Saat hendak membeli PC baru, seorang teman yang akrab dengan seluk-beluk hardware komputer memberi saran, “Jangan beli processor Celeron. Soalnya cepat panas dan nggak punya cache.” Apa sih sebenarnya yang dimaksud dengan cache itu?

Cache adalah teknologi yang berbasis pada susbsistem memory di komputer Anda. Tujuan utama dari cache adalah untuk mengakselerasi kinerja komputer. Dengan teknologi ini, komputer Anda dapat bekerja lebih cepat. Untuk memahami gagasan dasar di balik sistem cache, mari kita perhatikan ilustrasi ransel pustakawan berikut.

Ransel Pustakawan

Seorang pustakawan berada di meja kerjanya. Kehadirannya di sana adalah untuk memberikan buku yang Anda minta. Anggaplah Anda tidak bisa mencari dan mengambil sendiri buku di rak, dan Anda harus meminta bantuannya untuk mengambilkan setiap buku yang akan Anda baca dari rak penyimpanan. Ada dua jenis pustakawan, yakni tanpa cache dan dengan cache.

Pertama, mari kita lihat cara kerja pustakawan tanpa cache. Seorang pengunjung datang ke perpustakaan. Dia meminta buku “Kisah 1001 Malam”. Selanjutnya, pustakawan pergi ke rak penyimpanan, mengambil buku yang dimaksud, kembali ke meja kerjanya, dan menyerahkan buku tersebut kepada si pengunjung.

Selesai membaca, pengunjung tersebut mengembalikan buku kepada pustakawan. Selanjutnya, pustakawan menerima buku itu, dan menyimpannya kembali ke dalam rak. Kemudian dia kembali ke meja kerjanya, menunggu pengunjung berikutnya. Tak lama kemudian datang pengunjung kedua. Dia meminta kepada pustakawan untuk diambilkan buku berjudul sama.

Mendengar judul buku tersebut, pustakawan berjalan menuju rak penyimpanan, mengambil buku yang baru saja dia simpan di sana, kembali ke meja kerjanya, dan menyerahkan buku tersebut kepada pengunjung kedua. Dalam model ini, si pustakawan harus mondar-mandir ke tempat yang sama untuk mengambil buku yang sama. Adakah cara agar si pustakawan tidak harus sering-sering meninggalkan meja kerjanya?

Ya, yakni dengan memberikan cache kepadanya. Cache tersebut adalah ransel yang bisa memuat 10 judul buku (dalam istilah komputer, pustakawan tersebut kini memiliki 10 buku cache). Dalam ransel ini, dia akan menyimpan sementara buku yang dikembalikan oleh pengunjung kepadanya (maksimal 10 buku).

Saat perpustakaan baru dibuka, ransel si pustakawan masih kosong. Pengunjung pertama datang, dan meminta buku “Kisah 1001 Malam”. Seperti pada ilustrasi di atas, pustakawan pergi ke rak penyimpanan buku, mengambil buku yang dimaksud, kembali ke meja kerjanya, dan menyerahkan buku tersebut kepada pengunjung pertama.

Selesai membaca, pengunjung tersebut mengembalikan buku kepada pustakawan. Namun, alih-alih berjalan ke rak penyimpanan untuk menyimpan buku, pustakawan tetap berada di meja kerjanya, dan menyimpan buku tersebut ke dalam ranselnya. Tak lama kemudian datang pengunjung kedua, dan meminta buku yang sama.

Sebelum berjalan ke rak penyimpanan, pustakawan terlebih dahulu mencari buku yang diminta di dalam ransel. Ya, buku tersebut masih ada di dalam ransel! Tanpa harus berkeringat berjalan ke rak penyimpanan, pustakawan dapat langsung memberikan buku tersebut kepada pengunjung kedua.

Cache Komputer

Saat processor mengakses memory utama (RAM), dia membutuhkan waktu sekitar 60 nanosecond (1/60-miliar detik). Cepat sekali, bukan? Ya, bila dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan pustakawan untuk berjalan dari meja kerjanya ke rak penyimpanan, dan sebaliknya.

Namun tidak bagi processor modern. Beberapa processor hanya membutuhkan waktu 2 nanosecond untuk mengakses RAM (disebut cycle time). Bagi processor ini, 60 nanosecond cycle time ibarat pustakawan yang berjalan ke rak penyimpanan dengan cara merangkak.

Bagaimana jika kita membangun bank memory di motherboard, yang kecil namun sangat cepat (sekitar 30 nanosecond)? Itu sudah kali dua lebih cepat daripada akses ke memory utama. Bank ini disebut level 2 cache atau L2 cache. Bagaimana jika kita membangun sistem memory yang lebih kecil, tapi lebih cepat langsung di dalam chip processor? Dengan demikian, memory ini akan diakses dengan kecepatan processor, bukan kecepatan memory bus? Inilah yang disebut L1 cache, yang lebih cepat daripada L2 cache.

Pada beberapa tipe processor, terdapat dua level cache yang tertanam langsung di dalam chip. Dalam kasus ini, cache yang berada di motherboard di antara processor dan sistem memory utama turun peringkat menjadi level 3 atau disebut L3 cache.

Sekarang jelas kan, mengapa teman Anda tidak merekomendasikan processor tanpa L1 dan L2 cache, dan mengapa processor yang demikian lebih cepat panas? Karena si pustakawan (processor) harus bolak-balik ke rak penyimpanan (sistem memory utama) untuk mengambil dan menyimpan buku (data).

sumber: Tabloid PCMild

Togap Tartius

Freelance web developer. Mantan guru komputer. Suka membaca dan berpikir. Hobi mengutak-atik komputer baik software maupun hardware.

More PostsWebsite

Follow Me:
TwitterFacebookLinkedInGoogle Plus