Hirarky Memory dan Cache memory

Hirarky Memory dan Cache memory

# Hirarky Memory

-          Desain memory dipengaruhi oleh kecepatan, kapasitas dan cost

-          Terdapat beberapa kaitan yang menjadi trade off dalam upaya desain memory:

·         Semakin cepat waktu akses, semakin mahal cost per-bit

·         Semakin besar kapasitas memory, cost trap bit semakin murah

·         Semakin besar kapasitas, semakin lambat waktu aksesnya

# Trade-off pada desain memory

-          Berdasarkan kondisi yang dijelaskan sebelumnya, desainer mencoba untuk merancang memory yang berkapasitas besar, namun tetap memperhatikan faktor performa

-          Solusinya adalah kombinasi antara memory yang berkapasitas besar, dengan memory yang  kapasitasnya lebih kecil dengan waktu akses yang cepat

# Cache memory

-          Cache memory terletak diantara memory utama dan register CPU, dan berfungsi agar CPU tidak langsung mengacu ke memory utama tetapi dicache memory yang berkecepatan aksesnya lebih tinggi. Metode ini akan meningkatkan kinerja system

-          Cache memory adalah memory berkapasitass terbatas, berkecepatan tinggi, yang lebih mahal dibanding memory utama

-          Dulu cache disimpan diluar processor dan dapat ditambahkan .Untuk meningkatkan kinerja, saat ini cache ditanamkan di processor

-          Waktu akses memory cache lebih cepat 5-10 kali dibandingkan memory utama

# Prinsip kerja memory cache 

-          Cache berisi salinan sebagian isi memory utama

-          Saat CPU membaca sebuah word memory, dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah word berada di cache

-          Jika word berada di cache, maka akan dikirimkan ke CPU yang dikenal sebagai proses HITT

-          Jika tidak ada, maka boleh memory utama yang terdiri dari sejumlah word tetap akan diletakkan di cache yang dikenal sebagai proses MISS dan selanjutnya dikirim ke CPU

# Cache design

-          Point yang diperhatikan dalam design suatu cache memory:

·         Cache size

·         Block size

·         Mapping function

·         Replacement algorithm

·         Write policy

# Memory-mapped file

-          Memory mapped file I/O membolehkan file I/O diperlakukan sebagai rutin akses memory yang diperlukan sebagai blok disk kedalam page memory

-          Secara sederhan file akses memperlakukan file I/O melalui memory melalui read() write() system calls

# Algoritma page replacement

-          Pilih page default terendah

-          Contoh, reference string: 1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5

# How is the hierarchy ?

-          Registers <-> memory

·         By compiler (programmer)

-          Cache <-> memory

·         By the hardware

-          Memory <-> disks

·         By the hardware and operating system (virtual memory)

·         By the programmer (files)