan dicari pada bagian L1. Termasuk juga di dalamnya register alamat, akumulator, penghitung program, dan lain-lain.

Jenis L1 ini mempunyai dua jenis cache, yaitu instruksi dan data. Bagian instruksi, berperan dalam menyimpan perintah yang dibutuhkan oleh CPU. Sedangkan bagian data, berperan menyimpan data yang diperlukan CPU.

• L2 

L2 peletakannya ada di dalam maupun luar CPU. Jenis cache eksternal satu ini secara umum mempunyai kapasitas lebih besar bila dibandingkan dengan L1. Kapasitasnya ada di antara angka 256 KB sampai 512 KB.

Lokasi L2 ada di mikroprosesor, tapi terpisah dari prosesor utama. Walaupun demikian, tetap diposisikan menempel pada bagian piringan CPU. Perintah pertama kali akan mencarikan data di bagian L1, bila tidak ketemu, akan diolah mikroprosesor di dalam L2.

Bila jenis cache memory satu ini posisinya ada di luar CPU, terhubungnya lewat bus dengan kecepatan sangat tinggi. Jenis ini merupakan memori cache dengan tipe sekunder yang mempunyai waktu akses paling cepat.

• L3 

Jenis selanjutnya adalah L3 yang tidak selalu ditemukan di dalam prosesor. Kemungkinan yang memiliki jenis ini adalah beberapa prosesor dengan kategori kelas atas. Fungsi L3 yaitu meningkatkan kinerja dari cache L1 dengan L2.

Untuk peletakannya ada di luar CPU serta dipakai bersama oleh seluruh inti CPU. Mengenai ukuran memorinya, ada di kisaran angka 1 MB sampai 8 MB. Walaupun dibandingkan L1 dan L2 lebih lambat, tapi bila disejajarkan RAM termasuk lebih cepat.

Daripada RAM, kecepatannya lebih besar hingga mencapai dua kali lipat. Jenis ini merupakan penyimpanan yang mudah menguap. Artinya, pengguna akan kehilangan data ketika dimatikan. Istilah lain dari L3 yaitu main memory.

Fungsi cache memory satu ini adalah menyimpan seluruh data paling baru. Selain itu juga berfungsi sebagai pengatur data yang di akses dari memori jenis L2. 

• L4

Jenis terakhir ada L4 atau istilah lainnya memori sekunder yang mempunyai waktu akses paling lambat. Tapi, menariknya seluruh data yang disimpan sifatnya permanen. Jadi, kalian tidak perlu khawatir mengalami kehilangan.

Memahami Cara Kerja Memory Cache pada CPU

Terdapat beberapa poin yang penting dipahami ketika kalian ingin mengetahui cara kerja memory cache. Diantaranya yaitu memory cache bisa di akses dengan sangat cepat serta tidak dapat melakukan penyimpanan data dalam jumlah besar.

Cara kerjanya dimulai dari kunjungan CPUf terhadap L1 saat memerlukan data. Ketika ternyata di bagian L1 tidak menemukan data apapun, akan dilihat di bagian L2. Ketika ternyata tetap tidak ditemukan, dilanjutkan dengan perpindahan menuju L3. 

Bila data yang dibutuhkan oleh CPU sudah berhasil ditemukan dalam cache memory, disebut dengan istilah cache hit. Sedangkan bila ternyata data tetap tidak ditemukan dalam memori tersebut, dinamakan dengan istilah cache miss.

Ketika data yang dicari tidak tersedia di dalam salah satu di antara banyaknya jenis cache, akan ditelusuri lebih lanjut di dalam RAM atau Random Access Memory. Bagaimana bila RAM ternyata tidak mempunyai datanya? Berarti data akan diperoleh dari harddisk drive.

Secara singkatnya, CPU akan lebih dulu memeriksa dan memastikan apakah data yang dibutuhkan benar-benar tersimpan dalam cache memory. Bila iya, maka data akan dikembalikan menuju CPU. Sedangkan bila tidak, CPU akan mengambil data tersebut dari memori utama.

Penting dipahami bahwa kecepatan pemrosesan tergantung dari kecepatan memori utama. Walaupun prosesornya sangat cepat, bila kecepatan memori utamanya lambat, akan menyebabkan proses aksesnya lama.

Terkait cara kerja cache memory, memakai beragam algoritma. Nantinya algoritma tersebut akan berperan dalam proses membuat keputusan terhadap informasi apa yang harus disimpan. 

Algoritma nantinya akan menghitung kemungkinan atau probabilitas dalam membuat keputusan jenis data mana yang paling kerap diperlukan. Jadi, bisa dikatakan bahwa rasio hit akan menentukan kinerja dari memory cache.

Dari pembahasan yang sudah disebutkan, bisa disimpulkan bahwa peran memory cache sangat krusial terhadap setiap komputer. Tepatnya berperan sebagai alat pendukung pengalaman pengguna, apalagi semenjak era komputer pribadi mengalami perkembangan.

Baca juga : Tips Ampuh Baterai Awet, Aman dari Kerusakan pada Ponsel

Tujuannya mencegah pengguna perangkat memulai ulang saat mengakses data. Alias bisa langsung mengakses data yang sebelumnya pernah dibuka karena sudah disimpan di dalam cache memory.